acustica musicale - triennio di primo...
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Conservatorio di Musica “Cesare Pollini” Anno Accademico 2014-2015
Acustica MusicaleTriennio di primo livello
Giorgio Klauer
Conservatorio di Musica “Cesare Pollini” PadovaDipartimento di nuove tecnologie e linguggi musicali
May 27, 2015
Giorgio Klauer Acustica Musicale May 27, 2015 1 / 30
Conservatorio di Musica “Cesare Pollini” Anno Accademico 2014-2015
BibliografiaAcustica
I F.A. Everest, K.C.Phlmann: Master Handbook of Acoustics, Mac Graw Hill, 2009(5) [EveM]
I H. Kuttruff: Room acoustics, Spon Press, 2009(5) [Kut]
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BibliografiaPsicoacustica
I P.R. Cook: An Introduction to Psychoacoustics, MIT Press, 1999 [Coo]
I H. Fastl, E.Zwicker: Psychoacoustics. Facts and Models, Springer, 2007(3) [Fas]
I A.J.M. Houtsma, T.D. Rossing, W.M. Wagenaars: Auditory Demonstrations, AcousticalSociety of America/Institute for Perception Research, 1978 (CD) [Aud]
I R. Doati: Glossario di psicoacustica, inedito [Doa]
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BibliografiaAcustica e psicoacustica
I J.G. Roederer: The physics and psychophysics of music. An introduction, Springer, 2008(4) [Roe]
I C. Drioli, N. Orio: Elementi di acustica e psicoacustica, Universita di Padova, 1999 [Dri]
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BibliografiaTesti ulteriori (1)
I K. Steiglitz: A digital signal processing primer, with applications to digital audio and computermusic, Addison-Wesley, 1996 [Ste]
I J.R. Pierce: La scienza del suono, Zanichelli, 1987 [Pie]
I F.A. Everest: Critical listening and auditory perception, MixBooks, Emeryville (CA), 1997 [EveC]
I J. Grey: An exploration of musical timbre
I A.S. Bregman: Auditory scene analysis
I D. Deutsch: Musical illusions and paradoxes
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BibliografiaTesti ulteriori (2)
I Cingolani, Sergio; Spagnolo, Renato (curr.). Acustica musicale e architettonica, Citta Studi, Torino 2007.
I Fletcher, Neville H.; Rossing, Thomas D. The Physics of Musical Instruments, Springer, 1998(2).
I Minidio, Andrea. I suoni del mondo. Studi geografi ci sul paesaggio sonoro, Guerini, Milano, 2005.
I Bull, Michael; Back, Les. Paesaggi sonori. Musica, voci, rumori: l’universo dell’ascolto, Saggiatore, Milano, 2008.
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AcusticaFondamenti
I moto armonico (pendolo, massa-molla); rappresentazioni [Ste 5-8; 9-11; 11-3] [EveM 2]
ejπ (1)
cos(θ) + jsin(θ) = ejθ (2)
ejω (3)
ejωt (4)
I principi della dinamica (interzia, proporzionalita, azione-reazione) [Ste 2-4; 21]
F = ma = −kx (5)
d2x
dt2= −(
k
m)x (6)
I equazione d’onda [Ste 22-4]∂2y
∂t2= c2
∂2y
∂x2(7)
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AcusticaFondamenti
I onde stazionarie [Ste 24-31]y(x, t) (8)
y(x, t) = f(t−x
c) (9)
y(x, t) = f(t−x
c)− f(t+
x
c) (10)
f(t) = f(t+ 2L
c) (11)
y(x, t) = ejω0tY (x) (12)
ωo =πc
L(13)
y(x, t) = ejω0tsin(πx
L) (14)
y(x, t) = ejkω0tsin(kπx
L) (15)
y(x, t) =∞∑k=1
ckejkω0tsin(kπ
x
L) (16)
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AcusticaFondamenti
I onde longitudinali e trasversali [EveM 3-6]
I colonna d’aria vibrante [Ste 31-5]
ρ0S∆x = ρS∆(1 +∂ξ
∂x) (17)
ρ
ρ0=
1
1 + ∂ξ∂x
(18)
p
p0= γ[
ρ− ρ0ρ0
] (19)
p = −γp0∂ξ
∂x(20)
−S∂p
∂x∆x (21)
ρ0S∆x∂2ξ
∂t2= Sγp0
∂2ξ
∂x2∆x (22)
∂2ξ
∂t2= c2
∂2ξ
∂x2(23)
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AcusticaFondamenti
I onde stazionarie in tubi aperti e chiusi da un lato [Ste 35-8]
I vibrazioni di membrane circolari → esperimento
I propagazione del suono nei mezzi, sorgenti puntiformi, onde piane
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AcusticaFenomeni (1)
I effetto Doppler
I onde acustiche stazionarie in ambienti chiusi [EveM 125-7]
I modalita di vibrazione, analisi modale, rappresentazioni → esperimento [EveM 223-8; 228-32;233-5; 241-3-..; 251-3]
I riflessione di superficie piana, convessa, concava [EveM 95-9]
I applicazioni (riflettori parabolici, guida d’onda) [EveM 99-101]
I ostacoli, cono d’ombra, diffrazione di onde piane [EveM 107-11; 111-5]
I rifrazione [EveM 117-22]
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AcusticaFenomeni (2)
I diffusione
I assorbimento: angolo di incidenza, frequenza; spessore, consistenza, montaggio conintercapedine [EveM 179-86-..; 191-5-..]
