Descrizione

ACUSTICA

Fisica, Sordità e Riabilitazione

La fisica acustica studia la generazione, la propagazione e la ricezione del suono. Ma la fisica acustica accompagna l’uomo dalla sua nascita. E l’apprendimento è legato al sentire.

Da qui, allora, punti di forza di questo manuale:

• Indagati in modo completo tutti gli aspetti dell’acustica psico-fisica e della riabilitazione uditiva, dalle teorie consolidate alle nuove prospettive, come la neuroplasticità del sistema uditivo.
• Ampio spazio dedicato alla fisica della fonazione, con dettagliata descrizione dei meccanismi della produzione vocale, particolarmente utile anche agli specialisti in Foniatria e ai Logopedisti.
• Introduzione alla percezione umana: come il suono viene captato, elaborato e trasmesso al cervello a come qui possa determinare delle sensazioni, in quella che si può definire acustica psicofisica.
• Introdotti, visto il moltiplicarsi degli strumenti per il recupero uditivo, i principali sussidi presenti sul mercato e i parametri tecnici caratteristici di questi sussidi.
• Definiti, nell’accezione che l’uomo sente e parla, cioè produce/genera dei suoni, la cassa di risonanza umana e il teorema di Bernoulli sui fluidi applicato alle corde vocali.
• Appendici in aggiunta, per rinfrescare quei concetti fisici e matematici, pre-requisiti per la comprensione dell’acustica e per approfondirne alcuni aspetti.

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Prefazione

Le scienze audiologiche, tecniche audiometriche e la riabilitazione protesica della perdita uditiva sono in forte sviluppo e negli ultimi vent’anni hanno visto una netta progressione delle tecnologie digitali e dell’Intelligenza Artificiale applicate in questo settore. Per questo motivo la conoscenza e l’acquisizione di metodiche d’indagine clinico-strumentale delle problematiche legate alla sordità sono un requisito indispensabile a tutti gli stakeholders del settore.
È con grande piacere che introduco questo importante lavoro scritto da Sheila Veronese, una professionista affermata e molto apprezzata nel mondo accademico dell’Università di Verona, con anni di esperienza nella diagnosi e nel trattamento delle patologie uditive. La sua carriera l’ha vista impegnata in numerosi progetti di ricerca e in altrettanto apprezzati lavori scientifici. Sheila Veronese ha deciso di raccogliere le sue conoscenze e intuizioni in questo volume, che sono sicuro diventerà indispensabile a tutti coloro che, discenti e docenti, hanno a cuore l’Audiologia moderna.
Il libro esplora in modo completo tutti gli aspetti dell’acustica psico-fisica e della riabilitazione uditiva, affrontando non solo le teorie consolidate, ma anche proponendo nuove prospettive che si integrano perfettamente con le attuali sfide professionali, come la neuroplasticità del sistema uditivo. Uno degli aspetti più innovativi di quest’opera é il capitolo dedicato alla fisica della fonazione, dove vengono dettagliatamente descritti i meccanismi della produzione vocale allargando pertanto l’interesse del volume anche agli specialisti in Foniatria e ai Logopedisti.
Nel corso della mia carriera, ho avuto il privilegio di lavorare fianco a fianco con Sheila Veronese, e posso testimoniare la sua dedizione instancabile nel migliorare la qualità dell’assistenza ai pazienti e la sua passione nel formare i professionisti del futuro. Alla luce di queste considerazioni invito tutti i professionisti, i ricercatori e gli studenti ad esplorare con interesse le pagine di questo libro che rappresenta una lettura imprescindibile per chiunque desideri approfondire la propria comprensione dell’audiologia e migliorare le proprie competenze in questo campo così cruciale per la salute e il benessere.
Daniele Monzani
Professore Ordinario di Audiologia,
Università degli Studi di Verona

