Tutti abbiamo sentito parlare

• di suoni gravi o acuti: la caratteristica del suono percepito che ci permette di ordinare i suoni in una scala dal grave all'acuto è chiamata altezza del suono. Per i musicisti essa è la caratteristica del suono che che distingue le diverse "note" (un LA piuttosto che un DO);

• di suoni intensi o deboli: è ciò che volgarmente chiamiamo il "volume" o intensità del suono e che i musicisti, cercano di regolare, nei loro spartiti, con le indicazione di una "scala dinamica" che va da piuchepianissimo (pppp) a piuchefortissimo (ffff);

• di suoni dal timbro differente (il timbro è, in sostanza la qualità percepita che ci permette di distinguere il suono di un pianoforte da quello di una chitarra che stanno emettendo la stessa nota, cioè un suono della medesima altezza).

E' possibile stabilire relazioni semplici tra le grandezze fisiche che caratterizzano l'onda sonora e gli attributi del suono che percepiamo?

La risposta è: si, ma le relazioni non sono in genere mai semplici, proprio a causa della complessità del nostro apparato uditivo e del nostro sistema nervoso.

Spesso questa questione si vede risolta in questi termini:

Si scopre che queste relazioni valgono solo in misura approssimativa, e solo quando ci si riferisce a suoni puri.

La correlazione nel caso di suoni più "realistici" è ben più complessa. Il momento percettivo introduce in tale correlazione notevoli complicazioni per cui, ad esempio, l'altezza di un suono potrà, più o meno debolmente, dipendere anche dall'intensità del suono e viceversa, il timbro variare al variare della frequenza, dell'intensità e dalla modalità di eccitazione della sorgente vibrante da parte dello strumentista, e così via...

Essendo il suono un’onda, anche per esso si può definire una grandezza fisica che misura la quantità di energia trasportata dall’onda, che passa attraverso una sezione di area unitaria nell’unità di tempo. Essa si misura pertanto in W / m². Nel caso semplice di onde sinusoidali (o di suoni puri), essa è proporzionale al quadrato dell’ampiezza dell’oscillazione dell’onda. Tale grandezza fisica viene denominata intensità sonora. A livello percettivo essa è determinante (anche se non in modo esclusivo) per cogliere quello che chiamiamo correntemente il volume del suono o, parlando di musica, la dinamica musicale (cioè quelle indicazioni che negli spartiti dei musicisti vanno da ppp (pianissimo) a fff (fortissimo).

Per ascoltare correttamente di parziali di una campana, vedere quanto descritto a pag. J02.06 - Conseguenze Musicali e Misurazioni Acustiche di una Campana.

Si definisce soglia di udibilità la minima intensità I_min sonora che l'orecchio umano è in grado di percepire. L'esperienza mostra che tale soglia varia da individuo a individuo (per esempio si innalza all'aumentare dell'età del soggetto), e, soprattutto, che, anche per un singolo individuo, essa dipende dalla frequenza del suono ascoltato.

In genere si usa riferirsi ad un valore convenzionale, ottenuto mediando la soglia di udibilità di molti individui per un suono puro di frequenza di 1000 Hz.

Il valore di tale soglia è estremamente piccolo: esso vale

e corrisponde ad una variazione di pressione rispetto alla pressione atmosferica in assenza di suono di soli 20 μPa (pari a circa 0,2 miliardesimi della pressione atmosferica).