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LE ONDE

In queste pagine cercheremo di capire di più sulla natura del suono, in quanto la comprensione di fenomeni base di acustica ci tornerà utile in molte situazioni (insonorizzazione, registrazione, accordatura...).
Col termine "suono" viene di solito indicato l'insieme dei due seguenti fenomeni:

• Propagazione in un mezzo elastico di onde prodotte da una sorgente messa in vibrazione
• Interpretazione di queste onde da parte dell'uomo, mediante il complesso orecchio-cervello

É sempre difficile dare una definizione a qualcosa che accettiamo passivamente, perché facente parte della nostra vita quotidiana!
Vediamo come nascono e si propagano queste onde.

GENESI DI UN COLPO DI RULLANTE

Abbiamo detto che la sorgente sonora, per produrre il suono, deve essere messa in vibrazione. Per fissare le idee pensiamo alla bacchetta che colpisce la pelle del rullante. Questa viene subito messa in vibrazione, e con essa l'intero corpo del rullante. Queste vibrazioni sono periodiche, ossia se potessimo vedere al rallentatore un filmato della pelle (magari girato con una telecamera di quelle usate per "Matrix"), vedremmo che questa compie delle oscillazioni regolari nel tempo, come quelle di un pendolo, per esempio. Vediamo più in dettaglio come questo avviene.

La punta della bacchetta schiaccia il centro della pelle, questo si abbassa e tira con se' la zona di pelle circostante, e cosí farà questa zona di pelle con quella ancora più esterna, con un processo a catena. Quando la forza del colpo é bilanciata dalla tensione della pelle, il centro di questa, arrivato nel punto più basso, inizierà a risalire, portando con se' la zona di pelle circostante e cosí via, nel modo analogo al precedente. Per inerzia, la pelle non potrà fermarsi nella situazione di riposo, ma verrà "tirata" dalla parte opposta. Nuovamente, si arriverà al bilanciamento tra le forze quando il centro della pelle raggiungerà il punto più alto, e scenderà nuovamente. É un po' quello che accade lasciando cadere un peso attaccato a una molla, oppure facendo rotolare una biglia in una coppa semisferica... In natura sono molti i fenomeni oscillatori, e sono governati tutti dalle stesse leggi del moto armonico.
Tornando al rullante, quello che si verifica é che si generano delle onde circolari intorno al centro della pelle (come nell'immagine accanto, anche se enfatizzate). I movimenti della pelle influenzano, ovviamente, anche l'aria circostante: quando il centro della pelle é schiacciato, l'aria all'interno del rullante subisce una compressione, e la trasmette alle molecole vicine, e cosí via, con lo stesso effetto a catena già visto. Viceversa quando la pelle si distende, l'aria subisce una rarefazione, e anche questa rarefazione viene trasmessa. L'unica differenza tra onde nella pelle e onde nell'aria sta nel numero di dimensioni coinvolte: sulla pelle le onde sono circolari, e in definitiva sono vincolate a un piano (esempio tipico: il sasso nello stagno); nell'aria invece le onde sono sferiche, e si propagano in tutte e tre le dimensioni.
Una cosa importante da notare in entrambi i casi é che le singole molecole di aria restano ferme durante la propagazione dell'onda, o meglio si muovono quel tanto che basta per trasferire il moto alle molecole limitrofe, e poi tornano in posizione. Si dice che é la forma dell'onda a muoversi, e non le molecole.

Abbiamo detto che la pelle "torna indietro" quando la sua tensione bilancia la forza impressa: ora avrete certo capito il nesso fra tensione della pelle e altezza del suono prodotto dal rullante: se la pelle é tesa, il bilancio delle forze avviene subito, la pelle si muove velocemente e produce velocemente le onde, con un'alta frequenza: il suono che risulta é acuto. Viceversa, se la pelle é allentata, questa si muove lentamente, produce onde con una frequenza bassa, e il suono che percepiamo é grave.

Il suono finirà quando la pelle e il fusto del rullante smetteranno di vibrare. Questo accade dopo un tempo rapidissimo, per vari motivi: dissipazione di energia in calore (avviene in ogni fenomeno elastico); dispersione di energia, per esempio trasmessa attraverso il reggirullante al pavimento (per questo le meccaniche migliori non sono fissate ai pezzi, ma collegate elasticamente per evitare la trasmissione diretta di energia), e interferenza con le onde che, una volta arrivate al bordo della pelle vengono riflesse indietro e tendono a smorzare le nuove onde che si generano.

Il ruolo del fusto, in tutto ciò, é di fornire risonanza e colore al suono: senza fusto sentiremmo solo il suono della bacchetta che impatta sulla pelle, ma il suono sarebbe davvero cortissimo e plastico. Il fusto prolunga e modella il suono, che ne rispecchierà le caratteristice del materiale, con gli armonici.

Se mi avete seguito fin qui, tirate un sospiro di sollievo: questo meccanismo si applica a tutti gli strumenti musicali, non solo a quelli a percussione, ma anche a quelli a corda (questa volta però le onde si propagano in una sola dimensione), e, seppur con metodiche diverse, anche a quelli a fiato e alla voce.

 

GRANDEZZE CARATTERISTICHE DELLE ONDE

Cerchiamo ora di mettere ordine ai concetti e di dare un nome alle varie grandezze caratteristiche di queste onde:

• frequenza: il numero di volte che il corpo oscilla in un secondo, e quindi anche il numero di onde generate in un secondo. Viene misurata in Hertz [Hz], appunto cicli al secondo, e indicata spesso con una f. Come già detto, le differenze di frequenza vengono interpretate dall'orecchio/cervello come differenze di tonalità.
• velocità: concetto abbastanza intuitivo, i metri di spazio attraversati in un secondo. La velocità dipende dal materiale in cui si diffondono le onde e dalla temperatura. Per esempio, nell'aria a 10 gradi centigradi la velocità é di 337 m/s, nell'acqua é mediamente 5 volte tanto, nell'acciaio e nel cemento é quasi 10 volte tanto. La velocità é indicata con v.
• lunghezza d'onda: la distanza fra due fronti d'onda successivi. Per fronti d'onda intendiamo punti in cui l'onda assume valore massimo, ma potremmo prendere qualsiasi punto in cui le due onde hanno lo stesso valore. Se parliamo di onde acustiche, questa viene di solito misurata in metri o suoi sottomultipli, e indicata con la lettera greca lambda .

Queste tre grandezze sono collegate fra loro mediante la seguente formula:
Noti quindi due parametri si può ricavare il terzo.Ci sono altre due grandezze da ricordare:

• periodo: il tempo che intercorre tra due vibrazioni successive del corpo che genera il suono, e quindi il tempo fra la nascita di due onde successive. Viene misurato in secondi, o suoi sottomultipli. É l'inverso della frequenza. Per una frequenza x, il periodo é 1/x. Ovviamente vale il viceversa.
• ampiezza: é l'unica grandezza slegata dal tempo. É legata alla potenza e all'intensità delle onde, e indica il massimo spostamento dall'asse orizzontale. Mentre le variazioni di frequenza vengono interpretate come suoni di tonalità diversa, l'ampiezza viene interpretata dall'orecchio come volume. L'ampiezza viene indicata spesso con A.

