Potrebbe sembrare strano ma sono pochi i musicisti che conosco ciò che è alla base della loro arte, ovvero la Scienza del Suono. Il motivo non è molto diverso da quello per cui molti musicisti suonano avendo poca conoscenza della teoria musicale. La situazione sta lentamente migliorando in quanto la didattica di questa materia sta trovando sempre più spazio nei Conservatori di Musica e nelle Università ma di fatto ci sono moltissimi professionisti e la quasi totalità dei musicisti in erba che è abbastanza all'oscuro di ciò che esiste dietro l'emissione di un suono. Per questo motivo ho ritenuto giusto aprire una sezione nel mio diario dove poter parlare di Scienza del Suono. Magari interesserà a pochi però con quei pochi possiamo discuterne tranquillamente.

Per prima cosa cominciamo col dire che la Scienza del Suono è quella disciplina vasta che si occupa della generazione, trasmissione, ricezione, percezione, elaborazione e conservazione delle informazioni sonore.

E' suddivisa in diverse materie:

1. Acustica - studia la generazione del suono, le sue caratteristiche e quelle del mezzo dove si propaga; definisce i modi di trasmissione, studia gli ambienti (aperti e chiusi) dove avviene la generazione, trasmissione e ricezione del segnale sonoro.
2. Elettroacusitca - studia la generazione, trasmissione, elaborazione e ricezione del segnale sonoro attraverso strumenti elettromeccanici, elettri ed elettronici.
3. Psicoacustica - studia la percezione umana (quella animale è analizzata dalla bioacustica) relativamente alle informazioni sonore.
4. Organologia - studia la costituzione e il comportamento delle sorgenti sonore.
5. Musimatica - è la disciplina grazie alla quale la musica e le informazioni sonore sono rappresentate matematicamente
6. Ecologia sonora - si occupa delle strutture sonore degli habitat naturali ed antropici, analizzando l’influenza e gli effetti indotti dall’inquinamento acustico. Studia anche le possibilità di conservazione delle informazioni sonore umane, animali e naturali che si estinguono a seguito dell’evoluzione dei vari ambienti.
7. Sintesi del suono - Si occupa della generazione elettrica e numerica delle informazioni sonore organizzate timbricamente.
8. Campionamento del suono - definisce la teoria e le applicazioni per la trasduzione numerica delle informazioni sonore al fine di poterle elaborare e memorizzare tramite sistemi computazionali.
9. DSP (digital signal processing) - disciplina complessa relativa alla progettazione e realizzazione di sistemi per l’elaborazione numerica dell’informazione sonora.

Ovviamente alla base di tutto c'è il suono che lo definiamo tecnicamente in questo modo: è la percezione di un fenomeno fisico definito come onda di pressione acustica che necessita di un mezzo per la sua propagazione.

l'onda di pressione, generata da una sorgente sonora (un corpo indotto in uno stato di non equilibrio energetico) e trasmessa fino al nostro organo percettivo (l'apparato uditivo), è definita acustica in quanto risulta essere una perturbazione infinitesima rispetto al suo valore locale e pertanto solamente il nostro apparato uditivo è in grado di percepirla. Per poterla percepire è necessario che nell'ambiente dove è stata generata sia presente un mezzo (costituito da materia) che può essere allo stato solido, liquido e gassoso. Nel campo di applicazione dell'acustica musicale si studia la trasmissione del fenomeno sonoro attraverso il mezzo gassoso (l'aria).

La sorgente sonora è un corpo e pertanto quando non è sottoposta ad azione esterna permane in uno stato di equilibrio energetico. Una caratteristica importante di un corpo è la sua elasticità ovvero la capacità di subire una modifica strutturale (azione reversibile) in grado di non causare una deformazione permanente o peggio una rottura meccanica (azione irreversibile). Nel momento in cui applichiamo su di esso una forza esterna, il corpo transita per una serie infinita di stati di non equilibrio (alterati) che ne modificano il contenuto energetico. La terza legge della dinamica (Newton) ci dice che il corpo tenderà ad opporre una resistenza a questa forza (si parlerà in seguito di impedenza) e, comunque, tenderà a rilasciare il surplus di energia per tornare allo stato di equilibrio iniziale. Lo stato di equilibrio iniziale sarà raggiunto più volte a seconda dell’elasticità del corpo e subito dopo sarà seguito ancora da stati alterati (a causa dell’Inerzia) il cui contenuto energetico sarà sempre più vicino a quello di equilibrio. L’energia viene rilasciata al mezzo circostante. Quando questo è allo stato gassoso è costituito da un numero molto elevato di particelle (calcolabile statisticamente grazie al numero di Nepero) libere di muoversi nell'intero spazio occupato dal mezzo.

Statisticamente, a causa della direzione dei movimenti di tutte le particelle, il mezzo può essere considerato dinamicamente fermo e pertanto la sua densità risulterà omogenea così come il valore della pressione (locale). Le singole molecole urtando la superficie del corpo acquisiscono una parte del surplus energetico e pertanto cambiano il loro stato energetico. Poichè la loro energia è di tipo cinetico quando le particelle acquisiscono energia varia la loro velocità e pertanto accelerano. Questa accelerazione provoca un cambiamento della densità locale così come la pressione nelle zone di addensamento (+) mentre alle spalle lasciano zone a valori inferiori (-) rispetto a quella statistica. Nello spazio circostante la sorgente sonora, finchè questa parmane in uno stato di eccitazione, si viene a generare una variazione della pressione locale che si propaga, tramite il mezzo, sotto forma di onda (detta appunto di pressione). Le onde di pressione che sono oggetto dello studio della Scienza del Suono, definite acustiche, sono quelle in grado di essere percepite dal nostro sistema uditivo senza indurre in esso alcun genere di danno.