Psicoacustica – IX

Test ed Esercitazioni

Visto quanto detto fino ad ora, vediamo adesso quali possibili esercizi è utile fare per tenere in allenamento il nostro apparato uditivo.

Tabella della Frequenza e Sensazione Sonora

E’ molto importante conoscere il tipo di sensazione provata a seconda del tipo di frequenza sonora che si sta sentendo, questo perchè come già accennato percepiamo il suono come una sensazione che il nostro cervello da a noi con impulsi nervosi. E’ quindi il modo più “facile” e “semplice” per capire dove uno strumento eccede o manca, per capire dove c’è distorsione, rumore, capire dove poter agire per provare un certo stato d’animo, per percepire un certo timbro e molte altre cose che vedremo meglio quando parleremo di tecniche di mixaggio.

Di seguito in figura 1 una tabella generica in cui viene evidenziato il tipo di sensazione provata in base al range di frequenza considerato.

Fig. 1 (da Audio Mastering)

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La tabella evidenzia le varie frequenze e loro nomenclatura in base al range considerato, molto simile a quella vista nella parte II di questa serie di articoli. Mentre sopra al righello la sensazione percepita per un Boost in quel range di frequenze, sotto la sensazione percepita per una sottrazione in quel range di frequenze.

Frequenza e Dinamica

Ad oggi chiunque di noi tramite un qualsiasi generatore sinusoidale software (es. una qualsiasi DAW audio come ad esempio Pro Tools, Wavelab, Pyramix, dovrebbe avere tra i suoi plugin interni anche il generatore di suoni, oppure utilizzando un convertitore di campionamento come dB Poweramp o Weiss Saracon, chiamato spesso Signal Generator), può generare singole frequenze (importante è che siano mono, per evitare problemi di immagine durante i test) ma anche rumori più complessi e testare le proprie orecchie secondo i principi studiati in questa serie di articoli o sperimentarne dei nuovi.

E’ molto importante esercitarsi a riconoscere le frequenze almeno quelle di Ottava, ancor meglio per bande di Terzi di Ottava, sia singolarmente che riconoscerle quando più di una suona insieme, non solo ad un livello di intensità stabile ma a vari livelli con diversi valori di pressione sonora, migliorando cosi la capacità di filtro del proprio orecchio (che può essere considerato come un muscolo, e per aumentare la sua “forza” e capacità come tutto il nostro fisico ha bisogno di allenamento ed esercizio). Una volta fatto questo è utile prendere dei campioni di strumenti musicali, i più vari, ed enfatizzare tramite un equalizzatore (plugin o hardware, quello che si ha a disposizione, l’importante è che sia il più lineare e pulito possibile per non portare valori di distorsione sul segnale troppo evidenti) bande di frequenza ristrette in boost e cut e cercare poi di riconoscere quale frequenza è stata amplificata, quale attenuata, e creare pure un misto di frequenze. Lo stesso per le parti dinamiche con l’aggiunta di un compressore e cercare di capire quale segnale è più compresso, quale meno, ecc..

Questo porta con il tempo a riuscire a processare e mixare più raffinatamente un suono, capire in modo immediato e preciso quali frequenze di quel determinato strumento “suono” sono eccessive o mancano, riconoscere dinamiche e timbriche.

n.b. Parleremo in future argomentazioni di processori di frequenza (equalizzatori) e processori di dinamica (come i compressori), cosi che possano essere utilizzati e sfruttati al meglio per questa tipologia di esercitazioni. Vedremo anche quando parleremo di tecniche di mixaggio come la psicoacustica aiuta nel poter creare un mix più chiaro, potente, pulito, dare un certo tipo di sensazione a chi quel suono lo ascolta e come riconoscere al meglio e dividere il suono di uno strumento musicale in sensazioni che aiutano ancora di più a capire dove e come andare a lavorarci.

Focus

E’ molto importante allenare il focus di localizzazione degli strumenti, quindi ascoltare brani, isolare singoli strumenti, capire la loro risposta in frequenze, dinamica, posizione nello spazio e profondità, cosi da poterla correggere e modificare se necessario, per poi riprendere a focalizzarsi sul mix generico per capire se le modifiche apportate al singolo strumento hanno interessato il mix in positivo o negativo per poi agire nuovamente in caso di necessità. Lo stesso al contrario in caso si processi un mix, quindi successivamente analizzare/focalizzare i singoli strumenti per capire se questi sono stati interessati alla modifica positivamente o negativamente.

Durante l’esecuzione di un programma musicale, soprattutto nel live in cui non si può stoppare e fare play a piacimento, è necessario un monitoraggio costane di tutti gli strumenti in esecuzione, e più si è rapidi e precisi a farlo e tanto meglio sarà, una correzione più mascherata, ed un suono meno qualitativo presente per meno tempo.

Fare questo esercizio aiuta quindi a migliorare la capacità di isolare strumento per strumento e considerarlo successivamente all’interno del mix.

Intensità Sonora

Per raffinare la percezione di variazioni di pressione sonora cosi da poter agire più finemente sul processamento di singoli strumenti all’interno di un mix, migliorando considerevolmente la qualità del mix finale, è molto utile esercitarsi aumentando e diminuendo il volume generale di 0,5 – 1 dB (che come detto in questa serie di articoli è il limite minimo di percezione delle variazioni di pressione sonora delle nostre orecchie), applicabile ancora più finemente al boost e cut di singole frequenze.