Nell'immagine vedete un'onda sinusoidale. La sinusoide é una funzione periodica, cioé assume, a intervalli regolari di tempo, lo stesso valore, e schematizza per noi la rarefazione e compressione dell'aria (striscia sfumata al di sotto). I massimi dell'onda sono i punti in cui la compressione é massima, il contrario per i minimi. I punti dell'asse orizzontale corrispondono agli zeri, ovvero i punti in cui si passa da rarefazione a compressione e viceversa, insomma i punti in cui l'aria é inalterata rispetto alle condizioni normali.
Il suono, nella maggior parte dei casi, deriva dalla somma di vari armonici, ovvero varie onde sinusoidali semplici. Nella prossima pagina cercheremo di capire meglio la questione.

GLI ARMONICI

Abbiamo visto, nella sezione precedente, come analizzare un suono puro, ovvero quello di un'onda sinusoidale. Abbiamo già detto che i suoni degli strumenti musicali non sono suoni puri, ma una combinazione di un "suono base" e di suoni a questo correlati. Il primo viene chiamato fondamentale, mentre gli altri sono detti armonici. Questi di solito sono correlati in modo molto semplice al suono fondamentale, in quanto sono multipli interi della sua frequenza. Per esempio, quando sul piano si suona il la sopra al do centrale, la cui frequenza é di 440 Hz, il suono che sentiremo sarà composto proprio da questa frequenza fondamentale e dai suoi multipli interi (880 Hz, 1320 Hz...).
Le differenze di intensità fra i vari armonici sono indispensabili, musicalmente parlando. É grazie a queste che riusciamo ad associare a ogni strumento il suo timbro. Proprio dal nome si capisce che il timbro é una caratteristica intrinseca dello strumento: un violino e una viola che suonano la stessa nota sono riconoscibili solo dal timbro, appunto dalle diversità di volume dei vari armonici; la nota fondamentale resta la stessa.

Ma perché é impossibile produrre un suono puro con uno strumento musicale? Principalmente perché ogni suono é prodotto da un oggetto (una pelle colpita da una bacchetta, un piatto, o una corda) che, messo in vibrazione, non é attraversato da un unica onda, ma da un'onda complessa, fatta da più onde elementari. Nell'immagine a sinistra si vedono quattro possibili modi di vibrazione di una corda, ovvero quattro tipi di onde che si possono generare, che corrispondono proprio alle prime quattro componenti armoniche del suono risultante. Infatti la corda non solo seguirà l'onda fondamentale (prima armonica) ma vibrerà anche secondo le altre onde, in sostanza secondo tutte le onde la cui lunghezza é sottomultiplo della lunghezza della corda. Queste onde si chiamano onde stazionarie. Il timbro risulterà diverso a seconda del materiale, della tensione e dello spessore, parametri che combinati in maniera diversa genereranno una diversa combinazione di armoniche (ovvero di onde stazionarie nella corda). I chitarristi sanno anche che il timbro (le armoniche generate, ovvero ancora le onde che si instaurano nella corda) dipende anche dal punto dove si da' la plettrata: avremo un suono più squillante (alte frequenze) vicino al ponte, più pieno invece verso metà corda.

Tutto ciò accade anche sulle pelli delle nostre batterie: questa volta le onde saranno circolari e non longitudinali, però. Anche qui la tensione, le dimensioni e il tipo di pelle influenzano il timbro finale, e analogamente il suono sarà diversissimo a seconda del punto in cui colpiamo la pelle (molte armoniche ad alta frequenza vicino al cerchio, un suono invece più secco e con più bassi al centro).

Quanto detto é importantissimo perché ci permette di capire come funzionano le sordine: queste, applicate sulla pelle, impediscono che questa si muova seguendo tutte le onde stazionarie la cui lunghezza d'onda é comparabile o più piccola delle dimensioni delle sordine. Quindi permettono alla pelle di muoversi secondo onde a bassa frequenza (la fondamentale), ma ostacolano in modo via via maggiore le onde a frequenza più alta (lunghezza piccola). Sordine man mano più grandi elimineranno frequenze man mano più basse, ovviamente (sino a soffocare completamente il suono del tamburo). Ecco spiegato, fisicamente, come si eliminano gli armonici!

Cerchiamo ora di capire cosa succede quando diverse onde base si sommano per generare un suono più complesso.

Nell'immagine a sinistra abbiamo in rosso il suono fondamentale (o prima armonica), mentre in blu é rappresentata la sua seconda armonica, di frequenza doppia. Prima e seconda armonica sono perfettamente in fase, ovvero gli zeri della frequenza fondamentale cadono su zeri dell'armonica (per zeri si intende i punti dove la funzione assume, appunto, valore zero, e quindi taglia l'asse orizzontale). Il suono risultante (nero) avrà un suo andamento particolare, come evidenziato in figura.
Ora abbiamo semplicemente annullato l'allineamento fra i due suoni. Notate come il suono risultante abbia un andamento molto diverso dal caso precedente: poiché abbiamo disposto la fondamentale e la sua armonica in modo da allineare i massimi, e poiché, per ogni valore orizzontale, il valore verticale del suono risultante é la somma dello stesso valore orizzontale dei due armonici, i massimi del suono complesso sono perfettamente allineati a quelli dei suoi suoni componenti.

Adesso abbiamo due armonici oltre la fondamentale. Nel primo caso sono perfettamente in fase tra loro. Notate come il suono risultante, seppur differente, somigli a quello del primo esempio (guardate dove cadono i massimi e i minimi, dove stanno gli zeri, e notate come l'andamento generale -salite e discese- sia simile nei due casi).
Nel secondo caso invece abbiamo allineato i massimi di fondamentale e armonici, come già visto in precedenza: anche qui il suono complesso, con le dovute differenze, é una naturale evoluzione del secondo caso).
 

Potremmo portare la composizione a decine, centinaia di armoniche, e, perché no, all'infinito. C'é una teoria matematica, l'analisi armonica di Fourier, che ci assicura che i suoni reali possono essere scomposti (e quindi ricomposti) facendo uso di un numero molto elevato di sinusoidi semplici. Queste possono arrivare all'infinito, ma spesso un numero limitato (sull'ordine delle decine) é più che sufficiente per molti scopi (come ad esempio veniva fatto nei primi sintetizzatori, che, appunto, a partire da sinusoidi semplici -e spesso con algoritmi che vanno molto al di la' della mia e della vostra comprensione! - riescono a produrre suoni dai timbri più vari).
 

