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Titolo: Frequenze non udibili: a cosa "servono"?

mi sto interessando di questo aspetto dell'acustica perche' sto per
comprare un lettore cd che dichiara come Frequency range 5 Hz- 50000Hz
(il modello superiore arriva fino a 100000).
Poi sono andato a controllare qual'e' la soglia di udibilita' e trovo
20-20000Hz.... allora mi sono chiesto: le frequenze non udibili
(generate dai suoni armonici, credo di intuire) servono a qualcosa
nell'ascolto? su cosa influiscono?
se ascolto un suono emesso da uno strumento musicale e in qualche modo
ci taglio le frequenze non udibili (ammesso che sia possibile) cambia
qualcosa?
grazie

 più nulla
e i SACD?
ciao
Giulio

g.peru...@tiscali.it
 ha scritto:

Mi permetto di dire anche la mia :)
Tutto dipende da come viene definita la banda. Generalmente come banda 
si intende il limite superiore a -3dB, che coincide con la frequenza 
alla quale il diagramma asintotico di Bode del modulo della funzione di 
trasferimento non è più costante ma inizia a scendere verso l'asse a 
0dB. La funzione di trasferimento *reale* però ha un andamento molto più 
regolare e quindi inizia a scendere prima di quella particolare 
freqeuenza e al limite di banda specificato il modulo della fdt è 
diminuito di 3dB rispetto al valore di centro-banda.
Nello specifico realizzare un sistema con banda di 50 kHz potrebbe 
servire a garantire un trasferimento costante di tutte le componenti 
frequenziali in banda audio. Se poi la cosa abbia senso o meno ai fini 
della percezione del suono non lo so proprio :)
P.S. Più probabilmente serve solo a garantire un prezzo di vendita più 
alto per l'apparato ma stamattina voglio essere ottimista :D
Marco

 cavi di collegamento tra ampli e casse.
Vorrei anche ricordare che ci sono in vendita cavi con indicato il
verso... cioč secondo il produttore cambia se lo inverti.

 nell'ascolto? su cosa influiscono?
Non vorrei sbagliarmi alla grande ma non centra il teorema di 
Nyquist-Shannon ?  Se ho un segnale con larghezza di banda X devo 
campionarlo almeno a frequenza doppia  per evitare distorsioni.

 campionarlo almeno a frequenza doppia  per evitare distorsioni.
Vero ma come "frequency range" intendo le frequenze riproducibili. L'altra 
la chiamerei "frequenza di campionamento", che effettivamente deve essere 
piu' del doppio della massima frequenza riproducibile (ad es. 44.1 kHz per 
il cd che arriva teoricamente a 20 kHz).
Pleg 

 con estrema cautela, almeno a parere mio.
proprio per questo ho postato qua... volevo avere una risposta il piu'
possibile scientifica (visto che anche io sono di questa formazione).
cmq pare che alla fine il miglior strumento sia il proprio orecchio...
ciao e grazie a tutti delle risposte che mi avete dato

 campionarlo almeno a frequenza doppia  per evitare distorsioni.
No. Fosse cosi sarebbe riportata la frequenza di lavoro del
convertitore D/A,
non un range.

 nell'ascolto? su cosa influiscono?
Sulla forma d'onda risultante. Il teorema di Fourier ci mostra come si
possa generare una qualsiasi forma d'onda sommando onde sinusoidali di
frequenza crescente (le armoniche); più frequenze ci metti nella somma
e più la forma d'onda risultante si avvicina a quella che vuoi
riprodurre.
Azzardo un'analogia con la riproduzione di immagini in uno schermo:
nonostante l'impossibilità per l'occhio umano di distinguere 16
milioni di colori differenti (24 bit), usando "soltanto" 65536 colori
(16 bit) le immagini non vengono riprodotte abbastanza fedelmente.