Equalizzare

Questo tipo di allenamento è fondamentale per poter agire con l’equalizzazione più finemente e meno percepibile possibile sul segnale audio, in quanto che anche equalizzando, improvvisi sbalzi di boost o cut portano l’ascoltatore a deconcentrarsi e focalizzare la sua attenzione sul cambiamento avvenuto. E’ per cui bene agire sempre come visto anche per l’abitudine all’ascolto, in modo morbido e graduale.

Un cambio di equalizzazione durante un cambio di tonalità, velocità, o comunque variazioni del programma musicale, determina anche una minore percezione di variazione dell’equalizzazione.

n.b. Per questo motivo in molti mix e mastering se si necessita di un cambio sui valori di equalizzazione è bene farlo nei momenti di cambio del programma musicale stesso.

Allenare quindi l’ascolto variando i valori di boost e cut di un mix o semplice strumento audio fino a riuscire a percepire le variazioni di dB in modo morbido e continuo, senza scalini e scatti.

Dopo un ascolto aspettare qualche minuto facendo riposare le orecchie, riprendere l’ascolto e rivalutare se le operazioni di equalizzazione sono ancora buone e valide, oppure se si necessità di ulteriori correzioni. Questo perchè più si ascolta (soprattutto ad elevati valori di pressione sonora) e più c’è come visto in questa serie di articoli “stress di ascolto”, il quale stress porta a percepire un timbro e dinamica differente da quello che può essere ascoltandolo con orecchie riposate. Essendo poi l’ascolto molto soggettivo, far ascoltare il programma musicale a più persone aiuta anche a capire se il mix è piacevole o meno alla media a cui è destinato.

Bandwidth

Un’altro importante esercizio può essere quello di ascoltare un brano musicale e filtrare tramite passa-basso, passa-alto, passa-banda le varie frequenze e cercare di capire e memorizzare il tipo di sonorità ed il suo cambio alla modifica della frequenza di taglio.

Questo può aiutare molto a capire quando la risposta in frequenza di uno strumento o di un mix non è ben coperta in tutta la banda audio utile.

Comprimere

Allenare l’orecchio a percepire l’headroom di un segnale audio è fondamentale per raffinare le tecniche di compressione della dinamica degli strumenti musicali. Per cui è utile prendere dei campioni di strumenti musicali registrati, senza pre-processamenti, quindi naturali, lo stesso per un mix completo.

Attraverso un compressore variare i parametri di attacco, sostegno, rilascio, ratio, e cercare di percepirne anche le più piccole variazioni, capire il comportamento delle armoniche, delle risonanze, quanto il segnale viene compresso rispetto a com’è naturalmente (in questo caso utile una comparazione A-B tra il suono compresso e quello naturale).

n.b. Lavorando con la compressione della dinamica di un segnale audio può avvenire facilmente anche una variazione della tonalità, per cui equalizzazione e compressione sono due cose strettamente collegate.

Per quanto riguarda il mix una volta variato il livello di compressione e cercato di capire com’è variata la tonalità e la sua dinamica, focalizzarsi sugli strumenti e cercare di percepire quanto la variazione dinamica imposta ha modificato tonalità e dinamica degli strumenti presi singolarmente.

Loudness

Comparare mix con differenti valori di compressione per concepire meglio il Loudness ampiamente spiegato negli articoli Decibel e Meter, e come questo venga interpretato dal nostro cervello, più loudness=più volume, meno loudness=meno volume, anche se il livello del segnale di amplificazione e di picco è lo stesso per entrambi i casi.

Subtractive Mixing

Abituarsi a lavorare in sottrazione tramite Subtractive Gain e Subtractive Fader che vedremo meglio quando parleremo di Mixaggio. Questo perchè come già accennato l’orecchio è si più sensibile ed attratto (quindi portato a mixare e processare) dalle variazioni positive (in amplificazione), ma questo oltre che produrre un maggiore rumore e distorsione sul segnale audio, considerando i componenti reali (strumentazione) con cui si lavora sul segnale, porta quanto prima ad un livello massimo del segnale prima della distorsione, che dall’articolo Decibel e Meter sappiamo essere a 0 dB, mentre più ne siamo lontani e più pulizia avrà il nostro segnale.

Per il principio di psicoacustica per cui un suono più forte è percepito più chiaro e presente di un suono più debole, attenuando il livello di alcuni segnali è possibile farne risaltare altri, cosi da risparmiare energia ed eventualmente aumentare il livello generale del mix, percependo un loudness ancora superiore.

Essendo un tipo di lavoro opposto a come funziona il nostro orecchio, è necessaria molta pratica ed esperienza, in quanto non viene naturalmente.

Anche il crescendo e decrescendo di un mix deve essere aiutato tramite sottrazione.