Abbiamo visto come differenze di fase delle onde elementari portino a suoni complessi differenti. Tuttavia é stato dimostrato che la fase relativa fra le varie armoniche non é molto influente sul suono finale: ciò che invece é molto rilevante é, come già detto più volte, l'intensità dei singoli armonici. Guardate infatti queste due ultime immagini, differenti solo per l'intensità degli armonici. Agendo solo sull'ampiezza delle armoniche, senza spostarle, abbiamo ottenuto due suoni complessi molto differenti.
 

CHI HA PAURA DI UNO SPETTRO?

Abbiamo detto che gli armonici, con le loro differenti ampiezze, ci permettono di distinguere vari strumenti che suonano la stessa nota, perché contribuiscono fortemente al timbro risultante. Ora vedremo un esempio pratico di questo concetto, ma prima dobbiamo introdurre un ulteriore nozione a ciò che abbiamo già appreso, ovvero lo spettro. Con questo termine si intende un grafico in cui sono indicate le frequenze sull'asse orizzontale, in ordine crescente, mentre sull'asse verticale viene riportata la densità di energia per la data frequenza, ovvero quanto, di quella componente di frequenza, c'é nel suono. Quindi non si analizza l'andamento temporale del suono, ma solo il suo "contenuto armonico".

I prossimi due grafici rappresentano proprio lo spettro di due suoni: in particolare la stessa nota (un LA) suonata da un pianoforte e da un violino (fate click sull'immagine per ascoltare il suono).
Cerchiamo di analizzare i due spettri. É evidente come gli armonici cadano alle stesse frequenze per entrambi gli strumenti, ed é anche chiaro come lo spettro sia formato da righe verticali, o comunque striscie molto strette e ben localizzate intorno ai vari armonici. Queste frequenze, e le relative note ed ottave (tra parentesi), le trovate indicate sulle immagini.
Dall'analisi dei due spettri é evidente come l'intensità degli armonici sia diversa nei due strumenti: per il piano abbiamo un'intensità decrescente linearmente nei vari armonici, per il violino invece abbiamo un andamento molto irregolare.In questa sede é bene specificare che, mentre le fondamentali di molti strumenti non si estendano oltre i 4000 Hz, gli armonici possono spingersi ben oltre questa soglia.

Spostando maggiormente l'attenzione al nostro strumento, c'é da notare che, come sempre, le cose diventano più complesse. Anche qui si avranno dei suoni ibridi, ovvero formati dalla fondamentale più altre frequenze, tuttavie queste non saranno armonicamente collegate alla fondamentale, ovvero non saranno multipli interi di questa. In questo caso é meglio chiamare queste frequenze parziali, meglio ancora parziali non armoniche.
Non finisce qui. Ecco lo spettro del suono di un crash.

Salta subito all'occhio che non abbiamo più una distribuzione discreta (ovvero a intervalli regolari) di frequenze, ma queste si estendono su un'ampia fascia, con la fondamentale a circa 4000 Hz, fino ad arrivare a quasi 15000 Hz, con frequenze il cui valore e la cui densità sembra essere quasi casuale. Questo é evidente all'orecchio: il suono di piano e violino é infatti (quasi) periodico, mantiene fissa una nota (la nota suonata), il piatto invece ha un suono molto più irregolare. Riusciremmo sí a riconoscere la nota fondamentale, ma é chiaro che c'é una serie di suoni accessori non collegati direttamente alla fondamentale.
Inoltre é bene dire che lo spettro é tanto più esteso quanto più il suono é corto. In generale i suoni percussivi (e i rumori) hanno infatti uno spettro molto esteso.

Riassumiamo un po' quello che abbiamo capito fino ad ora:

• le differenze di volume dei vari suoni derivano da differenze di ampiezza
• le differenze di tonalità dei vari suoni derivano da differenze di frequenza
• le differenze timbriche dei vari suoni derivano dal diverso contenuto armonico

Ovviamente non abbiamo ancora finito: tutti i suoni (e soprattutto quelli a percussione), infatti, non durano in eterno, ma un tempo finito. Nella prossima sezione cercheremo di capire l'evoluzione nel tempo di questi suoni: come "nascono", si sviluppano nel tempo, e finiscono.


 

L'INVILUPPO

Come sempre si usano brutte parole per descrivere cose abbastanza immediate e semplici. Con il termine inviluppo ci si riferisce all'andamento del suono nel tempo. Stiamo lasciando momentaneamente da parte l'analisi delle struttura del suono in varie frequenze (analisi armonica) per soffermarci su quella temporale.
Tutti i suoni partono da un volume zero, arrivano al volume massimo, e poi, dopo un'evoluzione variabile nel tempo, tornano a volume zero.Riprendiamo subito il confronto fra il suono di una nota di violino e una di pianoforte.

La prima delle due immagini rappresenta l'inviluppo di una nota di pianoforte (nuovamente potete ascoltarla clickando sull'immagine). Notate come il suono raggiunga subito l'intensità massima, per poi cominciare subito la discesa, in maniera logaritmica (ovvero all'aumentare del tempo il suono scende d'intensità, ma sempre meno velocemente). Questo contraddistingue in modo caratteristico il suono del piano, e in genere tutti i suoni di natura percussiva (dopotutto nel piano le corde sono percosse da martelletti): é impossibile per l'esecutore prolungare la nota ulteriormente (a meno di usare l'apposito pedale che solleva gli smorzatori delle corde, ma in ogni caso l'effetto non é completamente controllabile dal pianista). É anche difficile stabilire esattamente quando il suono cessa del tutto, in quanto all'inizio la decrescita é molto veloce (la pendenza é alta), mentre, man mano che il tempo passa, la decrescita diviene meno rapida, e diremo che il suono cessa quando il suo volume scende sotto il rumore di fondo dell'ambiente.
L'inviluppo della cassa, dei tom e del rullante, é pressocché identico a quello del piano: anche in questo caso si raggiunge immediatamente l'ampiezza massima per poi scendere velocemente di volume (parecchio più velocemente di quanto avviene nel piano).

Completamende diverso é l'inviluppo del violino (immagine a sinistra, nuovamente potete ascoltare il suono clickandovi sopra). Qui non c'é un punto che ha chiaramente un'ampiezza maggiore degli altri, o meglio ce n'é più di uno, e comunque le differenze sono piccole e non percepibili immediatamente da parte dell'orecchio come volume maggiore. In questo caso moltissimo dipende dall'esecuzione: la nota può avere un picco iniziale, o può raggiungere il massimo nella parte finale, o può mantenere un volume costante senza nessun picco in particolare a seconda della volontà del musicista.