 avvertire quelle differenze.
Secondo me no, anzi arriverei a dire che nessun orecchio umano può sentire 
quelle differenze, è pura illusione! Qualche tempo fa discutevo con un 
conoscente appassionato di hifi, con un impianto "da paura" (solo l'ampli 
costava 15 milioni di lire) sul fatto che doveva esserci una differenza 
abissale fra il suo mostro ed un mio sfigatissimo impianto portatile 
autocostruito (basato su un discreto stereo da auto e due casse a tre vie 
piccolissime "home made" in puro legno). Ho voluto verificare, abbiamo fatto 
una scommessa (cena), sono andato a casa sua, ho ben posizionato le mie 
casse vicino alle sue, l'ho bendato ed ho cominciato a far suonare brani 
dallo stesso cd di musica classica alternativamente sui due impianti a 
volume medio-basso, con pause di 30 secondi; lui doveva valutare brano per 
brano quale stereo suonava e come suonava; per farla breve la conclusione è 
stata che ha confuso spesso il mio impianto con il suo ed alla fine era il 
mio (500.000 lirette scarse) che mediamente suonava *meglio*.... 

 riprodurre.
Il teorema di Fourier ci dice che ogni funzione può essere espressa
come somma di sinusoidi .
Però "più frequenze ci metti nella somma  e più la forma d'onda
risultante si avvicina a quella che vuoi riprodurre" è vero per un
segnale a banda illimitata: ma il segnale audio non è cosi, per cui
non serve avere frequenze illimitate.
Il concetto è legato al teorema di Shannon: per riprodurre un segnale
che ha frequenza massima f, basta campionare a 2f e si riproduce
*completamente* il segnale di partenza.
Dal punto di vista tecnologico c'è  qualche problema in più perché
ricostruendo il segnale si producono anche artefatti, cioè segnale a
alta frequenza che non c'era nell'originale e và filtrato. Se
sovracampioni sposti questo segnale spurio a frequenze maggiori e cioò
rendo più facile il filtraggio ), ma per avere tutto i segnale
originario basta comunque la regola del 2f.
Volendo c'è un altro problemino ( un segnale di frequenza f ha
frequenza massima f solo se di durata infinita, se è più breve c'è una
componente a frequenza più alta)
,ma poco importante.
Tutto questo però è un problema di conversione A/D e D/A , non della
riproduzione del segnale analogico, ed è riferita alla frequenza
( fissa) del campionamento.

verso... cioè secondo il produttore cambia se lo inverti.
Ogni epoca ha un modo per far spendere i soldi alla gente.
Prima c'era la fotografia, poi è arrivata l'alta fedeltà.
Ora è il momento degli schermi giganti e dell'alta definizione
video.
Quiesti tizi che continuano a giocare con gli ultrasuoni sono dei
tizi un po' suonati (literally) che vengono da un'altra epoca.
Direi dai cinquant'anni in su :)


Un mio amico ci riesce perfettamente.
Certo, è nato da un incrocio con un pipistrello, sarà per questo?


Che in un adulto è raro che ascolti bene oltre i 10.000 Hertz,
quindi la fedeltà di un CD è più che sufficiente ed anzi non si
apprezzerà neanche tutta.
Poi se vuoi farti truffare, fai pure.

riprodurre.
Certo, ma poi l'orecchio, nella coclea, fa l'operazione opposta,
una specie di analisi di Fourier, e le componenti a più di 20 kHz
che non vengono percepite, scompaiono del tutto.
Quindi la forma d'onda che l'orecchio percepisce tiene conto solo
delle frequenze fino a 20 kHz, sempre che tu sia un bambino molto
piccolo, altrimenti se arrivi a 10 o 15 è già tanto!
Morale della favola: la HiFi con gli ultrasuoni è una presa per i
fondelli e serve solo a far spendere soldi alla gente.

 fondelli e serve solo a far spendere soldi alla gente.
Se parliamo di Hi-Fi.... intanto il suono >20KH non c'č proprio perchč
non viene registrato!
E anche se lo fosse, dopo la sorgente c'č l'amplificatore e il
trasduttore (le casse), che non sono costruiti per riprodurli, ma anzi
per filtrarli.
Qualcosa gli ultrasuoni perņ credo che facciano, in negativo.
Lo deduco dal fatto che ci sono filtri passa-basso per escluderli.

