Acustica e psicoacustica
A.A. 2025/2026
Obiettivi formativi
L'insegnamento ha lo scopo di fornire agli studenti le basi dell'acustica, con particolare riferimento all'acustica degli strumenti musicali e architettonica, assieme agli elementi propedeutici necessari di matematica, di teoria della misura e di fisica. In parallelo l'insegnamento si propone anche di introdurre le basi di psicoacustica e di percezione del suono e della musica, con particolare riferimento ad attributi psicofisici quali altezza, intensità, direzionalità, effetti di mascheramento.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di padroneggiare i concetti fondamentali relativi ai meccanismi di produzione e propagazione delle onde sonore, nonché ai relativi strumenti e metodi di misura. Avrà inoltre compreso i principali aspetti dell'anatomia e della fisiologia del sistema uditivo umano, nonché della percezione uditiva e musicale. Sarà infine in grado di padroneggiare modelli teorici e computazionali della percezione uditiva.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Periodo
Secondo semestre
Programma
Acustica
- Fondamenti di meccanica ondulatoria: mezzi elastici, propagazione di onde, parametri caratteristici del suono, caratteristiche della propagazione
- Modelli fisici dei fenomeni ondulatori: oscillatore armonico libero e forzato, corda libera e fissata agli estremi, impedenza ed ammettenza, coefficienti di trasmissione e riflessione, modi di vibrazione
- Analisi in frequenza: fenomeni periodici e non periodici, analisi di Fourier, spettro acustico, filtri, bande di analisi
- Pressione acustica: pressione acustica, pressione efficace, scala logaritmica, SPL, potenza acustica, intensità acustica, direttività
- Misure acustiche e fonometria: fonometro, microfono a condensatore, proprietà dei microfoni, costanti di tempo, livello equivalente
- Relazioni tra ambiente e pressione sonora: tipi di sorgente, campo acustico, densità di energia, simmetrie di campo, propagazione in ambienti esterni (ISO 9613 punto 2)
- Propagazione all'interno degli ambienti: assorbimento, riflessione, trasmissione, diffusione, riverberazione, distanza critica, formule di Sabine e di Sabine-Eyring, descrittori soggettivi e oggettivi
- Fonoassorbimento e fonoisolamento: trasmissione laterale e diretta, potere fonoisolante, legge della massa, materiali e trattamenti fonoassorbenti, risuonatore di Helmoltz, pannello vibrante
- Fisica degli strumenti musicali: elemento vibrante, risuonatore, adattatore di impedenza, classificazione degli strumenti musicali, modellizzazione
Psicoacustica e percezione musicale
- Liguaggio musicale : linguaggi, linguaggio parlato, basi biologiche della musica, consonanza e dissonanza, intervalli e scale, intensità, ritmo, armonia, strutture complesse, pattern - esempi acustici
- Anatomia, fisiologia e neurofisiologia: orecchio esterno, medio e interno, impedenza O.M., sistema neurale, potenziali uditivi evocati, modelli di funzionamento, basi neurofisiologiche della percezione uditiva e musicale
- Psicoacustica: concetti generali di psicofisica, percezione dell'altezza, percezione dell'intensità, percezione dei suoni complessi, melodia e armonia, effetti binaurali, il rumore - esempi, dimostrazioni, esercitazioni e Test Sonori , localizzazione e spazializzazione, mascheramento
- Percezione acustica: Analisi della scena uditiva, ipertoni, strumenti musicali, scale, orchestra, strutture complesse
- Percezione musicale : intervalli, consonanza e dissonanza, scale, melodia, armonia, tonalità, ritmo, cantato, orchestrazione, strutture complesse, elementi linguisticamente significativi
- Neuroscienze cognitive e della musica : modello distribuito, aree coinvolte, plasticità, ruolo dell'educazione musicale, performance
- Riduzione dell'informazione: ridondanze e parametri significativi, principali tecniche e algoritmi di compressione
- Fondamenti di meccanica ondulatoria: mezzi elastici, propagazione di onde, parametri caratteristici del suono, caratteristiche della propagazione
- Modelli fisici dei fenomeni ondulatori: oscillatore armonico libero e forzato, corda libera e fissata agli estremi, impedenza ed ammettenza, coefficienti di trasmissione e riflessione, modi di vibrazione