In ogni caso per tutti gli strumenti (e i suoni in genere) é possibile distinguere 4 fasi dell'inviluppo, note come ciclo A-D-S-R:

• attack (attacco): la fase in cui il suono si genera e aumenta di intensità. Nei suoni percussivi é rapidissimo.
• decay (decadimento): la fase dell'inviluppo in cui il suono decresce di intensità portandosi dall'attacco iniziale alla fase successiva. Questa fase può anche mancare del tutto, per lasciare il posto alla fase di sustain.
• sustain (mantenimento): in questa fase l'intensità del suono non subisce grandi sbalzi, resta grosso modo costante.
• release (rilascio): é la fase finale del suono, che passa dall'intensità più o meno costante della fase di sustain, a un'intensità inferiore al rumore di fondo.

Tornando al nostro esempio, ecco di nuovo i due grafici dell'inviluppo, con indicate le varie fasi.

Dopo quanto abbiamo detto, possiamo certamente dire che sia l'inviluppo, quanto il contenuto armonico, contribuiscono a caratterizzare in modo inequivocabile ogni strumento, a dargli il suo caratteristico suono, tanto da renderlo riconoscibile in un gruppo e addirittura in un'orchestra.

In fase di registrazione si interviene in maniera più o meno drastica sull'inviluppo mediante i processori di dinamica. Principalmente compressori e gate vengono usati per enfatizzare il carattere percussivo della batteria, aumentando la differenza di volume fra l'attacco e le fasi successive.

Abbiamo detto inoltre che per l'analisi armonica si studia lo spettro del suono, ovvero l'intensità in funzione della frequenza. Per studiare l'andamento temporale ne studiamo invece l'inviluppo, cioé l'ampiezza in funzione del tempo.
E se volessimo avere contemporaneamente entrambi i dati, ovvero l'analisi sia temporale sia delle frequenze?In questo caso bisogna usare un grafico in tre dimensioni, in cui su un'asse siano riportate le frequenze, su un altro il tempo e sull'ultimo l'ampiezza. Nell'immagine in basso vedete lo spettro 3D dello stesso suono di violino che abbiamo usato in queste pagine. Chiedo scusa ai metallari per i colori freakettoni, ma era l'unica modo per avere un grafico chiaro...
Confrontate questa immagine con lo spettro 2D della pagina precedente e noterete che le frequenze coincidono, trattandosi ovviamente dello stesso suono. Lo spettro classico, in 2D, é ottenuto facendo una media temporale sull'intero suono, o sulla porzione che ci interessa.



 

IL VOLUME

Ogni volta che si tratta di misurare una quantità bisogna avvalersi di una scala standard di riferimento, fissata e universalmente accettata. Cosí, quando parliamo di peso utilizziamo come riferimento il grammo, per valutare le lunghezze ci serviamo dei metri, per indicare la dimensione dei file ci riferiamo ai byte, e cosí via. Quando abbiamo a che fare con quantità da misurare che sono molto più piccole o più grandi di quelle di riferimento diventa comodo usare dei prefissi standard, cosí se dobbiamo parlare di capienza di un hard-disk, é inutile parlare di "20 miliardi di byte", ma si utilizza per esempio il prefisso giga, mentre per indicare la distanza fra due città é più logico rifarsi ai chilometri.
Sicuramente questo é un sistema molto comodo, e comunque raramente si avrà a che fare contemporaneamente con quantità di ordini di grandezza molto diversi fra loro.
In ogni caso, quando dovesse accadere, quelle più piccole possono essere trascurate (se aggiungiamo un file di testo ad un'hard disk che ha 10 Gb liberi, diremo che questo ha ancora 10 Gb liberi, cosí se dicamo che un camion pesa 5 tonnellate, ci interessa poco sapere se la pesata comprendesse o no la ruota di scorta...).

Le onde sonore, propagandosi, trasportano energia ed esercitano una pressione, sui nostri timpani, cosí come sui microfoni, e su tutti gli oggetti in genere (pensate a quando sentite nel petto i colpi di cassa o le note gravi di un basso). É proprio questa pressione sonora l'oggetto della nostra indagine. Quando parliamo però di pressione sonora é stato scelto un sistema di misura completamente diverso.
Anche in questo caso, come nei precedenti, la gamma di valori a cui siamo interessati é molto grande, circa 10¹⁴ (diecimila miliardi...).Tuttavia si é preferito utilizzare una scala non lineare, ma logaritmica. Non iniziate a sudare, cercheremo di capire, in modo pratico, dei concetti che a scuola ci hanno tanto angosciato...

Nel grafico a sinistra ho messo a confronto il generico andamento lineare con quello logaritmico. Quello più scuro, rettilineo, segue un andamento lineare: é una retta, e come é chiaro dal disegno, a incrementi costanti sull'asse orizzontale, corrispondono incrementi anch'essi costanti sull'asse verticale (la derivata é costante, ed é il coefficiente angolare della retta...). Le quantità orizzontali e verticali sono legate fra loro per mezzo di un coefficiente fisso (il coefficiente angolare, appunto). Nota l'una, é possibile ricavare l'altra moltiplicandola per questo coefficiente, che é lo stesso per ogni coppia di valori sulla retta.

Passando alla seconda funzione (in viola), questa proporzionalità fissa viene meno. A incrementi costanti sull'asse orizzontale NON corrispondono incrementi costanti sull'asse verticale. Quello che osserviamo, passeggiando sull'asse orizzontale, é che ad incrementi costanti su questo corrispondono incrementi via via più piccoli in verticale. Questo é l'andamento della generica funzione logaritmo.

Fatta questa premessa (ma era superflua per voi, vero???), ora capirete cosa significa che il livello di pressione sonora é espresso in scala logaritmica. Questo é un modo pratico di "comprimere" i possibili valori, darne un riscontro più leggibile e maneggevole (anche il PH viene valutato in questo modo...).L'unità di misura del livello di pressione sonora (SPL) é il decibel [dB].
Il numero di decibel di pressione sonora deriva dal logaritmo in base 10 del rapporto fra la nostra pressione e quella di riferimento, il tutto moltiplicato per 20:

 

Il valore più basso di decibel corrisponde a 0, e corrisponde al suono più debole che si possa percepire, che é proprio la nostra pressione di riferimento Infatti, se al posto di P nella formula mettiamo il valore di P di riferimento, la frazione vale 1, e il logaritmo di 1 é zero - verificatelo anche col grafico di sopra, il logaritmo in uno assume valore zero.
Viceversa, valori di dB di circa 140 corrispondono a pressioni che causano dolore all'orecchio, e per questo tale valore di SPL delimita la soglia del dolore.
In definitiva, nota la pressione sonora esercitata da una sorgente, é possibile calcolare, con una calcolatrice scientifica e la formuletta qui sopra, il livello in decibel.
Ok, ora abbiamo capito come arrivare ai decibel, ma a quanto equivale, in "volume", un certo valore in decibel??
 