 Lo deduco dal fatto che ci sono filtri passa-basso per escluderli.
Parli dei filtri di antialiasing?
Pleg 


Sì.
Quello che dicevo qui:
Dal punto di vista tecnologico c'è  qualche problema in più perché
ricostruendo il segnale ( cioè conversione D/A) si producono anche
artefatti, cioè segnale a alta frequenza che non c'era nell'originale
e và filtrato.
Anche se con antialiasing di solito si intende il contrario, cioè un
filtro i fase di acquisizione, sul segnale analogico da convertire in
digitale.

forse puo' essere che le frequenze oltre l'udibile si riverberino 
nell'ambiente, contro pareti e mobili, producendo delle ricadute nelle 
frequenze udibili.
Qualcuno forse sente questo effetto.
D'accordo con chi dice che gli audiofili sono particolarmente "fissati", 
ne ho 2 nell'ufficio.


Tutto giusto, ma non giustifica il fatto che *gli ultrasuoni siano dannosi*. 
I filtri passabasso servono solo per problemi di conversione AD e DA: 
idealmente, un disco in vinile "perfetto" suonato da un'elettronica priva di 
rumore non avrebbe nulla da guadagnarci ad avere filtri passabasso.
Cmq suppongo che dal punto di vista di un audiofilo di cui si parlava nei 
post precedenti tutta questa procedura (conversioni Ad e DA, filtraggi di 
vario tipo...) sia un orrore da non dover essere neppure nominato :-)
Pleg

 vario tipo...) sia un orrore da non dover essere neppure nominato :-)
Oh ci sono anche quelli che comprano convertitori sovracampionati e
cose del genere.
Anni fà c'era chi usava i videoregistratori VHS ( su nastro)
riversando una traccia audio e non video, perchè hanno banda di 5MHz.

Intervengo perche' c'e' una cosa che nessuno ha osservato.
Un filtro passa-basso con data frequenza di taglio a 3dB, ruota la
fase della risposta di un angolo importante ben prima della frequenza
di taglio.
Di solito si dice che questo in acustica non ha importanza, perche'
l'orecchio non e' sensibile alla fase.
Cio' e' vero, ma c'e' un altro aspetto da considerare.
Se abbiamo una sovrapposizione di piu' frequenze, modificare la fase
di qualche componente ha per effetto di alterare la forma d'onda del
segnale risultante, per es. alzando o abbassando qualche picco del
segnale stesso.
Se l'amplificatore non e' esattamente lineare (intendo uscita prop.
all'ingresso, da non confondere con quella che a volte si chiama
"linearita'" intendendo risposta piatta in frequenza) potra' accadere
che il segnale modificato venga distorto mentre il segnale corretto
non lo sarebbe stato.
Quindi una corretta risposta in fase puo' essere necessaria per
evitare distorsioni.
Questo mi emerge da lontani ricordi... Che ne dite?
-- 
Elio Fabri



 Questo mi emerge da lontani ricordi... Che ne dite?
Questo è un problema si, per i filtri degli altoparlanti.
Non per eliminare le alte frequenze ( che non ci sono e cmq sono
trattate prima in digitale, dove il problema della rotazione è
risolvibile), ma per il filtro di crossover, cioè per separare il
segnale che và al woofer da quello che và al tweeter, con una coppia
PB-PA.
Dal punto di vista della fase il discorso si complica e non lo
conosco, perchè nella zone di incrocio ci sono rotazioni di fase
diversa da parte dei due filtri.
Tutto questo in teoria, perchè in pratica anche il trasduttore ruota
la fase, ci sono  componenti non ideali ecc ecc

 cose del genere.
Che "spostano" il rumore piu' avanti (nel dominio delle frequenze): si 
possono usare filtri piu' semplici e con minori effetti in banda audio 
(i primi CD, es. Sony CDP-101, usavano filtri discreti a 8 poli, con un 
"certo" ripple in banda audio).

 Questo mi emerge da lontani ricordi... Che ne dite?
Che quello che pensi e' vero.
Alcuni progettisti di casse acustiche, che utilizzino piu' di un 
altoparlante, utilizzano degli accorgimenti (piu' o meno validi) per 
tenere conto della contemporanea emissione di due o piu' sorgenti (e 
della conseguente somma delle emissioni) che emettono un medesimo 
segnale, ma con una differenza di fase.
Da quello che ho capito degli studi esistenti, l' orecchio non e' 
sensibile alla fase assoluta, ne' a rotazioni di fase in funzione della 
frequenza, ma solo alla intensita' del suono (in modo *tutt' altro* che 
lineare o linearizzabile).