Introduzione

Akoustikós è un aggettivo della lingua greca che significa “riguardante l’udito” e deriva dal verbo akoúein “sentire, percepire, apprendere mediante l’udito”. È interessante notare come l’apprendimento sia legato al sentire.
La fisica acustica è quella parte della fisica che studia la generazione, la propagazione e la ricezione del suono. Ma la fisica acustica accompagna l’uomo dalla sua nascita.
Le prime ricerche di acustica, risalgono, nell’antichità classica, a Pitagora e alla sua scuola, cui particolarmente sono dovuti studi sui suoni emessi da tubi sonori e corde vibranti. È di Vitruvio la scoperta di una certa analogia fra il meccanismo di propagazione del suono e il movimento delle onde su uno specchio d’acqua; mentre è attribuibile a Plinio il Vecchio la constatazione che il suono si propaga con velocità molto minore della luce, e a Tolomeo l’idea che l’altezza d’un suono dipenda in definitiva da proprietà meccaniche della sorgente sonora.
Uno studio sperimentale sistematico dei fenomeni sonori ha inizio con G. Galilei, cui risalgono idee e ricerche sulla natura del suoni e sui suoi caratteri, sulle proprietà delle corde vibranti, sui metodi per la determinazione della velocità del suono nell’aria, ecc.; a lui è dovuto in particolare l’aver riconosciuto nell’altezza d’un suono un elemento legato alla frequenza di vibrazione della sorgente sonora e di aver intuito la natura composita del suono delle corde. Quasi contemporanee all’opera di Galilei sono quelle di G. Benedetti, di G.F. Sagredo, che nel 1615 dimostra che il mezzo di trasmissione del suono è l’aria, di M. Mersenne, che effettua una prima determinazione della velocità del suono, e di P. Gassendi, cui è dovuta, fra l’altro, l’osservazione dell’indipendenza della velocità dall’altezza del suono. Nel 1663 O. von Guericke dimostra che il suono si propaga non solo nell’aria ma anche nei liquidi e nei solidi; frattanto, mentre si moltiplicano le misurazioni della velocità del suono nell’aria e si precisa l’influenza su di essa di vari fattori (vento, temperatura ecc.), alcuni problemi passano dall’ambito della sperimentazione a quello della ricerca teorica.
La ricerca “esplode”.
Sono fra gli studi di ricerca teorica i problemi delle corde vibranti studiati da B. Taylor, da G. e D. Bernoulli, da L. Euler e soprattutto da d’Alembert. Nel 1710 J. Sauveur scopre il fenomeno dei battimenti; nel 1714 G. Tartini quello dei cosiddetti suoni di combinazione; nel 1762 G.L. Lagrange dà, quasi contemporaneamente a D. Bernoulli, la teoria dei tubi sonori; nel 1786 G. Riccati illustra le leggi che regolano le vibrazioni delle membrane e delle verghe.
Le ricerche del 19° sec. approfondiscono, soprattutto a opera di H. von Helmholtz e lord Rayleigh, lo studio della propagazione ondosa e, in particolare, degli aspetti energetici di questa, mentre le invenzioni del fonografo e del microfono (1877) pongono per la prima volta il problema della registrazione e della riproduzione dei suoni, nonché della loro trasduzione elettrica, problema che costituisce l’oggetto principale dell’elettroacustica. In quest’ultimo settore, crescendo l’importanza delle informazioni sonore nel quadro dei moderni mass media, e nel collegato settore dell’acustica architettonica, si sono avuti i maggiori sviluppi.
Questo testo vuole essere un semplice strumento di comprensione dei vari aspetti della fisica acustica, uno strumento utile a chi deve lavorare nell’ambito della professione sanitaria e medica con le persone sorde. Oltre a quelli che sono i normali fenomeni di generazione e propagazione del suono, introduce, quindi, la percezione umana. Spiega come il suono viene captato, elaborato e trasmesso al cervello a come qui possa determinare delle sensazioni, in quella che si può definire acustica psicofisica.
Visto il moltiplicarsi degli strumenti per il recupero uditivo, vengono, anche, introdotti e spiegati i principali sussidi presenti sul mercato e i parametri tecnici caratteristici di questi sussidi.
Infine, dato che l’uomo sente e parla, cioè produce/genera dei suoni, vengono anche definiti la cassa di risonanza umana e il teorema di Bernoulli sui fluidi viene applicato alle corde vocali.
Ho aggiunto a questo testo anche delle appendici per rinfrescare dei concetti fisici e matematici, pre-requisiti per la comprensione dell’acustica e per approfondire alcuni aspetti.
Introduzione