Ascolto per Abitudine

E’ importante capire anche quali sono i limiti di ascolto, cosi da poter comprendere meglio anche il tipo di ascolto medio, di persone che non sono tecnici audio ma semplici ascoltatori che non conoscono e sanno applicare questi metodi, cosi da realizzare un mix-mastering che soddisfi l’esigenza di ascolto medio. Come accennato in questa serie di articoli percepire un suono più Loud da una sensazione sonora più gradevole e prende più attenzione rispetto ad un suono meno Loud, risultante per comparazione più vuoto, meno presente. E’ anche vero che lavorare sempre in Boost porta presto a livelli di distorsione e forti colorazioni della risposta in frequenza e dinamica, e per questo visto anche che la nostra percezione è più sensibile a variazioni di ampiezza positiva che negativa è consigliato lavorare in attenuazione.

Ascoltando ad esempio un mix con un certo tipo di equalizzazione gradita ( anche solo per qualche secondo), poi uno successivo con ad esempio un Boost di +1 dB in alta frequenza e ritornando poi al mix iniziale, percepiremo questo come più vuoto e meno presente rispetto al secondo con +1 dB.

Questo allenamento di alternanza tra varie equalizzazioni ma anche dinamiche del mix, consente poi di realizzare un tipo di mix ricercato verso il tipo di sensazione percepito meglio, più chiaro, più dinamico e presente in modo più rapido e preciso, con migliori risultati.

A. (segnale audio con risposta in frequenza di base)

A. (segnal audio con + 1 dB da 2 KHz a 20 Khz)

Comb Filter

Anche riconoscere gli effetti del comb filter sul segnale audio può aiutare molto a percepire quando questi si verificano nell’ambiente di ripresa di uno strumento musicale o suono generico che sia. Questo si verifica quando almeno due suoni es. 2 microfoni o 1 microfono più riflessione ambientale (ad esempio riflessioni da pareti, riflessioni del palco da concerto), ma anche rientro dello stesso segnale di uno strumento su di un altro microfono adibito ad un altro strumento, se sommati in mono e con tempo di arrivo differenti, possono portare e soprattutto se il valore energetico è simile-uguale a fenomeni di interferenza distruttiva-costruttiva. Con la percezione di oscillazioni, buchi, enfatizzazioni.

Per maggiori informazioni sul Comb Filter rimando alla spiegazione dei Microfoni.

Mix

E’ molto importante allenare l’ascolto, esercitarsi sull’ascolto di vari generi musicali, dalle orchestre e big band alla musica pop e rock, cercare di focalizzare l’attenzione sui singoli strumenti, cosi da migliorare le capacità di separazione e poter lavorare in modo più preciso e profondo su quello strumento, mettendo cosi in secondo piano gli altri strumenti, rumore di fondo ed altre distrazioni legate alla vista. Cercare di capire le dinamiche proposte di ogni strumento e le scelte di equalizzazione, profondità e spazialità dell’immagine sonora data al mix.

Qualità di un suono digitale

Allenare l’ascolto di suoni Lossy, quindi compressi e codificati come mp3, mp4, aac, ai vari bitrate, confrontare questi con i suoni Lossless, quindi non compressi, più naturali e rispecchianti il mix e mastering. Cosi da raffinare la percezione di suoni compressi, poveri di informazioni, risposte in frequenza colorate e parti mancanti, rumori di fondo.

Ascoltare anche un file audio digitale ai diversi valori di campionamento e quantizzazione con differenti applicazioni di dither, cosi da riuscire a capire meglio la qualità che può avere un tipo di risoluzione rispetto ad un altra, capire come lavorare meglio con il processamento di campionamento e quantizzazione digitale. Riportare e ricercare questa qualità in un mix – mastering.

Effetto Prossimità

Allena l’ascolto all’effetto prossimità, che si verifica come spiegato nei Microfoni, quando un microfono direzionale è troppo vicino ad una sorgente che emette frequenze con lunghezze d’onda più grandi della capsula microfonica stessa, e questo varia in base alla distanza microfono-sorgente.

Questo aiuta a memorizzarlo, cosi da percepirlo più precisamente e poter intervenire in modo rapido qual ora lo si presenti.

Overload e Clipping

Allenare l’ascolto ai fenomeni di distorsione prodotti dagli amplificatori elettronici attivi e stato solido (i quali generano forti valori di armoniche dispari), confrontare questi con le distorsioni generate dai pre-amplificatori valvolari (i quali generalmente generano un tipo di distorsione più calda e contenuta nelle armoniche pari, più gradite all’orecchio di quelle dispari). Questo allenamento aiuta non solo a capire il tipo di distorsione ma anche a percepirne più finemente la sua presenza cosi da intervenire quanto prima alla sua riduzione o utilizzarla per scopi di mix creativi.

n.b. Questo allenamento aiuta anche a percepire per tempo un’eventuale distorsione generata dagli altoparlanti, cosi da prevenire danni “accidentali”. E’ utile poi sapere che essendo la percezione umana in bassa frequenza meno risolutiva rispetto a quella media ed alta (come visto in questa serie di articoli), quando si percepisce un livello di distorsione da parte dell’altoparlante adibito alla riproduzione delle basse frequenze (come ad esempio il sub-woofer), la cui percezione è evidente appunto soprattutto in media ed alta frequenza causato dalle armoniche di intermodulazione generate per distorsione, è probabile che il livello di distorsione in bassa sia molto più elevato (circa il 20% – 30% in più ), ma meno percepito (a meno di non agire con un equalizzatore in una banda ristretta di frequenze, quindi in considerazione di un segnale broadband). Questo può portare quindi ad una improvvisa rottura o comunque danneggiamento del componente.

