La conduzione ossea: cos'è e i suoi vantaggi

Antonino CotroneoTecnologiaLeave a Comment

Uomo che indossa delle cuffie a conduzione ossea

A volte, abbiamo delle certezze sulle quali siamo pronti a scommettere. Chi ha dubbi, ad esempio, sul fatto che gli esseri umani sentano esclusivamente grazie alle orecchie? Probabilmente nessuno.
In realtà l’uomo non “sente” solo attraverso il padiglione auricolare. Può anche udire attraverso le ossa del cranio, grazie al fenomeno della conduzione ossea.
Questo è il primo articolo di una serie su questo tipo di conduzione del suono in cuiesploreremo insieme il suo funzionamento e le sue applicazioni.
Cominciamo con rispondere a tre semplici domande:

1. Cos’è e come funziona la conduzione ossea?

Prima di spiegare come funziona la propagazione del suono attraverso la conduzione ossea, dobbiamo descrivere il percorso del suono attraverso il sistema uditivo. Non tutti, infatti, sono a conoscenza del fatto che l’orecchio è diviso in tre parti: esterno, medio e interno.
L’onda sonora, sotto forma di vibrazioni dell’aria, entra nel padiglione auricolare (orecchio esterno) e raggiunge il timpano. La membrana timpanica cambia la natura delle vibrazioni dell’onda sonora, propagandole come vibrazioni meccaniche attraverso gli ossicini (orecchio medio). Infine, l’onda sonora viene trasmessa alla coclea (orecchio interno), per poi essere trasformata in impulsi elettrici che saranno elaborati dal cervello.

Ora, vi invitiamo a fare un curioso esperimento. Se prendiamo un legnetto, tenendolo tra i denti e appoggiando la sua estremità a una sorgente sonora vibrante, faremo un’esperienza molto particolare. Sentiremo, in maniera chiara e nitida, il suono della sorgente sonora, ma avremo anche una sensazione insolita: ci sembrerà che esso non provenga dalle orecchie, bensì direttamente dall’interno della nostra testa. In effetti non è affatto un’illusione, è proprio così!
Questo perché le nostre ossa sono degli ottimi conduttori di vibrazioni e anche mandibola e mascella possono contribuire alla percezione dei suoni.
In pratica, invece che arrivare attraverso l’aria, come tipicamente avviene, il segnale sonoro viene veicolato dalle ossa craniche che lo portano fino a un passo prima della parte più interna dell’orecchio, per poi proseguire il normale percorso fino al cervello. In questo tragitto, padiglione auricolare e timpano vengono bypassati.

Un altro esempio concreto di questo fenomeno? Provate a registrare la vostra voce e a riascoltarla: vi renderete conto che sembra molto diversa rispetto a come siete abituati a sentirla mentre state parlando. La differenza è dovuta al fatto che noi, in realtà, ascoltiamo la nostra voce attraverso la propagazione interna al cranio, più che attraverso le orecchie. Riusciamo a percepire la differenza perché le ossa craniche trasmettono le basse frequenze meglio dell’aria, quindi la nostra voce ci sembra più bassa e intensa.

2. Qual è un’applicazione interessante della conduzione ossea?

Tra tutte le invenzioni che sfruttano questa interessante caratteristica del nostro corpo, ce n’è una in particolare che sta guadagnando popolarità tra il grande pubblico: le cuffie a conduzione ossea.
Si tratta di cuffie ad archetto che usano la conduzione ossea per trasmettere segnali audio all’utente. Per funzionare, non vengono appoggiate sopra le orecchie, ma leggermente più avanti di esse, in corrispondenza del punto in cui si incontrano mascella e mandibola, in prossimità dell’osso temporale, lasciando l’orecchio completamente libero.

Immagine gif animata in cui si vede una cuffia a conduzione ossea e il modo in cui viene indossata

Immagine estrapolata dal video “Ever Tried Bone Conduction?