A = Sα (24)
I eco, riverberazione; modello prime riflessioni/riverbero; tempo di decadimento (decibel) [EveM151-7; 127-8; 129-31; 173-4]
RT60 =0.161V
A(25)
RT60 =0.161V
−S ln(1− αm)(26)
I decadimento e ampiezza di banda [EveM 158; 160-6; 236-41]
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AcusticaApplicazioni (1)
I risuonatore di Helmholtz; riempimento [EveM 209-12; 218-9]
ωH =
√γA2
m
P0
V0(27)
γ =cp
cv= 1.4 (28)
A =Vn
Leq(29)
ρ =Vn
m(30)
v =
√E
ρ=
√γP0
ρ∼= 340
m
s(31)
fH =v
2π
√A
V0Leq(32)
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AcusticaFenomeni (3)
I trasmissione di potenza sonora: incidenza; potere fonoisolante [EveM 291-3]
t =1.75× 104
m2f2(33)
R = 20 log(Mf)− 42.4 (34)
I onde flessionali; effetto coincidenza [EveM 293-4
λf =λ
sinα(35)
cL =
√E
md
(1− σ2)(36)
σ = −εt
εl=
E
2G− 1 (37)
fc =c2
πd
√3ρ(1− σ2)
E(38)
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AcusticaApplicazioni (2)
I diaframmi: riempimento (bass trap), curvatura (assorbitori policilindrici) [EveM 201-9; 285-7]
f0 =60√mSd
(39)
I pannelli perforati [EveM 212-5]
f0 =c
2π
√p
d(L+ π2r)
(40)
I diffusori di Schroeder, a resto quadratico, a radice primitiva [EveM 257-9; 259-60; 261-2;263-7; 269-70-..]
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AcusticaApprofondimenti
I considerazioni sulla strumentazione elettroacustica
I sintesi del campo sonoro
I modellizzazione di una corda alle differenze finite
I geografia acustica ed ecologia acustica
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AcusticaResti
I grandezze fisiche fondamentali e derivate
I pressione, intensita, standard di misura
I scala decibel [EveM 19-31]
I circuito equivalente e corrispondenze elettriche-meccaniche [EveM 17]
I ambienti acusticamente accoppiati
I comb, phasing [EveM 136-43; 148-9]
I algoritmi di riverberazione, convoluzione
I antiflutter [EveM 268-69]
I battimenti di prim’ordine [Ste 13-7]
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PsicoacusticaAnatomia dell’orecchio
I orecchio esterno: padiglione auricolare, canale auditivo [Fas 23] [EveM 41-2]
I orecchio medio: timpano, ossicini, tromba di Eustachio, finestra ovale [Fas 24] [EveM 42-4]
I orecchio interno: coclea, finestra rotonda, canali semicircolari [Fas 25]
I l’interno della coclea: membrana basilare, organo di Corti, membrana di Reissner, elicotrema,scala timpanica, scala vestibolare, scala media, membrana tettoria, cellule ciliate interne edesterne [Fas 25-8] [Roe 27-31]
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PsicoacusticaFisiologia dell’orecchio interno
I meccanica della membrana basilare [Fas 28-31]
I sensibilita e modelli di feedback attivo [Fas 31-5]
I emissioni otoacustiche [Fas 35-9-..] [Roe 107-12]
I modellizzazione del circuito equivalente del sistema auditivo interno (membrana basilare) [Fas50-3..]
I equivalenza elettrica rispetto ai fattori ampiezza e frequenza [Fas 57]
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PsicoacusticaTipi di percezione e soglie fondamentali, fattori fisiologici
I aree di udibilita; soglia di udibilita, fattore eta e stimolo [Fas 17-22] [EveM 48-9; 82] [Aud 21-2]
I JND nell’ampiezza in funzione dell’ampiezza e della frequenza [Fas 175-9-..]
I percezione dell’altezza: funzione dell’ampiezza [Fas 113-6] [Aud 37-9]
I percezione dell’altezza e mascheramento [Aud 41]
I fattori temporali legati a forme d’onda caratteristiche [Coo 57-8; 63-5] [Aud 39-40; 58]
I JND nella frequenza [Fas 185-7] [Aud 44-5]
I distorsione non lineare [Fas 277-9-..] [Aud 77-8] [EveM 86-90]
I toni di combinazione e battimenti di second’ordine [Roe 43-9] [Aud 74-6; 79-81] [Coo 176]
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PsicoacusticaBanda critica e mascheramento
I banda critica [Fas 149-51-..]
