Introduzione all'audiologia

Il suono è una forma di energia fisica generata da un corpo elastico posto in vibrazione, denominato sorgente sonora, che esercita un’azione di compressione e decompressione sulle molecole del mezzo circostante, cedendo ad esso parte dell’energia cinetica. 

Il corpo elastico è la sorgente sonora; necessita di un mezzo elastico che generalmente è l’aria ma può anche essere solido o liquido. Nello spazio non si sentono i suoni, l’atmosfera cambia. Più denso è il mezzo di trasmissione più veloce è la trasmissione del suono. Nel diapason ci sono due braccia che entrano in risonanza l’uno con l’altro e permettono la generazione di un suono che corrisponde ad un’onda sinusoide pura; ci sono alcuni diapason in cui la vibrazione di un lato colpito genera la vibrazione dell’altro lato dato che presentano stesso volume, peso e composizione. Con il diapason si vede nel grafico onde di compressione scure e di decompressione (rarefazione) chiare nel mezzo circostante.

Il sistema timpano-ossiculare è un sistema adattatore di impedenza (resistenza che il mezzo comporta alla trasmissione dell'onda sonora, stessa resistenza presente nell'aria del condotto uditivo, della membrana timpanica, della catena degli ossicini), perché aria e acqua sono liquidi endolabirintici hanno impedenze acustiche molto differenti, quindi il sistema funge da amplificatore dell'energia sonora; la resistenza è data sia dall'aria del condotto uditivo, sia dalla membrana, sia dalle ossa. 

NB: La staffa si articola in un foro che è la finestra ovale, che sul bordo ha una parte fibrosa che permette una minima escursione dell'osso, che agisce come un pistone trasmettendo l'onda sonora ai liquidi labirintici e soprattutto alla perilinfa. Esistono due finestre perché il liquido è incomprimibile e quindi se non c'è l'estensione del liquido non si trasmette niente. La finestra rotonda si distende infatti quando la finestra ovale si comprime (se ci fosse una parete ossea, non si trasmetterebbe niente perché l'osso non si distende). Le finestre si trovano a 90 gradi una rispetto all'altra, perché sennò il vibrare dell'aria agirebbe anche sulla rotonda e questo inibisce un po' il suono. Nella finestra ovale si va nella perilinfa, arriva all'elicotrema e va fino alla finestra rotonda (da scala vestibolare a scala timpanica); c'è poi la scala media dove c'è l'endolinfa, e la membrana basilare con i recettori uditivi (organo del Corti). La membrana basilare ha una certa elasticità, e con un meccanismo di risonanza favorisce che i suoni acuti siano percepiti a livello basale, mentre quelli gravi a livello apicale. Il suono grave comporta oscillazioni maggiori e necessita di un mezzo più elastico. Nel basale quindi la membrana è più rigida, mentre a livello apicale è più flessibile.

La parte posta in vibrazione all'interno dell'orecchio è la membrana basilare; dalla finestra ovale si va nella perilinfa, fa tutto il giro, a livello dell'elicotrema le due scale vestibolare e timpanica comunicano, dunque è lo stesso liquido e torna indietro alla finestra rotonda. La vibrazione della perilinfa mette in vibrazione la scala media che non è in comunicazione con le finestre ma è una scala a parte che contiene un altro liquido che è l'endolinfa e i recettori (organo del corti); nella scala media vi è una membrana, quella basilare, che viene posta in vibrazione dallo spostamento di liquidi, ed ha una certa elasticità e favorisce con un meccanismo di risonanza che i suoni acuti siano percepiti a livello basale mentre quelli gravi a livello apicale perché un suono grave comporta oscillazioni maggiori e necessita di un mezzo più elastico; quindi la chiocciola è fatta in modo che a livello basale dove vi sono i recettori per le frequenze più acute sia più rigida mentre a livello apicale sia più flessibile.

L'onda sonora ha un andamento sinusoidale; il tempo che passa tra un picco e il suo successivo è il periodo e si misura il secondi; la frequenza è l'inverso del periodo e corrisponde al numero di cicli che l'onda compie in un secondo; l'ampiezza è l'espressione dell'intensità sonora.

La frequenza è il numero di cicli che un’onda sinusoidale compie nell’unità di tempo, 1 secondo; è inversamente proporzionale al periodo e si misura in Hz. Più la frequenza è alta, quindi più Hz, crea frequenze diverse. La frequenza che può sentire l’orecchio umano vanno da 20 a 20000 Hz (il suono puro grave è 60, il suono medio è 2000, il suono acuto è 10000). L’intervallo di frequenza tra un tono e un altro tono di doppia frequenza, è l’ottava (differenza tra un do e un altro do, 12 semitoni). Ai fini audiometrici la frequenza non viene definita in modo lineare, ad intervalli regolari, ma si divide in intervalli di ottava.

L’ampiezza è l’espressione dell’intensità del suono, quindi più il suono è diverso. L’intensità si  misura in Decibel, che non è un’unità di misura assoluta ma un rapporto logaritmico tra la pressione di un suono e la pressione di un valore base di riferimento. Quindi per avere un dB SPL si fa il rapporto tra pressione osservata e pressione di riferimento, che è di 20 microPascal. Con questo approccio, pressioni variano da 1:1 a 100.000.000:1 possono essere espressi come una variazione da 0 a 140 dB SPL. Quando il dB è definito in relazione alla minima intensità percepibile, viene espresso come dB HTL, e rappresenta i dB riferiti alla media dei normoudenti. Si riporta questo valore alla capacità acustica dell’uomo, quindi si creano le curve isofoniche, che indicano la pressione che i suoni di diversa frequenza devono avere per produrre la stessa sensazione soggettiva di intensità, cioè la loudness. Esaminando una popolazione ampia di normoudenti, creando uno 0 di riferimento: dB HTL, un dB rapportato alla soglia uditiva umana. Si crea questa curva anche detta di Flechter e Munson. L’orecchio è molto più evoluto per sentire frequenze tra 500 e 2000, cioè quelle del parlato umano. Per sentire in generale a 20 Hz servono circa 70 dB. I grafici sono poi stati modificati per essere meglio leggibili. Lo 0 HTL è frutto di una taratura degli strumenti in modo che equivale, nel grafico audiometrico, a 40 dB SPL (i dB veri). 

Le curve isofoniche indicano la pressione che suoni di diversa frequenza devono avere per produrre la stessa sensazione soggettiva di intensità cioè la loudness. La voce normale di conversazione va da 50 a 80 db con frequenze da 500 a 3000-4000 Hz. HTL rappresenta i dB riferiti alla soglia dei normoudenti, mentre SPL alla pressione.

QUINDI:

➔ Soglia uditiva: varia in rapporto alla frequenza
➔ Soglia di comoda udibilità: circa 50-60 dB
➔ Soglia del fastidio: varia a seconda delle frequenze considerate, intorno ai 100 dB
➔ Soglia del dolore: varia a seconda delle frequenze considerate, circa 120-130 dB
➔ Quando il dB è indicato in termine di pressione sonora si esprime come SPL (sound pressure level).
➔ Quando il dB è definito in relazione alla minima intensità percepibile, cioè esprime i dB riferiti alla media dei normoudenti, si esprime come HTL (hearing threshold level).