LA PERCEZIONE SONORA

Per renderci conto di quanto vale una un suono in decibel a livello soggettivo, facciamo subito un esempio. Supponiamo di avere due amplificatori, uno da 50 W e l'altro da 100 W. Usiamo la precedente formula, con il 100 al numeratore e il 50 al denominatore (é equivalente a calcolare per ciascuno i dB rispetto alla potenza di riferimento (10 ^-12 watt) e poi fare la differenza fra i due valori). L'unica accortezza che dobbiamo avere é di moltiplicare per 10 e non per 20 il risultato del logaritmo (perché stiamo lavorando su potenze, e non su pressioni).
Fatto il conto? Esce 3 dB (o quasi)? Bene. Quindi raddoppiando la potenza dell'amplificatore abbiamo un incremento di 3 dB, e, che ci crediate o no, l'incremento in percezione di volume sarà appena percettibile.
Ora proviamo a rifare il calcolo, però con valori di potenza il primo dieci volte il secondo. In questo caso il risultato é di 10 dB, e ai più questo aumento in potenza sarà percepito come raddoppio del volume. Se proviamo infine con un rapporto di potenze di 100 a 1, il risultato sarà di 20 dB.
A questo punto avrete compreso il vantaggio della scala logaritmica: dare risultati "maneggevoli" anche con valori iniziali molto elevati. Provate a fare il calcolo con un rapporto di diecimila miliardi: il risultato é semplicemente 140, e rappresenta, come già sapete, la soglia del dolore.
 

Abbiamo più o meno capito la relazione fra valori in decibel e percezione di volume. Cé però da fare un'importante precisazione: a parità di potenza, due suoni di due diverse frequenze saranno percepiti con volumi differenti: si ha quindi una relazione fra percezione del volume e percezione della frequenza.

Esaminiamo con attenzione il grafico accanto e cerchiamo di inquadrare meglio la questione. L'asse orizzontale rappresenta le varie frequenze, crescenti da sinistra verso destra, e indicate in basso. L'asse verticale rappresenta il livello di pressione sonora, in decibel, da 0 dB a 130 dB. Il grafico si legge cosí: per ogni curva il punto di riferimento é quello dei 1000 Hz, e accanto a questo é indicato il valore di dB (corrispondente al valore indicato al lato del grafico, a sinistra). La curva collega fra loro tutti i punti che danno una sensazione di intensità sonora pari a quella di un tono puro a 1000 Hz a quel livello di dB (per questo motivo le curve prendono il nome di isofoniche - o curve di Fletcher e Munson). Prendiamo per esempio la curva dei 10 dB. Se riproduciamo un tono puro a 300 Hz, questo, per dare all'ascoltatore un'intensità soggettiva uguale al tono a 1000 Hz, dovrà essere riprodotto a 20 dB; se scendiamo a 50 Hz, questo tono dovrà invece essere riprodotto a ben 50 dB!
Viceversa, sempre sulla stessa curva, se vogliamo che un tono a 5 KHz sia percepito alla stessa intensità di un tono a 1000 Hz (a 10 dB), al tono a 5 KHz basteranno 4 dB.Questo andamento, come si vede dal grafico é generale. Tuttavia, se saliamo molto di volume (le curve più in alto), le differenze sono minimizzate.

Cosa deduciamo da queste osservazioni?

• L'orecchio ha la sua massima sensibilità fra i 3 e i 5 KHz.
• L'orecchio é poco sensibile alle basse frequenze, soprattutto a bassi volumi.

Infine:

• Per SPL bassi le differenze fra le varie frequenze sono molto accentuate, ma a livelli via via più alti le curve tendono ad appiattirsi e quindi le differenze sono minimizzate: l'orecchio percepisce le varie frequenze in modo più regolare.

Potete convincervi personalmente di quanto abbiamo detto ascoltando un qualsiasi brano a vari volumi: la presenza dei suoni bassi, scarsa a basso volume, si farà sempre maggiore, rispetto all'intero spettro, all'aumentare del volume.

Per ovviare a questo comportamento discriminante da parte dell'orecchio, su molti hi-fi c'é il pulsante loud, o loudness, che aumenta l'intensità delle basse frequenze. L'ideale sarebbe che l'incremento delle basse frequenze seguisse l'andamento delle curve isofoniche, ma nella maggior parte dei casi dubito che questo avvenga.


 

ISOLAMENTO ACUSTICO

L'isolamento acustico (detto anche insonorizzazione) é il fondamentale primo passo per allestire un qualsiasi locale a sala prove/studio di registrazione, in modo da poter suonare (soprattutto) la batteria senza arrecare troppo fastidio al vicinato.Nonostante questo sia infatti il Paese degli artisti, dei poeti e dei navigatori, pare non ci sia più posto per i musicisti, soprattutto per quelli "rumorosi" come noi batteristi. Molto spesso per esempio ci si ritrova a spendere migliaia di euro nella batteria dei nostri sogni, e poi ci si vede costretti a suonarla in un locale umido e freddo, spesso lontano dalla propria casa. Questo perché, giustamente, i nostri vicini ci dichiarerebbero guerra se ogni pomeriggio provassimo per mezzora quel pezzo di Dave Lombardo che proprio non ci entra in testa...
Non solo. Spesso anche quando si suona in un locale si é circondati da altri gruppi e quindi si ha bisogno di creare un certo isolamento fra gli ambienti, per evitare di partecipare a jam-sessions involontarie fra bands vicine...

Abbiamo detto che le onde sonore esercitano pressione su tutto ciò che incontrano nel loro cammino. É naturale quindi aspettarsi che queste perdano energia all'attraversamento di ogni materiale. Questa diminuzione di pressione sonora viene chiamata transmission loss (TL), appunto perdita di trasmissione.
In decibel, la TL é data dalle seguente formula:

TL = 14,5 logM + 23

Ovviamente il potere isolante del materiale dipende dalla massa M. Se proviamo però a calcolare la TL per due pareti, di massa una doppia dell'altra, otterremo un aumento dell'isolamento di soli 4,36 dB, e questo per ogni raddoppio della massa. Si vede che diventa quasi impossibile abbattere completamente la trasmissione sonora. Quello che si cerca generalmente di fare é di trovare un compromesso fra abbattimento sonoro e dimensione (e costo) della parete. Inoltre non bisogna pensare di portare a zero la SPL all'esterno del locale: basterà portarla a un livello paragonabile a quello del normale rumore esterno (é inutile voler ridurre a zero la TL se davanti al vostro locale c'é molto traffico, per esempio). Per fissare le idee, il livello di rumore di una strada cittadina può oscillare fra i 50 e gli 80 dB, a seconda di traffico e orario, mentre l'SPL di una sala prove non dovrebbe superare di molto i 100/110 dB, se non si vuole diventare sordi...

