Caratteristiche del suono
Velocità
La velocità dell'onda sonora dipende dall’intensità delle forze di richiamo del mezzo in cui si propaga e dalla massa delle molecole che oscillano; nei gas non dipende dalla frequenza e vale la relazione
con , la densità del gas (che dipende dalla temperatura) e p pressione a cui esso si trova. Nell’aria vale che m/s con la T misurata in °C. La velocità è in relazione anche con la massima variazione di pressione in un'onda sonora:
Altezza
L'altezza del suono è la grandezza che ci permette di dire se un suono è acuto o grave, di distinguere una nota da un'altra; dipende unicamente dalla frequenza dell'onda sonora.
Prova a generare diverse frequenze con lo strumento qui sotto.
Quali frequenze siamo in grado di udire? Al di sotto ci sono gli infrasuoni e al di sopra gli ultrasuoni.
Timbro
Il timbro di un suono dipende dalla forma dell'onda.
Se un suono fosse puro, la forma dell’onda sarebbe una sinusoide perfetta, come quella prodotta da un diapason.
Nella realtà però la forma dell’onda è sì periodica, ma con una forma che non è quella di una sinusoide. Tuttavia un teorema matematico (Teorema di Fourier) ci assicura che queste onde possono essere ottenute sommando (quindi sovrapponendo, vedremo cosa significa (v. interferenza)) onde armoniche.
Il timbro è la caratteristica che ci permette di distinguere uno strumento da un altro, una voce da un'altra.
Prova a generare la stessa nota (fissa la frequenza) ma con forme differenti dell'onda.
Intensità
L'intensità è la misura della quantità di esergia che, in un intervallo di tempo, attraversa una superficie:
e si misura in , quindi rappresenta anche una misura della potenza che attraversa una superficie. Nel caso di un'onda sferica si ha che:
(esempio il suono o un terremoto). L'intensità sonora è legata alla variazione massima di pressione:
Volume
Il volume è una misura del livello di intensità sonora:
con la minima intensità percepibile dall'orecchio umano. Si misura in decibel (dB) che è un'unità prima di dimensioni.