I corrispondenze tra banda critica, membrana basilare e frequenza; Bark [Fas 158-64] [Roe 31-4]
I modelli di mascheramento tra rumore e segnali sinusoidali: tono-rumore, tono-rumore filtrato,tono-tono, tono-tono complesso [Fas 62-70; 71-4] [Roe 102]
I determinazione sperimentale della banda critica per mezzo del mascheramento [Aud 11-4]
I mascheramento successivo e simultaneo con stimoli definiti nel tempo [Fas 78-84] [Aud 25-6;29-34]
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PsicoacusticaPercezione dell’altezza: approfondimento
I salienza tonale [Fas 135-6-..]
I percezione della fondamentale e fondamentale apparente [Roe 49-55] [Aud 50; 53-4; 56]
I virtual pitch [Fas 123-5] [Coo 65-7] [Aud 51-2; 55]
I Zwicker tone [Fas 130-1]
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PsicoacusticaPercezione binaurale
I JND interaurali di tempo [Fas 293-5]
I lateralizzazione: differenza interaurale di intensita (e tempo, e fase) [Fas 308] [Aud 87-8]
I localizzazione; effetto Haas (precedenza) [Fas 309-11] [EveM 58-61] [Aud 87-8]
I funzioni HRTF [EveM 56-8]
I percezione del suono diretto e riverberato [EveM 61-3] [Aud 82-3]
I battimenti binaurali [Aud 85-6]
I mascheramento nell’ascolto binaurale [Aud 89-90]
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PsicoacusticaAttribuzioni qualitative
I determinazione sperimentale degli intervalli di intensita [Aud 18]
I loudness; fenomeno e modellizzazione [Fas 203-14; 221; 229] [EveM 49-54] [Roe 99-100; 104-7][Aud 19-20; 23-4]
I curve di Fletcher e Munson [EveM 46-7] [Roe 97-8]
I sharpness
I roughness
I corrispondenze tra banda critica e attribuzioni qualitative [Roe 39-40]
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PsicoacusticaAttribuzioni qualitative strutturate
I durata [Fas 265-9]
I timbro e inviluppo spettrale [Coo 79-85] [Aud 10,19-20,63-6]
I timbro e modellizzazione del flusso spettrale [Aud 67-8]
I timbro e formanti [Aud 69]
I sessioni sperimentali e modellizzazione del timbro [Coo 85-7]
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PsicoacusticaIntersezioni con le strutture e le teorie della musica
I cenni ai rapporti tra teorie musicali e percezione
I percezione intervallare dell’altezza, scala Mel [Fas 111-3] [Coo 149-52] [Aud 42; 46-7]
I pitch e contenuto di informazione; percezione e competenza; chroma e altezza [Coo 152-5;157-65]
I attribuzioni dispensabili e indispensabili; contestualizzazione; classi di altezza e classi di oggetti[Coo 155-7]
I consonanza spettrale e scalare; implicazioni nei sistemi armonici [Coo 167-79] [Roe 170-80][Aud 70-1; 43]
I implicazioni del temperamento [Roe 179-84]
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PsicoacusticaModellizzazione di esperienze di maggiore complessita
I teorie psicologiche delle immagini auditive, parallelismi con la storia della psicologia dellapercezione visiva, esperienze di segregazione e fusione [Coo 117-25; 261-74] [Aud 48]
I effetto cocktail party [EveM 63]
I tecniche di auralizzazione [EveM 449-59]
Giorgio Klauer Acustica Musicale May 27, 2015 27 / 30
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PsicoacusticaAspetti neurali della psicologia della percezione audivita
I aspetti neurali della psicologia della percezione audivita [Roe 55-75; 157-66]
Giorgio Klauer Acustica Musicale May 27, 2015 28 / 30
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PsicoacusticaApprofondimenti
I illusioni auditive [Coo 67-9] [Aud 59-60; 91-2]
I modellizzazione del timbro, procedure sperimentali e analisi statistiche
I modelli per la composizione musicale
I music information retrieval
I espressivita musicale; modellizzazione e machine learning
I emozione musicale; modellizzazione dell’affettivita [Roe 185-90]
I musicologia sistematica
Giorgio Klauer Acustica Musicale May 27, 2015 29 / 30
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PsicoacusticaResti
I stimoli caratteristici nelle sessioni sperimentali [Fas 1-5]
I modalita di esposizione dei soggetti agli stimoli [Fas 5-8]
I modelli di protocollisperimentali [Fas 8-10]
I modelli di analisi dei dati rilevati in protocolli caratteristici [Fas 11-5]
I percezione del ritmo [Fas 271-6]
I differenze interaurali al mascheramento [Fas 296-..]
I binaural loudness; differenze interaurali di spettro
Giorgio Klauer Acustica Musicale May 27, 2015 30 / 30
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http://repo.sme-ccppd.info/did/AM/acustica_1_2.pdf
Giorgio Klauer Acustica Musicale May 27, 2015 31 / 30