La formula considerata ci fornisce un valore di TL medio su tutte le frequenze, tuttavia l'isolamento non é omogeneo su tutto lo spettro udibile, ma dipende anche dalla frequenza: é massimo alle alte e minimo alle basse. Precisamente, obbedisce alla seguente formula:

TL = 14,5 logMf - 16

Il fenomeno é abbastanza evidente quando accosta vicino a noi il classico coatto con lo stereo a palla: si sente bene solo la cassa che batte i quarti; quando poi il giaguaro in questione apre lo sportello riusciremo (purtroppo) a distinguere chiaramente tutto lo spettro sonoro, mentre l'aumento dei bassi sarà lieve, in quanto già da prima erano ben percepibili.
Sarà quindi molto semplice isolare una parete per le alte frequenze, mentre riuscire a farlo anche sulle basse sarà alquanto impegnativo. Riuscire a isolare un ambiente in modo da ridurre di molto la propagazione all'esterno dei nostri colpi di cassa, quindi, sarà indice di successo.

In ambito professionale esistono ditte che forniscono materiali di ogni tipo e spessore, adatti all'isolamento di studi di registrazione, locali prova o comunque ambienti in cui si voglia abbattere di molto la trasmissione del suono all'esterno. Il costo di tali materiali é però parecchio elevato, probabilmente servirebbero migliaia di euro per insonorizzare a regola d'arte un locale di pochi metri quadrati.
Questa e le prossime sezioni dovrebbero venire in aiuto, senza ovviamente la pretesa di essere esaustive, ma focalizzando l'attenzione su soluzioni pratiche ed economiche, come la prossima.

 

PAVIMENTO

La prima cosa da fare quando si decide di insonorizzare un ambiente é isolarsi dal pavimento. Questo perché montando la batteria a diretto contatto del suolo, le onde sonore si diffonderanno molto presto in tutto l'edificio (la velocità di trasmissione del suono nel cemento varia dai 3500 ai 5000 metri al secondo, circa 12/15 volte più veloce che nell'aria). Pensate poi alle vibrazioni fisiche di una cassa che viene suonata a diretto contatto del pavimento: la signora del piano di sotto avrebbe un intero arsenale di scope per battere sul soffitto...

Bisogna quindi costruire un pavimento galleggiante in modo da smorzare il più possibile la trasmissione diretta attraverso il suolo. Per costruirlo date un'occhiata allo spaccato qui sotto.

La struttura portante é data da travi di legno di 5 x 10 cm di sezione, lunghe a sufficienza. Queste poggeranno su degli assi di 1,5 x 10 cm, disposti orizzontalmente, isolati dal pavimento mediante dei dischi in neoprene, fibra di vetro o simili. Le travi saranno distanziate non più di 40/50 cm, e raccordate tra loro con dei giunti di legno, separati da lana di roccia per assorbire ulteriormente il suono. Il tutto sarà poi coperto da una o più tavole di legno massiccio, come il medium density, o anche del multistrato o truciolato, spesso circa 1,5 cm, coperto magari da uno strato di moquette o dei tappeti. Se si sceglie di usare più di uno strato di tavole in questa fase, sarà meglio scegliere legni diversi, a diversa densità: alle onde sonore non piace passare attraverso più materiali diversi. Attaccate i pezzi fra loro con colla e con i giunti di acciaio a L, che trovate in ferramenta. Ovviamente tutte le misure date sono indicative.
Coprendo l'intera superficie del locale con un pavimento costruito in questo modo, non solo isolerete tutto il gruppo, ma vi proteggerete anche da umidità ed eventuali allagamenti.

C'é da dire che, volendo fare le cose davvero per bene, il pavimento flottante dovrebbe essere costruito in cemento, isolato da quello principale da due strati di fibra di vetro separati da una tavola di truciolato. Ma capirete che questa é una soluzione molto più costosa, adottata solo da studi di registrazione o simili. In questi casi nel cemento vengono realizzate delle canaline per far passare i cavi (sia di corrente che audio, e rigorosamente separati per evitare interferenze), in modo da non averli in vista.

Infine, se non solo questa ma anche la prima soluzione (il pavimento in legno e lana di roccia) vi sembrano troppo costose per voi, allora potete rimediare poggiando sul pavimento due strati di gommapiuma (meglio ancora gomma, di quella venduta a rotoli), separati da uno strato di compensato, il tutto coperto da tappeti o moquette. É ovvio che l'isolamento sarà minore, ma avrete speso di meno.

PARETI E SOFFITTO

Per un adeguato isolamento bisogna costruire delle seconde pareti. É importante che queste siano costruite sul pavimento flottante costruito prima, e non su quello principale, altrimenti l'effetto di isolamento sarà ridotto di molto (bisogna sempre ridurre le trasmissioni dirette con la stanza). É ovvio che il pavimento deve essere costruito nel modo piú solido possibile, in modo da reggere stabilmente la struttura che andrete a poggiarvi.Questa sarà costruita con uno schema identico a quello seguito per il pavimento: travi e assi di legno, lana di roccia, tavole di legno a coprire, o meglio ancora di cartongesso. Si possono realizzare anche due strati di questa struttura, cosa che aumenterà notevolmente l'isolamento.
Come abbiamo avuto l'accortezza di separare le pareti dal pavimento vero e proprio, allo stesso modo dovremmo cercare di non attaccarle saldamente alle pareti originali del locale: attaccandole in modo rigido creeremo un percorso più agevole alle onde sonore, se invece la giunzione é elastica, aumenteremo ancora una volta l'isolamento. Possiamo fare questo isolando pareti vere e secondarie con neoprene o poliuretano, o anche polistirolo. Meglio ancora potremo appendere al soffitto le pareti secondarie mediante dei ganci. In questo modo l'energia sonora, anziché trasferirsi alle pareti originarie, verrà usata per far vibrare le pareti secondarie, e quindi sarà dissipata maggiormente.

Per il soffitto possiamo ancora una volta usare lo stesso schema costruttivo, e costruirci un controsoffitto, di spessore variabile a seconda delle nostre necessità. Anche questo andrebbe appeso per aumentare l'isolamento, ma vi consiglio vivamente di fissarlo rigidamente al soffitto principale, per evitare che vi crolli addosso durante le prove, sarebbe un peccato per i piatti...

PORTE E FINESTRE

Ora che avete ricoperto tutto l'interno dello studio di legno e lana di roccia, spero non vi siate chiusi dentro, coprendo con le seconde pareti anche le porte e le finestre. Se cosí fosse mi auguro che abbiate con voi un cellulare per chiedere aiuto, perché (se avete fatte le cose per bene) la stanza a questo punto dovrebbe essere molto ben isolata, e urlare servirebbe a ben poco!