- Analisi in frequenza: fenomeni periodici e non periodici, analisi di Fourier, spettro acustico, filtri, bande di analisi
- Pressione acustica: pressione acustica, pressione efficace, scala logaritmica, SPL, potenza acustica, intensità acustica, direttività
- Misure acustiche e fonometria: fonometro, microfono a condensatore, proprietà dei microfoni, costanti di tempo, livello equivalente
- Relazioni tra ambiente e pressione sonora: tipi di sorgente, campo acustico, densità di energia, simmetrie di campo, propagazione in ambienti esterni (ISO 9613 punto 2)
- Propagazione all'interno degli ambienti: assorbimento, riflessione, trasmissione, diffusione, riverberazione, distanza critica, formule di Sabine e di Sabine-Eyring, descrittori soggettivi e oggettivi
- Fonoassorbimento e fonoisolamento: trasmissione laterale e diretta, potere fonoisolante, legge della massa, materiali e trattamenti fonoassorbenti, risuonatore di Helmoltz, pannello vibrante
- Fisica degli strumenti musicali: elemento vibrante, risuonatore, adattatore di impedenza, classificazione degli strumenti musicali, modellizzazione
Psicoacustica e percezione musicale
- Liguaggio musicale : linguaggi, linguaggio parlato, basi biologiche della musica, consonanza e dissonanza, intervalli e scale, intensità, ritmo, armonia, strutture complesse, pattern - esempi acustici
- Anatomia, fisiologia e neurofisiologia: orecchio esterno, medio e interno, impedenza O.M., sistema neurale, potenziali uditivi evocati, modelli di funzionamento, basi neurofisiologiche della percezione uditiva e musicale
- Psicoacustica: concetti generali di psicofisica, percezione dell'altezza, percezione dell'intensità, percezione dei suoni complessi, melodia e armonia, effetti binaurali, il rumore - esempi, dimostrazioni, esercitazioni e Test Sonori , localizzazione e spazializzazione, mascheramento
- Percezione acustica: Analisi della scena uditiva, ipertoni, strumenti musicali, scale, orchestra, strutture complesse
- Percezione musicale : intervalli, consonanza e dissonanza, scale, melodia, armonia, tonalità, ritmo, cantato, orchestrazione, strutture complesse, elementi linguisticamente significativi
- Neuroscienze cognitive e della musica : modello distribuito, aree coinvolte, plasticità, ruolo dell'educazione musicale, performance
- Riduzione dell'informazione: ridondanze e parametri significativi, principali tecniche e algoritmi di compressione
Prerequisiti
Essendo un insegnamento del primo anno, non vi sono prerequisiti specifici differenti da quelli richiesti per l'accesso al corso di laurea.
Metodi didattici
Lezioni frontali con utilizzo di supporti multimediali e simulazioni interattive.
Materiale di riferimento
Dispense dell'insegnamento: saranno rese disponibili online al termine di ogni ciclo di argomenti
Testi
- S. CINGOLANI, Acustica musicale e architettonica, Torino, Città Studi Edizioni, 2008
- A. FROVA, Fisica nella musica, Bologna, Zanichelli, 2000;
- R. SPAGNOLO, Manuale di acustica applicata, Torino, Città Studi Edizioni, 2008;
- ROEDERER, JG, Introduction to the Physics and Psychophysics of Music 2nd Edn., Heidelberg Science Library (2008)
- D. HOWARD - J. ANGUS : Acoustics and Psychoacoustics - Focal Press, Media Technology
- B. C.J. Moore : An introduction to the Psychology of Hearing - ELSEVIER - Accademic Press
- D. J. Levitin : Fatti di musica - CODICE - 2008
Testi
- S. CINGOLANI, Acustica musicale e architettonica, Torino, Città Studi Edizioni, 2008
- A. FROVA, Fisica nella musica, Bologna, Zanichelli, 2000;
- R. SPAGNOLO, Manuale di acustica applicata, Torino, Città Studi Edizioni, 2008;
- ROEDERER, JG, Introduction to the Physics and Psychophysics of Music 2nd Edn., Heidelberg Science Library (2008)
- D. HOWARD - J. ANGUS : Acoustics and Psychoacoustics - Focal Press, Media Technology
- B. C.J. Moore : An introduction to the Psychology of Hearing - ELSEVIER - Accademic Press
- D. J. Levitin : Fatti di musica - CODICE - 2008
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Prova scritta e orale.
FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE - CFU: 6
M-PSI/01 - PSICOLOGIA GENERALE - CFU: 6
M-PSI/01 - PSICOLOGIA GENERALE - CFU: 6
Lezioni: 96 ore