Per questo è sempre utile stare lontani dai livelli di distorsione degli altoparlanti, soprattutto in bassa frequenza, regolando opportunamente il livello di amplificazione.

Opportune impostazioni del livello di segnale da inviare ai finali di amplificazione è spiegato nell’articolo Decibel e Meter.

Riverbero

E’ molto utile allenare l’ascolto non solo in diverse stanze, diversi luoghi, ma anche con diverse tipologie di riverbero, cosi da ottenere una maggiore familiarità nell’utilizzo di effetti, come sfruttare questi per raggiungere un certo tipo di dimensione, un certo tipo di coinvolgimento emotivo, capire come rispondono gli ambienti reali quando in essi viene riprodotto un brano musicale (anche di vario genere), capire come e quando utilizzare il riverbero naturale dell’ambiente, quello artificiale dei processori effetto o quando un mix di entrambi.

Tipo di Ascolto

Allenare la nostra percezione ai vari tipi di ascolto, binaurale in cuffia, transcanale, strereo, surround, ecc.. cosi da migliorare la capacità di percezione e localizzazione dei suoni, capire meglio fino a che punto ci si può spingere per ottenere un suono di qualità o creativo, lavorando sulla dimensione e spazialità consentita da quel tipo di ascolto. Migliorare la capacità di realizzare un mix per un certo tipo di ascolto, od una mediazione per più tipologie di ascolto.

Ascolto Reale

Come definito nei precedenti articoli c’è differenza tra suono reale e suono atteso, cercare quindi di esercitarsi sempre senza immaginare come il suono dovrebbe suonare (con gli occhi chiusi potrebbe aiutare), ma essere oggettivi ed ascoltare il suono cosi come arriva alle nostre orecchie. Questo con il tempo permetterà di creare mix più precisi e puliti per una media più ampia di persone che ascoltano.

Rumori

Anche ascoltare i rumori più comuni che si possono trovare durante un evento live, una sessione di registrazione, di mixaggio ecc.. possono aiutare con il tempo a percepirli, percepirne la causa ed eliminarli o comunque controllarli o ancora sfruttarli all’interno di un mix. I rumori e la loro riduzione – controllo sono stati ampiamente visti in argomento Noise Reduction.

Cattivi Mix ed Editing

Allenare l’orecchio a percepire se è stato fatto un buon editing è fondamentale soprattutto se con l’editing si lavora, quindi percepire i tagli e gli incollaggi, la presenza di clip, click, distorsioni digitali, variazioni del pitch e molto altro che vedremo meglio quando parleremo di editing. Tutti fattori che devono essere eliminati-mascherati in quanto non graditi all’orecchio.

Attraverso questa serie di consigli sulle varie esercitazioni è possibile quindi raggiungere un livello tale non solo per produrre un corretto mix di qualità, ma anche identificare e giudicare mix fatti da altri, ma anche mix in studio prima di un mastering, cosi da eventualmente richiedere delle specifiche correzioni prima della procedura di mastering (come vedremo meglio quando parleremo di mastering).

Polarità

Come accennato in questa serie di articoli, possono esserci casi in cui si percepisce una controfase o comunque un inversione di polarità o non una perfetta fase. Diverse sono le tecniche che portano alla correzione di queste problematiche (di cui il comb filtering ne è una), come vedremo anche quando parleremo di mixaggio e sistemi di diffusione sonora. Ma già allenarsi a capire il tipo di suono che si sente per una non corretta fase aiuta ad identificare in modo rapido e preciso la sua presenza.

A. (esempio di segnale audio in fase)

A. (esempio di segnale audio con problema di fase)

n.b. Per un coretto ascolto di questi esempi è necessario una coppia di diffusori in ascolto stereofonico, quindi lasciando i due canali bilanciati left e right. Ognuno con una DAW su computer può tranquillamente realizzare questa serie di test, importando un segnale audio mono e sdoppiandolo variando il tempo di riproduzione di questo secondo file, cosi da portare uno sfasamento tra le forme d’onda dei due segnali. Mantenendo una riproduzione mono da una coppia di diffusori e variando il tempo di ritardo si percepiscono differenti fenomeni di interferenza di fase.

Questo stesso esercizio è possibile utilizzarlo anche per testare la fase degli impianti audio, inviando un segnale mono ad esempio ad una configurazione stereo dell’impianto audio, se si percepisce uno sfasamento significa che i vari diffusori left e right non sono ben allineati.

Note

Quando si lavora sul segnale audio è consigliato oltre che avere le orecchie ben pulite da cerume il quale può ostruire la capacità di percezione soprattutto delle alte frequenze, anche non utilizzare piercing sulle orecchie, che possono essere fonte di riflessioni e diffrazioni, andando ad interferire con il suono diretto che arriva alle nostre orecchie e nemmeno utilizzare berrette ma soprattutto cappelli, in quanto che la visiera del cappello si comporta da filtro, creando un buco di ascolto attorno ai 2 – 3 Khz.

Utilizzare poi per quanto possibile attrezzature di qualità, con risposta in frequenza più lineare possibile e con i più alti valori di headroom, cosi da non colorare o limitare la dinamica dei test a priori.