Se invece avete avuto cura di lasciare lo spazio adeguato all'apertura di porte e finestre dovreste inventarvi qualcosa per isolare anche queste. Basta infatti una piccola falla nella nostra costruzione per vanificare gran parte dei nostri sforzi di abbattere la trasmissione sonora all'esterno. Provate infatti ad accendere uno stereo, ad alto volume, e uscire dalla stanza chiudendo la porta. Dall'esterno dovreste sentire poco la musica (e di questa sentirete soprattutto i bassi, e se avete letto l'inizio della pagina saprete certo perché). Provate ora ad aprire di pochissimo la porta: la musica sarà molto più forte all'esterno. Dobbiamo quindi curare l'intera superficie interna dell'ambiente: dalla parete al piccolo lucernaio.

Diciamo subito che una porta isolante da studio di registrazione può costare più di 2000/3000 euro (perché realizzate con più strati dei migliori isolanti, per le varie frequenze, e spesso sono a chiusura magnetica...).
Negli studi migliori, poi, non c'é un'unica porta per dividere gli ambienti (soprattutto control room-sala ripresa), ma una coppia di porte, distanti fra loro un metro o quanto basta per l'apertura e il transito (in gergo stiamo parlando di una bussola). In questo modo la camera d'aria fra le due porte servirà come ulteriore isolatore. Ovviamente niente di quanto detto serve al nostro caso (dannati soldi!), questo era per farvi capire quanto sia importante, ancora, cercare di non lasciare falle nell'isolamento.

Ciò che possiamo fare (a volte) é sostituire la porta con una più pesante (in accordo con le due formule viste all'inizio della pagina), non cava come molte porte economiche ma piena.
Più economicamente potremo comprare quanto basta di un apposito materiale isolante, come gli strati di gomma piombata o simili, abbastanza cari ma molto efficienti.
Ancora più economicamente (ma con meno efficacia) si può coprire la faccia interna della porta con gomma pesante, o lana di roccia, o entrambe (montando la prima a contatto sulla porta).

Infine, se ci va, potremo cimentarci nel costruire una versione ridotta e semplificata di una bussola, che non dovrebbe costare molto più che coprire una equivalente superficie di muro. Usate come guida l'immagine qui sotto.

Notate alla sinistra dell'immagine lo scorcio di pedana già vista all'inizio della pagina. Sopra a questa poggia una parete isolante realizzata in modo simile alla pedana. La porta é stata coperta da una seconda porta, costruita a debita distanza, incernierata su una trave di legno saldamente fissata al muro. Basta una tavola di legno massiccio come seconda porta, e sarà una buona idea attaccare a questa, nell'intercapedine, della lana di roccia, come da figura.
Potremo ulteriormente aumentare la TL rivestendo la seconda porta con uno strato di gomma piombata.
Se la porta preesistente si apre verso l'interno, allo stesso modo dovrà aprirsi la porta secondaria, e quindi per forza di cose la zona di pavimento in prossimità delle porte non potrà essere coperta dal pavimento isolante. L'unica possibilità in questi casi é di segare gli ultimi centimetri (quanto basta) della porta esterna, riempire il vuoto con una gettata di cemento o con dei mattoni, costruire la porta interna alla stessa altezza di quella esterna, e cosí si potrà coprire l'intero pavimento col pavimento galleggiante.

Per le finestre potremo seguire tutti gli stessi consigli dati finora. Se queste sono di vetro, potremo coprirle con delle seconde finestre, sempre di vetro, o anche in legno, se non é indispensabile avere la vista verso l'esterno anche quando si suona.
Inoltre si consiglia di sostituire i vetri con dei doppi vetri, in quanto la camera d'aria interna, anche se sottile, contribuisce leggermente all'isolamento.

In ogni caso, sia per le porte che per le finestre, sia per quelle preesistenti che per quelle che andrete a costruirvi sopra, prendete tutti gli accorgimenti necessari per tappare alla perfezione ogni fessura o apertura, con silicone o stucco. Andranno bene anche guarnizioni in gomma, spugna o materiali simili. Non abbiate pietà e curate anche i singoli buchi: ne basta uno per creare un cammino senza ostacoli alla pressione sonora, cosa che vanificherà gran parte del lavoro che ci é costato tanta fatica e denaro.


 

TRATTAMENTO ACUSTICO

Ora che abbiamo isolato alla perfezione il nostro locale dall'esterno, dovremo probabilmente lavorare sul trattamento del suono all'interno. Le onde sonore infatti, non potendo trasmettersi fuori dalla nostra sala prove, resteranno intrappolate al suo interno, e l'acustica lascerà probabilmente molto a desiderare. L'ideale sarebbe avere un locale in cui la risposta sia uniforme su tutte le frequenze, ovvero non devono esserci frequenze particolarmente enfatizzate o particolarmente attenuate rispetto ad altre.

Inutile dire che questa sezione sarà di importanza relativa per chi volesse semplicemente allestire un locale per provare col gruppo (sarà più importante leggere la sezione sull'isolamento), mentre é parecchio più significativa se si dovesse anche registrare nello stesso locale: in questo caso un certo bilanciamento fra le varie frequenze sarà alla base di un buon suono di batteria (e non solo). E in ogni caso una buona acustica sarà un piacere anche se non abbiamo l'esigenza di registrare.

ASSORBIMENTO (FREQUENZE MEDIO/ALTE)

Un locale con delle spesse pareti in muratura o in tufo sarà probabilmente ben isolato dall'esterno, ma avrà anche un'acustica interna pessima. Questo perché delle pareti lisce e pesanti sono perfettamente riflettenti per la maggior parte delle frequenze, e il fenomeno é particolarmente fastidioso alle alte frequenze. Ogni colpo di piatto sarà una pena per i timpani, il rullante produrrà un volume esagerato, e le chitarre (specie se distorte) saranno molto infangate e poco definite, e avranno un sustain molto "pompato" dal locale, altamente riverberante.

Non c'é un solo tipo di materiale adatto ad assorbire il suono a tutte le frequenze, bisogna perciò usare varie tecniche complementari. Tuttavia l'assorbimento alle basse frequenze é molto più difficile di quello delle alte, proprio perché la dimensione dell'onda interessata e´ decisamente maggiore. Per assorbire efficacemente le basse frequenze bisogna ricorrere a dispositivi tipo i pannelli vibranti, oppure alle bass traps (basate sul risuonatore di Helmotz, o sulla cancellazione di fase). Il costo e la progettazione di tali dispositivi li rende proibitivi ai più.
In ogni caso non bisogna disperarsi: la maggior parte dei locali/sale prove necessiterà soprattutto un intervento per le frequenze medio/alte, più che per le basse.
Vediamo quindi come intervenire efficacemente per ridurre l'eccessiva riverberazione delle frequenze medie e alte, una vera dannazione nei piccoli locali in cemento dove molti gruppi sono costretti a suonare.

