Acustica Vocale, Psicoacustica e Analisi della Voce

Definizione di acustica
Acustica ambientale e acustica architettonica
Acustica medica
Acustica musicale
Fonetica acustica (acustica della comunicazione) e acustica vocale

Il suono come sensazione acustica e come perturbazione di natura meccanica
Le caratteristiche del suono nei parametri soggettivi di altezza tonale, volume, timbro e durata

Definizione di onda sonora
Onde longitudinali e onde trasversali
Onde sferiche e onde piane
Zone di compressione e rarefazione
Pressione acustica, pressione assoluta, pressione efficace
Movimento locale
Proprietà del mezzo di conduzione
Il suono nel vuoto: l'esperimento della campanella
La velocità del suono
Densità del mezzo di propagazione, impedenza e coefficiente di compressibilità
Propagazione del suono lungo una corda
La sorgente sonora
L'onda d'urto

Campo libero e campo riverberato
Campo vicino e campo lontano
Effetto di smorzamento
Periodo transitorio di estinzione e periodo transitorio di attacco della vibrazione
Legge dell'inverso del quadrato

Moto armonico semplice
Oscillazione semplice e oscillazione completa, centro di oscillazione
Concetti di frequenza e periodo
Smorzamento del moto armonico semplice
Isocronia
Il metronomo
La sinusoide
Ampiezza dell'oscillazione, frequenza, periodo, lunghezza d'onda
Picchi: creste e conche
La fase
Concordanza di fase e interferenza costruttiva
Opposizione di fase e interferenza distruttiva

Definizione del concetto di frequenza
Hertz
Calcolo della frequenza di un suono
Relazione tra frequenza e altezza tonale
Spettro uditivo, ultrasuoni e infrasuoni
La4 e diapason
L'effetto Doppler

Pressione sonora
Potenza sonora
Intensità sonora
Scala decibel e livello
Range dinamico
Livello di pressione acustica e Sound Pressure Level
Soglia di udibilità, soglia di prurito, soglia di dolore
Area di udibilità
Sordità come malattia professionale
Livello di potenza acustica
Livello di intensità acustica
Livello sonoro
Operazioni sui livelli di pressione sonora

Il timbro
Suoni puri e suoni complessi
Frequenza fondamentale e armonici superiori, serie armonica ideale
Parziali non-armoniche e inarmonicità
Armonici inferiori
Produzione degli armonici, moti vibratori della sorgente sonora, legge di Young
Spettro acustico e spettrogramma
Sintesi e analisi

Definizione di rumore, rumore vs suono
Spettro acustico del rumore, rumore a banda stretta e rumore a banda larga
Rumore impulsivo e rumore stazionario
Rumore bianco e rumore rosa

La riflessione del suono, gli angoli di incidenza e di riflessione
Il coefficiente di riflessione e il coefficiente di assorbimento
Il riverbero
L'eco
La riverberazione
L'effetto precedenza (effetto Haas)
La soglia di percezione della riflessione
La rifrazione e l'adattatore di impedenza
La diffrazione, l'efficienza di irradiamento e la direzionalità
La zona d'ombra
L'assorbimento acustico

Interferenza costruttiva e distruttiva
Calcolo vettoriale
Le interferenze in risonanza e antirisonanza

La risonanza acustica
I risuonatori e la frequenza di risonanza naturale
Gradi di libertà dei risuonatori
Curva di risonanza
Risonanza conduttiva e risonanza per simpatia

Il senso dell'udito
L'orecchio come trasduttore di energia: divisione anatomo-funzionale dell'apparato uditivo
L'importanza dell'udito nel canto e l'auditory feedback loop
L'ascolto della voce tramite trasmissione esterna e interna

Il padiglione auricolare: anatomia e funzioni
Head-related transfer function
Il canale uditivo: anatomia e funzioni
La membrana timpanica
Lesioni della membrana timpanica

La cassa timpanica
La catena ossiculare degli ossicini dell'udito (martello, incudine, staffa)
Sistema timpano-ossiculare come adattatore di impedenza
La tromba di Eustachio: anatomia e funzioni
Muscolo tensore del timpano e muscolo stapedio

Apparato uditivo e apparato vestibolare dell'orecchio interno
Labirinto osseo e labirinto membranoso
I tre canali semicircolari
La perilinfa
La coclea, la finestra ovale e la finestra circolare
La membrana basilare e la teoria dell'onda viaggiante di Von Bekèsy
L'organo del Corti e le cellule ciliate (trasduzione meccano-elettrica ed elettro-chimica)
Il sistema uditivo centrale

Audiologia
Definizione di sordità
Perdita uditiva conduttiva, neurosensoriale e mista
La sordità come malattia professionale
L'audiogramma

La psicoacustica e la psicoacustica musicale
L'acustica fisiologica
La legge di Weber-Fechner, la soglia differenziale e la costante di Weber
L'amusia
Le sensazioni uditive