 fondelli e serve solo a far spendere soldi alla gente.
Se mi posso permettere una piccola obiezione: di solito le catene Hifi 
sono, appunto, delle catene, cioe' delle sequenze di componenti.
Ogni componente genere una piccola (o grande) distorsione, che si 
"somma" l' una all' altra.
L' utilita' di avere componenti con risposte lineari anche agli estremi 
di banda, e' dovuta proprio al tenere conto della risposta complessiva.
Concordo, invece, sull' inutilita' (o la mistificazione) di "certe" 
prese di posizione (mi ricordo di studi che asserivano l' udibilita' di 
onde sonore di frequenza 50KHz, e della necessita' di farle transitare 
correttamente in una catena HiFi).


--------------------------------
Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 ...
Pero' io non pensavo tanto ai trasduttori, quanto alla catena di
amplificazione, e specialmente allo stadio di potenza, dove il
problema della distorsione di ampiezza e d'intermodulazione e' piu'
critico.
 
-- 
Elio Fabri

 ha scritto nel messaggio 
news:5n4m05F...@mid.individual.net...

Certo, aggiungo che un buon orecchio con difficoltà avverte una distorsione 
armonica (THD) del 5%, infatti lo standard hifi prevedeva l'1%, livello più 
che sufficiente a garantire una qualità ottimale. Per tanti anni ho suonato 
con un gruppo (basso e contrabbasso) ed ho fatto numerosi concerti, eravamo 
contenti quando la nostra amplificazione scendeva sotto il 20% di THD... E 
parliamo di roba professionale, tipo Bose, Montarbo, ecc. Se aggiungiamo la 
perdita di qualità introdotta dai microfoni (che non potranno mai riprodurre 
degnamente l'acustica "dal vivo", per quanto ben posizionati) risulta 
evidente che la pretesa di ascoltare la differenza di qualità nella 
riproduzione di un brano registrato "dal vivo" fra un modesto amplificatore 
con lo 0,1 di THD ed uno esoterico in classe A da 0,000000001 di THD è 
palesemente assurda, direi quasi "paranormale". E se parliamo di vecchi 
vinile di musica classica o Jazz... Peggio che andar di notte! Senza 
considerare i valvolari che molti patiti dell'hifi dicono suonino meglio... 
Certo, perchè distorcono il segnale aggiungendo un mucchio di armoniche! Ma 
si sa che l'orecchio umano ama i suoni distorti, altrimenti come si spiega 
l'uso massiccio dei distorsori nella musica moderna? Ed ancora, quando il 
disco viene preparato, il brano subisce un processo di compressione, 
equalizzazione, filtraggio e chi più ne ha più ne metta... Quindi l'hifi ad 
alti livelli è in pratica solo un hobby da collezionisti, quei pochi che si 
possono permettere cifre sino ai 20.000 euro solo per una coppia di cavi di 
potenza:    
http://www.donzelli-hifi.it/listini/Wireworld.pdf
 

 critico.
Si certo, perņ quelli son circuiti piuttosto complicati , quando č gia
di una certa complessitą
analizzare un "banale" filtro passivo.

 di ottava che possiamo considerare consonante.
Come appassionato da molto tempo di queste cose posso solo darvi un
piccolo avvertimento: non fatevi irretire troppo dai discorsi "armoniche
pari" - "armoniche dispari" Perché in pratica è un aspetto che, già con
circuiti a due stadi in cascata, tende a diventare piuttosto sfumato.
Con circuiti più complessi (per non parlare dell'utilizzo sistematico di
amplificatori operazionali, che di fatto ha tolto spazio a ogni altra
alternativa) il discorso tende a divenire evanescente in quanto la
distorsione tende sempre più a comportarsi semplicemente come una
componente aggiunta al rumore di fondo degli impianti audio - aspetto
che ancora oggi, nonostante l'ampia disponibilità di soluzioni a buon
mercato, può riservare sorprese piuttosto spiacevoli: non è raro il caso
in cui apparecchi eterogenei, in sè ottimi, si comportino mediocremente
una volta interconnessi, così come non è neppure raro il caso contrario
in cui apparecchi nominalmente modesti, ma curati sotto il profilo
dell'immunità ai disturbi e al rumore, messi alla prova "suonino meglio"
o più "pulito".
Infine va detto che, quando un impianto esibisce prestazioni di targa
che confinano le sue distorsioni ampiamente nell'inaudibile, le
aspettative dell'ascoltatore divengono dominanti rispetto alle
limitazioni intrinseche per cui, in soldoni, l'orecchio e il cervello si
"aggiustano" in modo da far risultare "vero" tutto ciò che
aprioristicamente si ritiene "vero". Si potrebbe anche tirare in ballo
una sorta di "effetto Rosenthal" verso le elettroniche, meglio
"trattate" e curate quanto più costano... ma mi fermo, sento che da
it.hobby.hi-fi stanno già cominciando a sparare! :-P
Ciao
Piercarlo