3. Come funzionano le cuffie a conduzione ossea?

I comuni auricolari contengono una sottile membrana che produce il suono facendo vibrare l’aria. Le cuffie a conduzione ossea, invece, contengono un trasduttore elettro-meccanico che riveste lo stesso ruolo del nostro timpano. Riceve il segnale sonoro, lo trasforma in vibrazioni adatte ad essere propagate attraverso le ossa che, essendo adiacenti alla parte media e interna dell’orecchio, lo trasferiscono a loro volta agli ossicini, per proseguire poi il normale percorso all’interno del sistema uditivo.

Quali sono i vantaggi delle cuffie a conduzione ossea?

Dopo aver scoperto cos’è la conduzione ossea e in che modo le ossa del nostro cranio propagano il suono, scopriamo i tre principali vantaggi delle cuffie audio che sfruttano questo tipo di trasmissione del suono.

  • Grazie al fatto che non ostruiscono in alcun modo il padiglione auricolare, le cuffie a conduzione ossea, sono particolarmente idonee in tutte quelle situazioni in cui l’utilizzatore voglia conservare il contatto con l’ambiente circostante. Sono ideali per chi guida, per i ciclisti che vogliono destreggiarsi tra incroci e sorpassi e, allo stesso tempo, vogliono ascoltare la radio o semplicemente rimanere in comunicazione con i compagni di squadra oppure ancora, per un jogger che nel parco voglia ascoltare la musica senza rinunciare ai suoni della natura circostante. Non è un caso, infatti, che le attuali aziende produttrici di questo tipo di cuffie abbiano come principale target proprio gli sportivi.

Illustrazione del funzionamento delle cuffie a conduzione ossea

  • Ancora più notevole è la straordinaria utilità che le cuffie a conduzione ossea hanno per le persone con disabilità visiva. Per esse l’udito è il primo senso su cui basare la percezione dell’ambiente circostante (spazialità, traffico e presenza di persone). Ogni informazione uditiva persa potrebbe rappresentare un problema o addirittura un pericolo per la persona non vedente o ipovedente, per esempio durante l’attraversamento della strada. Le cuffie a conduzione ossea sono la soluzione perfetta in circostanze come queste e permettono di evitare la perdita delle informazioni trasmesse dell’ambiente circostante.
  • L’utilità di questa tipologia di cuffie aumenta esponenzialmente, per utenti ciechi o ipovedenti, quando vengono abbinate a uno smartphone, dando accesso a informazioni in tempo reale come: il navigatore, lo status delle linee di trasporto pubblico, il meteo, notizie e musica, solo per citarne alcune.

Chi non vede, grazie all’impiego di appositi lettori di schermo e guide vocali, fa ampio uso di questi dispositivi e apprezza molto le funzionalità appena citate, perché permettono di essere molto più autonomi e di aumentare notevolmente la loro qualità di vita. Grazie a queste cuffie abbinate a uno smartphone, non sarà più un problema fare chiamate, ascoltare musica, sentire la voce dello screen reader rimanendo comunque vigili su tutto ciò che vi circonda.
In pratica, le cuffie stereofoniche a conduzione ossea, creano un nuovo tipo di esperienza che potremmo chiamare di “realtà sonora aumentata”: niente più auricolari o mono-cuffie nelle orecchie, ma libertà di sentire i suoni dei dispositivi e quelli dell’ambiente senza interferenze.

Se anche voi avete utilizzato almeno una volta le cuffie a conduzione ossea, raccontateci la vostra esperienza!
Prossimamente vi sveleremo alcune curiosità su questa affascinante tecnologia, non perdetelo!

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Antonino Cotroneo

I'm 31 years old, composer and piano teacher and I am partially sighted. My great passion for teaching and technology, combined with my studies in computer engineering, led me to become a trainer in the field of assistive technology and work in research and development for assistive technologies solutions. For several years now, I have been helping people to improve their livesthrough the use of technology.I also help organizations and companies in making their products and services more accessible.
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