Stato Fisiologico delle Orecchie

Un altro esercizio importante che è possibile fare è quello di, tramite la sinusoide mono creata, cercare di capire se questa viene effettivamente percepita di uguale intensità e timbro dalle due orecchie, se questo non avviene è molto probabile che una delle due orecchie sia più stressata dell’altra, che abbia necessità di pulizia, di un maggiore riposo, che abbia un livello di sordità a determinate frequenze più importante rispetto all’altro orecchio.

n.b. In tutti gli esercizi, è molto importante che la sorgente, che siano cuffie (per l’esercizio dello stato fisiologico delle orecchie meglio se eseguito in cuffia) o diffusori in campo libero (evitare in campo diffuso) sia il più possibile lineare, ben bilanciata tra il lato destro e sinistro ed abbia un rumore di fondo il più basso possibile. (Vedremo in altre argomentazioni come tarare al meglio un impianto audio).

Start

Per darvi un inizio vi porto di seguito i toni puri delle frequenze divisi per terzi di ottava trascurando i 16 Hz per cui la maggior parte delle sorgenti e delle orecchie non arriva.

A. 20 Hz

A. 25 Hz

A. 31,5 Hz

A. 40 Hz

A. 50 Hz

A. 63 Hz

A. 80 Hz

A. 100 Hz

A. 125 Hz

A. 160 Hz

A. 200 Hz

A. 250 Hz

A. 315 Hz

A. 400 Hz

A. 500 Hz

A. 630 Hz

A. 800 Hz

A. 1.000 Hz

A. 1.250 Hz

A. 1.600 Hz

A. 2.000 Hz

A. 2.500 Hz

A. 3.150 Hz

A. 4.000 Hz

A. 5.000 Hz

A. 6.300 Hz

A. 8.000 Hz

A. 10.000 Hz 

A. 12.500 Hz

A. 16.000 Hz

Altri Esercizi

E’ poi possibile aumentare il livello di complessità verso segnali differenti su ascolto binaurale, per dare maggiore elasticità ed indipendenza di rilevamento alle nostre orecchie. Differenziare i livelli di intensità delle frequenze tonali ma anche bande di frequenze al fine di capire meglio sia i concetti spiegati, quali mascheramenti e bande critiche ed intanto allenare il sistema uditivo.

Utilizzare ascolti stereo, multicanale e 3D (ascolto binaurale e tramite diffusori acustici se possibile), per allenare la percezione della dimensione e rilevamento spaziale.

Riportare questi esercizi agli strumenti musicali, per capire cosa varia e che tipo di suono e sensazione si percepisce di quello strumento variando un certo tipo di frequenza od un certo tipo di banda di frequenze, cosa varia lavorando sulla dinamica e sulla spazialità dell’immagine.

n.b. L’obbiettivo finale di un ottimo ascolto è quello NON più di ascoltare il suono dello strumento musicale o mix considerando lo strumento in sè nel suo insieme, ma scomporre il suo spettro in frequenza e parte dinamica, rilevarne possibili cause e correzioni per raggiungere un suono di maggiore qualità con minor percezione di variazione e distrazione possibile, naturalezza ed attenzione sono fondamentali per un ascolto ottimale.

Audiometria e Patologie (da Manuale di Acustica Applicata)

Vediamo adesso alcuni aspetti legati alle patologie e metodi di esami acustici che si eseguono a livello medico senza entrare troppo nel profondo in quanto questo esula dal fine di istruzione di questa serie di articoli.

L’Audiometria è quella parte di Psicoacustica medica con il compito di definire i processi di analisi diagnostica dei pazienti.

E’ possibile dividerla in due categorie:

  • Metodi Soggettivi
  • Metodi Oggettivi

Metodi Soggettivi

I metodi soggettivi sono quelli volontari e con la collaborazione del paziente, come ad esempio la determinazione della soglia uditiva tramite test audiometrico, in cui il paziente deve dare un cenno (alzando la mano) quando percepisce il suono inviatogli in cuffia (questo in quanto il test è effettuato in una camera anecoica “detta cabina silente”, per minimizzare le interferenze ambientali). E’ un test binaurale quindi effettuato in cuffia, e con l’invio di toni puri sinusoidali alle varie frequenze di interesse per il test (è definito Test di Audiometria Tonale).

Le frequenze prese in esame sono generalmente quelle che riguardano lo spettro della voce, le cui fondamentali di analisi sono:

125 Hz – 250 Hz – 500 Hz – 750 Hz – 1000 Hz – 1500 Hz – 2000 Hz – 3000 hz – 4000 hz –

6000 hz – 8000 hz – 11000 Hz.

Il test audiometrico soggettivo può essere come visto per via aerea attraverso le cuffie ma anche in certi casi per via ossea, tramite un vibratore acustico, utile per rilevare la soglia del dolore.

Dall’invio di questi impulsi e relativa risposta del paziente, si rileva (tramite apposito macchinario) un grafico come quello ad esempio in figura 2.

Fig. 2 (da Manuale di Acustica Applicata)

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n.b. Una maggiore linearità di queste curve determina una risposta dell’orecchio più lineare. In queste curve sono già considerate e ponderate le curve isofoniche, al fine di ottenere uno spettro lineare.