g.peru...@tiscali.it
 ha scritto:
 > mi sto interessando di questo aspetto dell'acustica perche' sto per
 > comprare un lettore cd che dichiara come Frequency range 5 Hz- 50000Hz
 > (il modello superiore arriva fino a 100000).
 > Poi sono andato a controllare qual'e' la soglia di udibilita' e trovo
 > 20-20000Hz.... allora mi sono chiesto: le frequenze non udibili
 > (generate dai suoni armonici, credo di intuire) servono a qualcosa
 > nell'ascolto? su cosa influiscono?
Suppondo che gli ultrasuoni siano inutili, ma non solo sono gli 
infrasuoni. Infatti questo tipo di vibrazioni non e' percepibile 
dall'orecchio, ma, se a sufficiente intensita', e' percepibile dal resto 
del corpo umano. In particolare l'occhio entra in risonanza a 19 Hertz e 
quindi percepisce tale suono.
Molti animali emettono ultrasuoni, per esempio le tigri quando ringhiano 
per terrorizzare la preda.
Ogni tipo di esplosione o di rumore secco, come quello di un fucile, un 
timpano musicale o di una grancassa contiene una componente infrasonica 
percepibile come spostamento d'aria.
Le valanghe, le trombe d'aria, i terremoti, e i maremoti emettono forti 
infrasuoni.
Pare che anche alcuni musicisti usino gli infrasuoni; suppongo solo dal 
vivo con particolari diffusori.
Sconsiglio di usarli in un condominio, perche' si propagano agli 
appartamenti circostanti e provocano disturbi psicosomatici.
-- 
     Carlo Milanesi
 
http://digilander.libero.it/carlmila

 C.
In trent'anni, non fosse che per l'introduzione e la generalizzazione
dei sistemi digitali prima e dei sistemi di compressione dati (compresi
dati audio), sono cambiate alcune cose. Sicuramente un po' di
aspettative verso le nostre orecchie che, quando si ha voglia di
guardare con serenità l'intera faccenda, si è dimostrato semplicemente
il più ingannabile dei cinque sensi. Forse ai pippistrelli non si
riuscirebbe a darla a bere tanto facilmente, ma noi, quando pretendiamo
di ritenere "obiettivo" il nostro udito - soprattutto nell'ascolto di
musica! - siamo semplicemente dei tonni. E non in senso "ittico"! ;-)
La cosa è peraltro subliminalmente risaputa anche dai diretti
interessati che, rifiutando a priori ogni prova in cieco, anche ridotta
ai minimi termini, confermano che molto di un certo tipo di "ascolto"
viene effettuato più dagli occhi che dalle orecchie.
In realtà vi sarebbero parecchie cose interessanti da indagare sul modo
in cui la gente ascolta e percepisce la musica e i suoni in genere in
quanto aprirebbe il varco a indagini sul "cosa è" realmente l'udito dal
punto di vista evolutivo, soprattutto dal punto di vista evolutivo della
*nostra specie* che, da seconda vista "senza luce" occasionalmente
ancora usata oggi (soprattutto dai non vedenti), ha col tempo evoluto
l'udito (secondo me) nella direzione di una marcata specializzazione
come organo "ricevitore di comunicazioni" (anche in senso lato come
quella musicale), cioè di sequenze significative di suoni più che di
suoni puri e semplici che, in quanto tali, possono e probabilmente per
certi aspetti *devono* essere integrati anche da elementi visivi del
processo di comunicazione. Non so quanto sarebbe IT discuterne qui ma di
"carne da cuocere" non ne manca di certo! :-)
Ciao
Piercarlo