Differenza tra sensazione sonora e intensità sonora
La relazione non-lineare tra sensazione sonora e intensità sonora e la distorsione acustica
L'area di udibilità e l'audiogramma normale
Le curve di ponderazione
Il diagramma delle curve isofone
Larghezza di banda e sensazione sonora
Durata del suono e sensazione sonora
JND di intensità

Relazione e differenze tra altezza tonale e frequenza
Altezza tonale e intensità sonora
JND di frequenza
Hertz e mel
Gli intervalli musicali
Altezza tonale e timbro (i suoni crescenti senza fine di Shepard)

Il timbro come parametro multidimensionale
Ascolto sintetico e ascolto analitico
L'importanza dei transitori nella caratterizzazione del timbro
Attack, decay, sustain, release
La distorsione aurale

Le armoniche aurali
I battimenti del I e II ordine
Suoni di combinazione e suono di Tartini
Rintracciamento della fondamentale

Mascheramento
Intensità e frequenza (banda critica) nel fenomeno del mascheramento
Curve di mascheramento e soglia di mascheramento
Soglia di pulsazione

Consonanza e dissonanza da un punto di vista musicale e percettivo
Consonanza/dissonanza e banda critica
Consonanza di suoni complessi
Consonanza degli intervalli musicali

Concetto di periodicità e concetto di ritmo

Definizione di voce
L'acustica vocale
Caratteristiche del segnale vocale
Variazioni nella periodicità (jitter e shimmer)
Eventi aperiodici della voce

Il modello della produzione vocale: energia, sorgente e filtro
Il mantice polmonare: capacità vitale, portata d'aria, pressione sottoglottica e pressione di soglia
La laringe
Le corde vocali
Teoria mioelastica-aerodinamica di Van der Berg e teoria muco-ondulatoria di Perellò
Segnale acustico glottico, frequenza fondamentale, pendenza spettrale e distanza interarmonica
Anatomia del tratto vocale e i risuonatori liberi della voce
Registri vocali e sensazioni vibratorie soggettive
Mobilità del tratto vocale e conseguenze sul timbro
Sorgenti secondarie per l'articolazione del suono, organi dell'articolazione attivi e passivi
Consonanti sorde e sonore, momentanee e continue, nasali, laterali, vibranti, fricative/costrittive e affricate/semicostrittive

I registri vocali nella pedagogia vocale
Definizioni di registro vocale
Definizione di registro vocale di Mckinney e di Garcia
Vocal fry, registro modale, registro di falsetto
Estensione tonale, tessitura e ottava di comodità
Fach system

Pendenza del segnale acustico glottico in una voce artistica sana, ariosa e pressata
Vantaggi di una voce risonante
Modello del quarter-wave resonator
Interferenze costruttive e interferenze distruttive all'interno di un quarter-wave resonator
Conseguenze delle interferenze nel tratto vocale sulla vibrazione della glottide
Megafono aperto e invertito e concetto di impedenza (resistenza e reattanza)

Teoria lineare della sorgente-filtro di Fant e Flanagan
Teoria non-lineare della sorgente-filtro, la voce come sistema caotico
Correlazione tra risonanza del tratto vocale ed efficienza glottica
Metodiche di analisi che presuppongono una linearità e una non-linearità del sistema

Definizione di formante
Le principali formanti della voce
Le vowel formants
Rapporto dei centri di frequenza delle formanti all'interno del sistema fonetico

Applicazioni dell'analisi acustica nella clinica, nella ricerca e nell'educazione
L'importanza dell'integrazione tra analisi acustica e valutazione percettiva
Descrizione qualitativa della voce
Strumentazione per l'analisi acustica
Algoritmo matematico FFT, frequenza di campionamento e profondità di bit nella fase di acquisizione audio
Classificazione del segnale vocale per la selezione della metodica di analisi più adeguata
Parametri acustici di vocalità valutabili (frequenza, ampiezza, spettro e altri)

L'oscillogramma
Compressione del segnale
Applicazioni dell'oscillogramma nella didattica vocale

Le tre dimensioni dello spettrogramma
Rappresentazione lineare e logaritmica delle frequenze
Analisi momento per momento o su un periodo di tempo
Alpha ratio
Spettrogramma a banda larga e a banda stretta
Applicazioni dello spettrogramma
Classificazione spettrografica della gravità delle disfonie
Produzione di segnale stocastico, diplofonia e subarmoniche
Spettro FFT
Grafico LTAS
Lo studio delle qualità vocali della CCM tramite spettrogramma

La codifica predittiva lineare
Applicazioni della LPC nella didattica vocale
Criticità della codifica predittiva lineare

Analisi cepstrale e picco cepstrale

Indici fonetoacustici: jitter e shimmer
 

Il tracciato fonetografico
Identificazione del campo vocale e classificazione vocale
Il fonetogramma a scopo di follow-up
Criticità dell'esame fonetografico

Istogramma
Tono medio parlato

I contorni

Bibliografia in ordine alfabetico