La soglia uditiva in questo caso è espressa in dBHTL, e sta ad indicare il livello della soglia uditiva di un ipotetico orecchio normale.

Di recente è stato sviluppato un metodo denominato Audiometria Vocale in cui al posto dei toni puri si invia un segnale di tipo vocale, in pratica vengono inviati tramite apposito macchinario, messaggi verbali al paziente, parole ben definite e precise a questo scopo (quindi con una certa forma d’onda e tonalità), il paziente deve esattamente ripeterle. Questo sistema sembra essere più efficiente nel rilevare lo stato fisiologico delle orecchie, ma ha ancora diverse limitazioni di impiego (una su tutte la corretta comprensione della lingua da parte del paziente).

Per questo spesso l’audiometria vocale viene eseguita insieme a quella tonale, ma mai come alternativa.

Altri metodi sono l’Audiometria Automatica di Bekesy e l’Audiometria Automatica a Microprocessore, in cui invio tonale al paziente ed acquisizione e trascrizione dei risulti sono eseguiti in modo automatico. Sono procedure meno precise rispetto a quelle manuali, adatte per lo più per un impiego di massa-campione.

Metodi Oggettivi

I metodi oggetti invece sono quelli che non dipendono dalla collaborazione del paziente (utili ad esempio per testare l’udito in bambini, psicopatici, simulazioni).

Un tipo di esame oggetti è quello Impedenziometrico, e non è un esame utile per la determinazione della soglia uditiva.

Si basa sul porre in vibrazione (tramite pressione sonora esercitata) il timpano, al fine di rilevarne alcune caratteristiche tra cui rigidezza, presenza di perforazioni, ridotta elasticità, funzionamento della catena degli ossicini, della tuba di eustacchio, ecc..).

Si basa anche sul riflesso stapediale sempre ai fini dei test appena visti.

Sappiamo come visto in questa serie di articoli che il riflesso stapediale comincia la sua contrazione per valori di pressione sonora sopra ai 70 – 80 dB, questo per persone normoudenti. Per determinate patologia come la Ipoacusia che vedremo più avanti, può avvenire anche già a 20 – 30 dB.

Al contrario per pazienti con lesioni all’orecchio medio, il riflesso stapediale può anche non arrivare.

E’ stato calcolato che in media mancanze congenite e distruzione patologica delle strutture dell’orecchio medio, non portano alla sordità totale ma massimo ad un’attenuazione della percezione di 60 dB.

Un evoluzione della tecnica impedenzometrica è quella a Potenziali Evocati tramite metodo ERA (Electric Responses Audiometry).

Questa tecnica è molto più efficiente della precedente (e permette di analizzare meglio anche la risposta della soglia uditiva), si basa sull’analisi delle risposte nervose del cervello agli impulsi acustici che l’orecchio riceve. Questo avviene posizionando appositi elettrodi li dove si trovano i lobi temporali dedicati come visto nella prima parte di questa serie di articoli.

Attraverso l’analisi delle variazioni del campo elettrico prodotto è possibile rilevare non solo i parametrti di Audiometria Soggettiva (ma senza la collaborazione del paziente) ed Oggettiva ma anche lo stato di maturazione dell’apparato uditivo stesso.

Rispetto all’esame puramente soggettivo quello a potenziali evocati non considera la reale sensazione del paziente, in cui invece per un reale ascolto avviene, in quanto molto spesso soprattutto per pazienti con uno stato fisiologico non ottimale anche se il cervello rileva e trasmette impulsi questi possono non essere correttamente trasmessi al nostro livello sensoriale, quindi mal interpretati e mal percepiti.

Presbiacusia e Socioacusia

La Presbiacusia definisce il fatto che l’avanzamento dell’età porta ad un calo della percezione e sensibilità sonora, soprattutto a livello nervoso e soprattutto in alta frequenza.

In figura 3 un esempio di risposta audiometrica di un soggetto di età avanzata.

Fig. 3 Audiometria.jpg

E’ stato rilevato che il fenomeno di Presbiacusia è più soggetto negli uomini che nelle donne, e soprattutto è più presente per chi vive nei centri urbani rispetto alle campagne. Quindi dipende molto dal tipo di ambiente e stile di vita. In questo caso si parla di Socioacusia. La Socio-Presbiacusia è l’insieme dei fenomeni di invecchiamento e stile di vita sociale della persona.

Alcuni esperimenti hanno dimostrato che i bambini hanno tutti un udito uguale fino a 12 anni, ma più tardi le femmine sentono meglio dei maschi ed in generale dipende dallo stile di vita.

Viste le cause di impoverimento della soglia uditiva date dal rumore ambientale (sempre in più forte aumento, limitato fortunatamente dalle normative in vigore), si è dimostrato anche come ragazzi nati negli anni 80′ sentono meglio di quelli nati ad oggi.

Danni Uditivi da Rumore

E’ stato dimostrato che suoni impulsivi portano a generare maggiori lesioni e danni all’apparato uditivo rispetto a suoni continui a parità di intensità.

La parte dell’orecchio che per prima subisce danni da un elevata esposizione al rumore è la coclea, ed è tanto maggiore tanto più elevata è l’intensità sonora.

