Tono puro
Un tono puro è un suono con forma d'onda sinusoidale perfetta, quindi privo di distorsioni, di ipertoni o di armonici che andrebbero a "sporcare" o a "colorare" la purezza del suono.[1]
Ogni segnale sinusoidale ideale, è caratterizzato esclusivamente dall'unica frequenza fondamentale di cui è costituito e rappresentante, e in via secondaria anche dal valore di ampiezza dell'onda (intensità, volume, potenza, ecc.), ma quest'ultimo è un valore che non condiziona o non influenza in alcun modo la purezza del tono.
Curiosità
modificaIn natura, è formalmente impossibile trovare un suono che sia un tono sinusoidale perfetto, e per quanto possa risultare molto simile o vicino al target, anche il suono di un diapason (1711) è sempre caratterizzato da qualche "nota spuria" che lo "sporca".
Hermann von Helmholtz viene considerato il primo creatore di un suono avente forma d'onda sinusoidale[senza fonte], mediante la "sirena di Helmholtz" (1890)[2], un dispositivo meccanico che invia aria compressa attraverso i fori di un piatto rotante; ma anche in questo caso, se si misurasse la forma d'onda usando le apparecchiature moderne più fini, risulterebbero vari difetti nella purezza di quel suono.
Fino all'invenzione degli oscillatori elettronici e quindi, dei segnali elettrici e dei suoni elettrici, il tono puro non esisteva ancora.
Il teorema matematico di Fourier (conosciuto anche come FFT) stabilisce che qualunque forma d'onda (arbitraria o naturale) possa essere approssimata da una serie di sinusoidi con frequenza ed ampiezza opportuna, ordinate in specifici rapporti di fase fra loro; la più bassa di queste deve ovviamente avere la frequenza fondamentale, che è anche l'inverso del periodo dell'onda, per cui determina l'altezza del suono, come percepita dall'udito. Il metodo viene sfruttato nella conversione audio analogico-digitale (e viceversa), per la semplificazione (sampler ) dei suoni. La possibilità di sovrapporre delle onde sinusoidali (sintesi additiva), viene usata anche da alcuni apparati detti sintetizzatori, che permettono di riprodurre i timbri dei vari strumenti musicali (ma anche di creare delle sonorità artificiali, appunto "sintetiche"), amalgamando opportunamente le varie oscillazioni armoniche.
I generatori di segnale sono dispositivi elettronici in grado di produrre un tono puro, e servono appositamente per creare anche varie forme d'onda (più o meno arbitrarie) da utilizzare in laboratorio, come le seguenti:
Segnali particolari
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Onda quadra
modificaSi ottiene sommando alla prima armonica le armoniche superiori di ordine dispari, con ampiezza inversamente proporzionale al loro numero d'ordine.
Onda triangolare
modificaSi ottiene sottraendo e sommando alternativamente alla prima armonica le armoniche superiori di ordine dispari, con ampiezza inversamente proporzionale al quadrato del loro numero d'ordine.
Onda a dente di sega
modificaSi ottiene sommando alla prima armonica tutte le armoniche superiori, con ampiezza inversamente proporzionale al loro numero d'ordine (dente a sinistra), oppure sommando alla prima armonica le armoniche superiori di ordine dispari e sottraendo quelle di ordine pari, con ampiezza inversamente proporzionale al loro numero d'ordine (dente a destra).
Note
modifica- ^ ANALISI IN FREQUENZA, su pcfarina.eng.unipr.it. URL consultato il 15 maggio 2024.
- ^ Sirena di Helmholtz – Fondazione Scienza e Tecnica, su fstfirenze.it. URL consultato il 15 maggio 2024.
Altri progetti
modifica- Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su suono puro
Collegamenti esterni
modifica- (EN) pure tone, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
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