La selettività uditiva

Articolo del Dottor Alfred Tomatis pubblicato nel Bulletin du Centre d’Études et de Recherches Médicales de la S.F.E.C.M.A.S. dell’ottobre 1954 (pagine 128-132). Tomatis vi definisce la selettività uditiva — facoltà che ha l’orecchio di percepire una variazione di frequenza all’interno dello spettro sonoro e di situarne il senso — e ne esplora sistematicamente i correlati: spettro sonoro udibile (16 c/s a 16 000 c/s), distinzione tra suoni semplici e suoni complessi, gioco delle armoniche, parallelo con la selettività visiva (occhio normale vs daltonismo), varianti individuali secondo l’orecchio tenorile o baritonale, e applicazioni per il cantante, il foniatra e la diagnosi audio-fonatoria.

Servizio Otorinolaringoiatria
Dottor TOMATIS
Attaché des Hôpitaux
Direttore Aggiunto del Centre de Consultation et de Recherches
Médicales della S.F.E.C.M.A.S.

Definizione

Chiameremo «Selettività Uditiva» la facoltà che possiede un orecchio di percepire una variazione di frequenza all’interno dello spettro sonoro e di situare il senso e la situazione della variazione.

Lo spettro sonoro

Fra le scosse periodiche che l’aria in generale o ogni altro mezzo possono apportare al sistema uditivo, ve ne sono di suscettibili di provocare una sensazione sonora. A tal fine, esse devono soddisfare a certe condizioni per quanto concerne la loro intensità e la loro frequenza.

Passeremo rapidamente sulle condizioni relative all’intensità, che non presentano un grande interesse nello studio che ci occupa oggi. Ricordiamo che, per ciascuna frequenza sonora, l’orecchio possiede una soglia inferiore o soglia di acuità uditiva e una soglia superiore o soglia di sensazione dolorosa. Le differenze di intensità di tali due soglie sono funzioni della sensibilità dell’orecchio alla frequenza considerata.

Per quanto concerne la frequenza, le scosse acustiche, cioè quelle che si propagano per il tramite di un supporto materiale, si estendono su una banda assai estesa.

Al di sotto di 16 c/s, nel dominio degli infra-suoni, se l’intensità è sufficiente, il timpano trasmette al cervello una sensazione di sovrapressione ritmata. Il timpano agisce in tal caso come membrana e non si può parlare in tal sede di sensazione sonora.

Tra 16 c/s e 40 c/s, la sensazione sonora esiste ma il suono captato prende la forma di un rullio. L’orecchio è capace in tale banda di seguire le variazioni di pressione. Le conoscenze attuali sulle reazioni del sistema uditivo a tali frequenze sono assai limitate.

Ci sembra che l’effetto di sovrapressione sia un fenomeno biauricolare. In effetti, la frequenza N = 20 c/s per esempio corrisponde a una lunghezza d’onda λ = V / N dove V è la velocità del suono nel mezzo che trasmette la scossa, ovvero l’aria nel caso che ci interessa:

λ = 340 / 20 = 17 m

Tale lunghezza d’onda è enorme rispetto alle dimensioni del circuito ricettore dell’orecchio.

Deve esistere all’interno del cervello un fenomeno di composizione delle variazioni di pressioni ricevute da ciascun orecchio.

Ce ne si può del resto rendere conto empiricamente allorché girando la testa si modifica l’orientamento delle orecchie relativamente a una sorgente generatrice di una tale frequenza.

Vi è qui tutto uno studio da intraprendere che contiamo di effettuare prossimamente.

A partire dalla frequenza 40 c/s, il suono appare continuo. Si può sin d’allora parlare di suono musicale.

Continuando ad aumentare la frequenza, percorriamo tutto lo spettro sonoro.

Passiamo sulle frequenze corrispondenti al massimo di sensibilità dell’orecchio (da 750 c/s a 5 000 c/s) e, continuando verso i suoni acuti, raggiungiamo il limite superiore dello spettro sonoro.

Tale limite varia con gli individui. Si situa verso circa 20 000 c/s per i bambini e diminuisce progressivamente con l’età. Nel caso normale, raggiunge la frequenza 12 000 c/s presso un vecchio (1).

Se la frequenza sale ancora, entriamo nel dominio degli ultra-suoni. Non vi è più in tal momento sensazione sonora per l’orecchio umano.

Così possiamo situare lo spettro sonoro all’interno dell’intervallo 40 c/s — 16 000 c/s.

(1) Si tratta del limite superiore di frequenza percettibile, vale a dire che l’intensità non è definita e che essa può oltrepassare la soglia di acuità normale.

Suono complesso, suono semplice

Per fare una ricerca di selettività uditiva che sia valevole, occorre utilizzare, all’interno dello spettro sonoro, suoni semplici corrispondenti a frequenze pure.

In effetti, uno strumento di musica fornisce un suono che non corrisponde a una sola frequenza. Il suono fondamentale è associato a tutta una serie di armoniche e i rapporti d’intensità tra suono fondamentale e armoniche determinano il timbro dello strumento.

Se il suono fondamentale ha una frequenza f, il suono fornito dallo strumento sarà formato dalla sovrapposizione di più frequenze pure, a valori di intensità variabili secondo lo strumento, tali frequenze avranno per valore f, 2f, 3f, … nf. I multipli di f sono chiamati armoniche.

I suoni che utilizzeremo saranno prodotti da una scossa sinusoidale rigorosamente e corrispondono a una frequenza unica.