Le cellule ciliate esterne sono le prime a danneggiarsi, mentre quelle interne durano più a lungo.

E’ stato poi notato da diversi esperimenti che aumentando l’intensità del rumore perfino le fibre nervose, il lobo celebrale e la corteccia possono subire danni.

Non è ancora chiaro come sia il meccanismo di danneggiamento e distruzione di questi apparati, anche perchè fenomeni di Ipoacusia e Socioacusia sono sempre concentrati principalmente dai 3 Khz – 4 Khz in su (come da figura 3). Si presume quindi che il danneggiamento dell’apparato uditivo sia indipendente dallo spettro del rumore.

L’esposizione prolungata al rumore comporta un aumento della soglia uditiva, un aumento della sensibilità ma sempre meno linearità della risposta percepita (come se l’orecchio dovesse far partire un larsen da un momento all’altro).

Questo fenomeno è transitorio e legato solo al periodo di percezione del rumore, che con il tempo porta a stressare l’orecchio e percepire sempre peggio (non a caso un ascolto in tarda serata è meno preciso e pulito di un ascolto dopo una notte di riposo e silenzio).

Questo fenomeno è rilevato dalla strumentazione di misura tramite la differenza tra la soglia uditiva in condizioni di riposo e quella dopo una stimolazione sonora.

E’ indicata con il termine STS (Spostamento Temporaneo Soglia Uditiva) o TTS (Temporary Threshold Shift).

Quando entra in gioco l’Ipoacusia significa che questo spostamento continuo e temporaneo della soglia uditiva, ha generato un danno permanente che ricade come un attenuazione delle frequenze medio alte come precedentemente visto, ed è indicato dall’indice SPS (Spostamento Permanente Soglia Uditiva).

E’ stato studiato che il raggiungimento di un valore STS stabile avviene dopo circa 2 ore di esposizione al rumore (es. per un lavoratore in fabbrica), questo rimane con una variazione della sensibilità sonora permanente (ed è qui che con il tempo avvengono i maggiori danni all’udito). Il ritorno ai suoi valori minimi (quindi si ritorna a percepire normale) avviene dopo circa 16 ore ci riposo (in presenza di bassi valori energetici del rumore).

n.b. Tutti questi valori dipendono in realtà dal livello di intensità sonora del rumore e dal tempo di esposizione.

Sotto ai 70 dB non avviene nessun STS, quindi può non essere considerato rumore.

In linea generica si può dire che il peggioramento della soglia uditiva avviene rapidamente entro i primi 10 anni di vita, per poi rallentare tra i 10 ed i 30 anni, e nuovamente subendo un’accelerazione dopo i 30 anni. Ma anche qui dipende dal tempo e livello di intensità del rumore percepito in quei anni.

Per quanto riguarda il deficit sulle frequenze, le prime a subire un calo sono sui 3 Khz – 4 Khz – 6 Khz, per poi estendersi fino a 500 hz – 1 Khz – 2 Khz – 8 Khz.

Per avere un degrado costante della sensibilità uditiva bisognerebbe avere un dimezzamento del tempo di esposizione al rumore ad ogni aumento di 3 dB del rumore stesso.

Concludendo il discorso si può dire che il danno uditivo da rumore è condizionato dai seguenti fattori:

  • Livello di Intensità del Rumore
  • Tempo di Esposizione
  • Suscettibilità individuale al trauma acustico
  • Tipo di Rumore (costante, continuo, interrotto, ecc…)

Ipoacusia

L’Ipoacusia è una forma di degrado della percezione uditiva derivata da un trauma acustico cronico o acuto e presenta le stesse forme di degrado precedentemente viste.

L’ Ipoacusia Cronica si presenta come un degrado diviso in 4 fasi:

  1. Primi 10 – 20 giorni, percezione permanente o semi-permanente di acufeni (fischio nelle orecchie), lieve mal di testa, affaticamento ed intontimento.
  2. Pochi mesi o anni, intermittenza degli acufeni, sintomatologia soggettiva muta.
  3. Il soggetto si accorge di non sentire bene, non si percepisce bene tutto il discorso (soprattutto se fatto in ambiente poco silenzioso), si tende sempre ad alzare il volume, di non percepire suoni ad alta frequenza come ad esempio il ticchettio dell’orologio.
  4. E’ palese la sensazione di insufficienza uditiva, difficile percezione dei segnali acustici e quindi comprensione, grave menomazione alla comprensione del parlato, percezione di suoni distorti e fastidiosi.

Anche in questo caso, durante la fase di degrado della soglia uditiva, varia la sensazione di percezione, più o meno sensibile, percezione dei suoni in maniera anomala, viene perso il giusto rapporto sta stimolo fisico e reale percezione.

Il calo della sensibilità dovuto ad Ipoacusia Cronica è sempre bilaterale-simmetrico, quindi avviene contemporaneamente ed in egual modo ad entrambe le orecchie. E’ un processo irreversibile e non è evolutivo, cioè finita l’esposizione al rumore la sensibilità come visto torna al suo stato normale.

Si parla di Ipoacusia Acuta quando il degrado è interessato ad un solo orecchio (questo avviene soprattutto quando ascoltiamo il rumore provenire solo da un lato, facendo la testa da elemento di riflessione e diffrazione/protezione per l’altro orecchio).

