Le tue affermazioni sono sostanzialmente corrette per quanto riguarda le modulazioni d’ampiezza e di frequenza, pur di fare una piccola precisazione: non si deve pensare alla modulazione nel senso in cui si intende quando si trasmette un segnale a bassa frequenza su onda portante di frequenza molto più alta.
Mi spiego meglio: se ascolto in successione due onde sonore di pari frequenza e ampiezza diversa le percepirò come aventi volume diverso; altrettanto se ascolto due onde di pari intensità e diversa frequenza mi risulteranno come due note musicali diverse. Se però modulo rapidamente e intorno a un punto medio, in frequenza o ampiezza, un’onda portante sinusoidale, è probabile che non mi riesca ad accorgere quasi di nulla (a meno di orecchi particolarmente sensibili) perché il nostro orecchio è troppo “lento” e non è adatto allo scopo.
Inoltre quando si sovrappongono due onde a frequenza simile, si possono ottenere fenomeni “curiosi”, come la “nota di Tartini”, che è una nota di tono più grave e non presente nello spettro che si percepisce dal battimento di altre due note.
Per quanto riguarda la modulazione di fase, essa non è generalmente distinguibile. Per rendertene conto, puoi fare un esperimento del genere: con un programma di trattamento dei suoni prendi un brano musicale salvato sul tuo PC e calcolane il valore negato, o in alternativa metti un amplificatore analogico con guadagno -1 all’uscita della scheda audio. Ti accorgerai che il brano riprodotto è praticamente indistinguibile dall’originale (a meno di distorsioni dall’amplificatore analogico introdotto), sebbene esso abbia subito la massima modulazione possibile, cioè di 180°. Riguardo a tale esperimento è però bene ricordare che alcuni musicisti particolarmente dotati si sono dimostrati capaci di distinguere esecuzioni di strumenti a corda dalle medesime sfasate di 180°, riprodotte con sistemi audio ad altissima fedeltà, per cui pare che qualche sottile differenza percepibile da un orecchio bene allenato ci sia.
Nel caso in cui un suono sinusoidale puro subisca dei bruschi salti di fase, con l’aiuto di un’analisi di Fourier si potrebbe vedere che l’effetto equivalente è quello di allargarne leggermente lo spettro intorno alla portante pura. Serve però un orecchio molto dotato per riuscire a distinguere un’onda sinusoidale pura da una debolmente modulata, per cui è quasi impossibile accorgersene.
Esiste una ragione fisica per cui non possiamo percepire repentini salti di fase: il nostro orecchio percepisce il suono secondo pressappoco il seguente meccanismo. L’onda di pressione mette in vibrazione il timpano, questa vibrazione si trasmette, attraverso una serie di ossicini, fino alla membrana basilare, che è disposta lungo la coclea. Qui l’onda provoca una deformazione della membrana basilare che è tanto più intensa quanto è energetica l’onda e il cui massimo di deformazione si trova in punti diversi in funzione della frequenza. Siccome tale membrana è ricoperta di cellule ciliate, che sono le terminazioni nervose che trasmettono il suono al cervello, esso viene informato dell’intensità e delle note presenti nel suono. E’ chiaro che questo meccanismo misura solo la densità spettrale di potenza del suono, inoltre, siccome la membrana basilare ha un tempo meccanico di rilassamento, il cervello viene informato non sullo spettro istantaneo del segnale, ma solo sul valore medio entro qualche centesimo di secondo. Viceversa per percepire con sicurezza un rapido salto di fase (come pure una rapida modulazione di frequenza) sarebbe necessario un meccanismo ad aggancio di fase, come accade nei ricevitori elettronici a radiofrequenza.
In effetti, esiste un modo per accorgersi facilmente, in taluni casi particolari, di una modulazione di fase di un’onda: se si hanno due sorgenti sonore, una che emette il suono originale e l’altra il suono modulato, quando lo sfasamento tra i due diventa rilevante si possono generare fenomeni di interferenza costruttiva e distruttiva in diversi punti dello spazio, e in questo caso il nostro orecchio se ne accorgerebbe.
Riprendendo l’esperimento suggerito in precedenza, sarebbe sufficiente emettere dalle due casse del PC un suono ed il suo opposto in controfase, per accorgersi dei fenomeni di interferenza generati e dunque della modulazione. Viceversa, riportando lo sfasamento a 0° l’interferenza sparirebbe.