È del resto abbastanza curioso constatare che le armoniche non comportano modificazione nell’altezza apparente di un suono, sebbene la loro intensità superi talora quella del suono fondamentale.

Se tagliamo, per mezzo di un filtro, il suono fondamentale f e le due prime armoniche di una nota ricca in armoniche, l’orecchio perviene a ricostituire le frequenze che sono state eliminate.

Il suono fondamentale di frequenza f è ricostituito come differenziale delle armoniche (5f e 4f) o (6f e 5f) ché 5f − 4f = f.

Le armoniche 2f e 3f sono parimenti ricostituite come differenziali di (6f e 4f) o (7f e 5f).

Il taglio modifica per conseguenza il timbro perché i differenziali hanno un’intensità più debole delle frequenze corrispondenti prima del taglio ma l’altezza apparente resta invariata.

Intensità e frequenza

Uno scoglio da evitare, nella ricerca della selettività uditiva di un individuo, risiede nel fatto che molta gente, conoscendo perfettamente la differenza tra un suono grave e un suono acuto, ha una sensazione di spostamento di frequenza verso gli acuti allorché si aumenta l’intensità di un suono acuto.

Tale fenomeno è analogo a quello che ci fa vedere una chiazza colorata in maniera tanto più viva quanto più è violentemente illuminata in luce bianca.

Per evitare tale rischio d’errore, è bene tracciare un audiogramma prima della ricerca di selettività. In seguito, tenuto conto dei risultati portati sull’audiogramma, si effettuerà la ricerca emettendo ciascun suono con un’intensità di 25 dB per esempio superiore alla soglia di acuità per ciascuna frequenza. In tale modo, l’individuo avrà una sensazione di intensità costante.

Parallelo con la visione: daltonismo e acromatopsia

In precedenti articoli, abbiamo già stabilito una serie di confronti tra la visione e l’audizione. Possiamo stabilirne uno nuovo per quanto concerne la selettività.

L’occhio normale è selettivo, vale a dire che fornisce una sensazione di colore differente secondo la frequenza che lo impressiona. Se non è così, abbiamo a che fare con un difetto di selettività.

È così che il soggetto non è capace di percepire se non taluni colori (Daltonismo: Dalton non vedeva il colore rosso), difetto parziale di selettività ovvero l’acromatopsia, assenza totale di selettività (le persone affette da acromatopsia non percepiscono se non varietà più o meno scure del grigio).

Tali forme d’affezione sono più frequenti presso gli uomini che presso le donne.

Selettività uditiva e audizioni individuali

Nel dominio dell’audizione, i casi di selettività in tutto lo spettro sonoro sono abbastanza rari. In generale, la selettività esiste nelle frequenze gravi, il medio e gli acuti sino alla frequenza 3 000 c/s.

In seguito e secondo gli individui, essa scompare. Abbiamo potuto così stabilire che l’orecchio tenorile non era selettivo al di sopra della frequenza 3 000 c/s, mentre l’orecchio baritonale è selettivo sino a 6 0 0 0 c/s (financo 8 000 c/s e 12 000 c/s).

Va notato del resto che i difetti di selettività si interessano sovente ai suoni fondamentali ma le loro armoniche (la nota più elevata di un pianoforte ha un fondamentale di frequenza 3 480 cita: 1 a g).

La mancanza parziale di selettività uditiva assai forte, nella banda selettiva (piccoli intervalli) per l’orecchio tenorile che per l’orecchio baritonale.

I musicisti hanno una selettività assai grande nella banda delle frequenze fondamentali. È così che un violinista esercitato (orecchio tenorile in generale mentre un violoncellista avrà l’orecchio baritonale) che esegue il proprio eco fa, nella quinta, un orecchio, una sensazione di accordo giusto. Nel caso di un accordo sostenuto, suonandosi l’accordo nota a nota dapprima e l’altra insieme, l’errore per la quinta raggiunge 1 comma (2).

L’orecchio è dunque più selettivo allorché due suoni gli vengono trasmessi in armonia che quando gli pervengono in melodia. Nel primo caso, l’orecchio solo è in gioco; il secondo fa intervenire la memoria.

Esistono del resto diverse categorie fra le orecchie assai musicali. Taluni individui sono capaci di definire istantaneamente qualsivoglia intervallo. È l’orecchio musicale relativo. Altri sono capaci, non solo di definire un intervallo o un accordo ma altresì di situare ciascuna delle note che lo compongono nello spettro sonoro. È l’orecchio musicale assoluto. Quest’ultimo caso è eccessivamente raro e la selettività degli individui che ne sono dotati è ben al di sopra della media.

(2) Il comma corrisponde a 5 savart. È il rapporto che esiste tra il tono maggiore e il tono minore.

Applicazioni

Così, abbiamo potuto vedere che la selettività uditiva presentava un grande interesse dal punto di vista musicale. Per il foniatra o il professore di canto, la conoscenza dello stato di selettività dell’audizione della persona di cui ha da occuparsi può guidarlo nella scelta di un metodo, tanto per l’educazione quanto per la rieducazione.

Più tardi, si potranno stabilire leggi statistiche sulla selettività come si è fatto per l’audiometria e la selettività troverà allora la sua utilizzazione nella tecnica della diagnosi audio-fonatoria.

Fonte: Tomatis A., «La sélectivité auditive», Bulletin du Centre d’Études et de Recherches Médicales de la S.F.E.C.M.A.S., ottobre 1954, pp. 128-132. Documento digitalizzato proveniente dagli archivi personali di Alfred Tomatis.