E’ un fenomeno che si manifesta ad esempio dopo la percezione di un esplosione, scoppio, ecc.. di elevata intensità, ma anche fenomeni infettivi come l’utite, in cui il soggetto accusa dolore e senso di stordimento, acufeni, sensazione di orecchio pieno e vertigini, fino alla sordità. Da questo fenomeno si possono presentare lacerazioni con fuoriuscita di sangue.

E’ un fenomeno che può regredire, come ad esempio la cicatrizzazione di eventuali lacerazioni, la scomparsa di dolore ed acufeni, ecc..

Invalidità da Ipoacusia

Diversi sono i termini legati al tipo di invalidità per una persona che soffre di Ipoacusia e che ne determinano lo stato sociale, sui diritti e doveri per legge di questi soggetti.

  • Menomazione (Soglia uditiva misurata in decibel).
  • Invalidità Uditiva (Riduzione della soglia uditiva con difficolta di percepire suoni e comprendere parole).
  • Handicap (Quando il soggetto non offre le dovute prestazioni commisurate alle richieste dovuto al deficit dell’invalidità uditiva (ad esempio in ambiente lavorativo)).

Effetti Extrauditivi

A differenza di vista, olfatto e gusto, l’orecchio è una porta sempre aperta ( solo mettendosi delle cuffie appositamente insonorizzanti o trovarsi all’interno di una camera anecoica realizzata ad hoc, è possibile chiudere l’ascolto), anche se dormiamo pensiamo ad altro, il suono che impatta ed entra nel condotto uditivo mette in moto tutti i muscoli e nervi che ne fanno parte, compreso il cervello.

Ci sono diversi sintomi non controllabili che inducono il nostro cervello a darci differenti sensazioni in base al tipo di suono ed intensità sonora percepita, a cui dipendono come sempre, durata, tipologia del rumore, stato fisiologico del soggetto che percepisce il rumore.

Risposta di Allarme

La risposta di allarme è ad esempio quando ci troviamo all’interno di una stanza silenziosa e stiamo pensando o leggendo ed improvvisamente sbatte una porta o cade un bicchiere od una sedia, per cui il cervello come senso di protezione ci da uno stimolo impulsivo che può essere ad esempio un sobbalzo, un senso di panico, aumento dell’adrenalina e frequenza cardiaca e molti altri fattori generalmente di breve durata, che via via alla ripetizione del rumore calano sempre più per inibizione neurogena.

Risposta Neurovegetativa

La risposta neurovegetativa è anch’essa involontaria, si manifesta anche per fenomeni attesi e la sua insorgenza può essere veloce o lenta, persistente ma non impulsiva come il caso precedente. In questo caso non si esaurisce al ripetersi dello stimolo.

E’ una risposta data da una prolungata esposizione al rumore con le conseguenze date e viste nel caso precedente. Avviene generalmente per rumori sopra i 70 dB.

Questi stimoli fanno capire se un suono è a noi piacevole o non piacevole e dipendono fortemente dallo stato fisiologico e salute.

Apparecchi Acustici

Esistono in commercio numerosi apparecchi acustici (fig. 4) che consentono una volta correttamente applicati all’interno del condotto uditivo di compensare il deficit uditivo, il loro limite rimane ancora oggi la risoluzione ai danni nervosi e muscolari, in quanto si presentano come semplici amplificatori.

Fig. 4 tutti-gli-apparecchi-acustici.jpg

Apparecchi acustici più costosi sono generalmente anche più efficienti verso sordità più acute, e come per gli amplificatori audio utilizzati in ambiente audio live e studio, la loro linearità della risposta in frequenza, dinamica, livelli di distorsione determinano la qualità dell’apparecchio stesso.

Sono generalmente elementi attivi, per cui necessitano di un cambio di batterie, generalmente specifiche al litio.

Alcuni esperimenti hanno determinano la realizzazione di sensori e centri nervosi elettronici artificiali con la possibilità di impiantarli all’interno del cervello e sostituire cosi il danno nervoso, con la possibilità di far tornare a percepire soggetti con forte sordità dovuta al danneggiamento del centro nervoso stesso.

Conclusioni

E’ provato che il rumore, ma anche il suono, interferisce con il riposo, interferisce con il sonno, interferisce con la concentrazione. Questo perchè come detto l’orecchio è una porta sempre aperta ed il nostro cervello raccoglie sempre le informazioni da lui date.

Più il livello di intensità e tempo di esposizione è lungo e tanto più il nostro cervello si concentra a ricevere, elaborare e dare stimoli anche ad esempio quando dormiamo o stiamo studiando. Questo porta quindi ad una maggiore fatica e stress che portano ad esempio a non essere riposati la mattina o a non memorizzare correttamente.

Vari esperimenti poi diventati legge con opportuni adeguamenti in base al contesto societario (ma questo è un altro argomento) come limiti di esposizione al rumore al fine di creare minimi disturbi, definiscono che un buon rapporto di rumore giornaliero non deve superare i 50 dBA, mentre 40 dBA è il rapporto notturno.

Durante il sonno è ritenuto che il disturbo avviene già superati i 30 dBA.

n.b. Questi valori considerano un soggetto normoudente.

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