Tutti quanti avrete visto delle immagini di studi di registrazione, con le pareti coperte di "piramidale", ovvero quel materiale spugnoso a punte a quattro lati, appunto piramidi. Questo materiale, effettivamente, riesce ad assorbire buona parte delle alte frequenze che vanno a colpirlo.
Si possono ottenere medesimi effetti principalmente con tutti i materiali porosi: lana di vetro e lana di roccia, ma anche polistirolo, feltro, tende, tappeti, spugne e tessuti in genere (meglio se ruvidi, grezzi e spiegazzati).
L'assorbimento apportato da questi materiali deriva dalla dissipazione di energia acustica come attrito tra l'aria mossa dall'onda sonora e le tante irregolari cavità del materiale. Ma non solo.
In corrispondenza della parete l'onda sonora é ferma, la velocità dell'aria é nulla, abbiamo ciò che si chiama un nodo. Invece, a seconda della frequenza dell'onda, a una distanza dal muro pari a un quarto della lunghezza d'onda, le particelle d'aria fanno il cammino più ampio possibile, e abbiamo un antinodo. É proprio a questa distanza che dovremo piazzare il nostro assorbitore poroso per avere il massimo assorbimento a quella frequenza. Quindi, anziché attaccare il materiale direttamente alla parete (immagine a), sarà meglio cercare di sistemarlo con criterio, a seconda del suono che vorremo eliminare (immagine b). Ovviamente, aumentando lo spessore del materiale, aumenterà il numero di frequenze interessate nell'assorbimento, perché andremo via via a "intrappolare" nel materiale fonoassorbente lunghezze d'onda sempre maggiori. É chiaro quindi che un sottile strato di materiale poroso radente alla parete interesserà solo le frequenze molto alte, mentre aumentando lo spessore estenderemo l'effetto a frequenze via via più basse.

Guardando il grafico sulla destra la cosa é evidente, se introduciamo un nuovo coefficiente, alfa, o coefficiente di assorbimento acustico. Questo rappresenta la quantità di suono non riflesso (non ci interessa se assorbito dalla parete o se trasmesso all'esterno), diviso la quantità di suono incidente sulla parete. É chiaro quindi che alfa va da zero a uno rispettivamente per assorbimento nullo o totale (a una data frequenza).

Vi allego una tabella contentente i valori di alfa per vari materiali porosi di diverso spessore. É presente anche il polistirolo espanso, tanto usato dai gruppi, ma, come riportato in tabella, molto meno efficace di altri materiali (come la lana di roccia o di vetro).

É chiaro, ma é meglio specificarlo, che se si copre il materiale poroso con uno non poroso, l'effetto di assorbimento sarà largamente compromesso.

Infine, é bene non esagerare con i materiali porosi: un uso eccessivo renderà l'ambiente molto sordo, asettico, decisamente troppo assorbente. Il suono sarà innaturale e morto, e non é quello che vogliamo. Sarà quindi bene alternare i materiali porosi con dei diffusori, come vedremo nel prossimo paragrafo.

DIFFUSIONE

Le onde sonore, come detto, si diffondono nei mezzi, mediante compressione e rarefazione degli atomi/molecole. Nell'aria, in particolare, il suono si diffonde mediante l'alternarsi di alta e bassa pressione. Quando il suono impatta sulle pareti ovviamente l'onda deve invertire la direzione e tornare indietro (eventualmente indebolito). Cosí facendo si combinerà con l'onda che ancora deve impattare sulla parete, dando luogo a rafforzamenti o attenuazioni dell'intensità sonora a seconda di come si combinano tra loro nodi e antinodi. Ci possono essere (anzi, di solito ci sono) ulteriori riflessioni, soprattutto se le pareti sono parallele, quindi potremmo arrivare a sommare fra loro 5/6 onde diverse (o meglio, parti di una stessa onda sonora, che rimbalza da una parete all'altra). In media le diverse parti dell'onda si sommeranno in modo casuale, poiché le creste e le valli delle onde non combaceranno. L'orecchio avrà quindi l'impressione di un suono abbastanza regolare come volume, nel tempo, e in ogni parte della stanza.

Ci sono però dei casi in cui, camminando per la stanza (soprattutto se si tiene un orecchio tappato), ci si può rendere conto di come il volume sia più alto in alcune zone, e più basso in altre. In questo caso si dice che si creano delle onde stazionarie, già affrontate nella sezione sugli armonici. Queste si generano quando la lunghezza d'onda "entra perfettamente" una o più volte fra le pareti. In particolare, per trovare la fondamentale di un'onda stazionaria, basterà dividere la velocità del suono (che possiamo approssimare a 330 m/s) per il doppio della distanza fra le pareti in esame. Per esempio, per pareti distanti tre metri, la frequenza fondamentale é di 55 Hz, ma avremo anche tutti gli armonici (110Hz, 165 Hz, 220Hz...). Se poi, magari, anche l'altra coppia di pareti dista tre metri, l'effetto sarà più accentuato. E, visto che tre metri é un'altezza abbastanza comune per stanze e locali, non sarà difficile imbattersi in stanze cubiche di tre metri di spigolo, con la conseguenza di onde stazionarie alla stessa frequenza in tutte le direzioni. Immaginate come sarebbe registrata male una cassa in un locale simile, se mettessimo il microfono proprio dove il volume è molto più basso.
Il fenomeno di combinazione avviene anche se le pareti non hanno le stesse dimensioni ma sono multiple l'un l'altra (es. 3 e 6 metri), perché tutti gli armonici (eccetto il primo) dell'onda stazionaria fra la coppia di pareti più lontane, saranno onde stazionarie anche per l'altra coppia.

L'ideale sarebbe avere pareti non parallele (anche se la cosa non abbatte del tutto il formarsi delle onde stazionarie).

In tutti gli altri casi si può evitare il formarsi delle onde stazionarie usando degli appositi accorgimeti atti alla diffusione delle onde, in modo da sparpagliare il suono in più direzioni ed evitare cosí il ping-pong fra le varie pareti. Un esempio molto elementare e poco efficace di diffusore é il classico cartone delle uova, che, insieme al polistirolo, si aggiudica la palma come materiale più usato dai gruppi nel proprio locale. Potete trovare vari tipi di pannelli diffusori in commercio, per esempio quelli piramidali, o quelli a sezione semicircolare o triangolare, o ancora altri, completamente irregolari, per rendere le riflessioni ancora più casuali.
Sarà una buona idea inserire qualcuno di questi pannelli all'interno del vostro locale, magari giusto un numero limitato, circondato da materiali assorbenti porosi. Inoltre fatevi aiutare dalla creatività e dal buon senso: un divano é già un ottimo assorbente, quindi magari potrete mettere sopra di questo, sul muro alle sue spalle, uno specchio, per rendere l'acustica più varia e interessante, oppure potete mettere uno scaffale davanti a una parete imbottita per inserire un elemento riflettente in una zona molto assorbente del vostro locale. In questo modo avrete un locale che assorba sí le alte frequenze che altrimenti vi fonderebbero i timpani, ma che non sia neanche troppo sordo e innaturale.