{"id":3747,"date":"2024-04-08T15:13:38","date_gmt":"2024-04-08T13:13:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.audioterapia.net\/sublimen\/?page_id=3747"},"modified":"2024-06-27T17:25:00","modified_gmt":"2024-06-27T15:25:00","slug":"lorecchio-come-analizzatore-critico-sonoro","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.audioterapia.net\/sublimen\/dossier\/lorecchio-come-analizzatore-critico-sonoro\/","title":{"rendered":"Orecchio come analizzatore critico sonoro"},"content":{"rendered":"
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\"L\u2019orecchio<\/p>\n

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L’orecchio come analizzatore critico sonoro<\/h2>\n<\/div>\n
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La capacit\u00e0 critica soggettiva e oggettiva dell’orecchio<\/span><\/strong><\/div>\n

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compilato da Marco Stefanelli, Ph.D<\/span><\/div>\n

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L’orecchio, come l’occhio, \u00e8 in grado di “mettere a fuoco<\/b>” e analizzare particolari bande di frequenze.<\/div>\n

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Quando si ascolta un’orchestra siamo in grado di concentrare l’attenzione e quindi l’ascolto su alcuni singoli strumenti oppure se ascoltiamo un gruppo di cantanti siamo in grado di individuare il primo tenore, il baritono o il basso.<\/div>\n
Cio’ \u00e8 possibile grazie ad una sorprendente capacit\u00e0 della combinazione orecchio\/cervello\/osservatore, l’osservatore in questo caso corrisponde all’ascoltatore, che in definitiva \u00e8 il nostro\u00a0s\u00e9 interiore<\/b>\u00a0(atman).<\/div>\n

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Nel canale uditivo tutti i suoni sono mescolati, come fa l’orecchio a distinguerli?<\/div>\n

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La superficie del mare pu\u00f2 essere agitata da molti tipi di onde, uno dovuto al vento locale, uno ad una tempesta lontana, altri ancora creati dal passaggio di imbarcazioni, ma l’occhio, a differenza dell’orecchio, non \u00e8 in grado di separare le onde pi\u00f9 complesse. Un orecchio ben addestrato \u00e8 invece in grado di ascoltare una esecuzione di violino di un brano musicale individuando le varie armoniche superiori, distinguendole dalla fondamentale.<\/div>\n

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Se si ascoltano contemporaneamente suoni a 1000, 1200, e 1400 Hz (Hertz), si percepisce anche un suono con frequenza di 200 Hz. Tale frequenza pu\u00f2 essere interpretata come la fondamentale, con 1000 Hz come quinta armonica, 1200 Hz come sesta armonica ecc.<\/div>\n

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Questo effetto molto interessante ha spiegazioni controverse. Le ipotesi scientifiche pi\u00f9 recenti suppongono che il sistema uditivo sappia riconoscere che i segnali superiori sono le armoniche di 200 Hz e che esso fornisca la fondamentale mancante che le avrebbe generate.<\/div>\n
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\"Banda_critica\"<\/div>\n
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La distinzione tra misurazioni fisiche e sensazioni soggettive sembrerebbe escludere la possibilit\u00e0 di usare l’orecchio per misurazioni fisiche. E’ vero che non possiamo ottenere letture digitali fissando qualcuno negli occhi o… negli orecchi, ma questi ultimi sono pur sempre in grado di operare confronti molto precisi. Un ascoltatore pu\u00f2 riconoscere differenze di livello sonoro di circa 1 dB per quasi tutta la banda udibile se il livello \u00e8 ragionevole. In condizioni ideali si riesce a percepire anche un cambiamento di un terzo di decibel. A livelli ordinari, per frequenze inferiori a 1000 Hz, l’ascoltatore \u00e8 in grado di avvertire differenze fra note separate in frequenza solo dello 0,3 %, ovvero di 0,3 Hz a 100 Hz e di 3 Hz a 1000 Hz.<\/div>\n

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Harvey Fletcher<\/b>\u00a0sottolinea come la straordinaria finezza dell’udito umano gli sia stato di grande aiuto nelle sue ricerche sulla sintesi dei suoni.<\/div>\n

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Studiando i suoni del pianoforte inizialmente pens\u00f2 che fosse sufficiente misurare la frequenza e l’ampiezza della fondamentale e delle armoniche e poi combinarle con i valori di attacco e di caduta, ma il risultato fu deludente perch\u00e9 gli ascoltatori esperti all’unanimit\u00e0 rilevarono che i suoni sintetici non assomigliavano a quelli di un pianoforte, ma piuttosto alle note di un organo. Altri studi rilevarono il fatto, peraltro gi\u00e0 noto da tempo, che le corde del pianoforte sono molto rigide e posseggono le propriet\u00e0 sia di canne solide che di corde tese. La conseguenza di ci\u00f2 \u00e8 che le parziali del pianoforte hanno frequenze non armoniche. Correggendo le frequenze di quelle che si ritenevano essere armoniche (frequenze multiple intere della fondamentale) gli ascoltatori esperti non erano pi\u00f9 in grado di distinguere fra il suono del pianoforte sintetizzato e quello reale.<\/div>\n

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La capacit\u00e0 critica dell’orecchio nel\u00a0confrontare la qualit\u00e0 del suono<\/b>\u00a0aveva fornito la chiave per la soluzione del problema.<\/div>\n

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Le\u00a0bande critiche<\/b>\u00a0dell’orecchio lo rendono un analizzatore del suono. Queste bande corrispondono approssimativamente a\u00a0terzi di ottava<\/b>.<\/div>\n
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La conoscenza delle bande critiche dell’orecchio con\u00a0funzione di filtro<\/b>\u00a0potrebbe far scattare il desiderio di analizzare rumori con spettro ampio e continuo, come quello del traffico, del sottofondo subacqueo, della risacca del mare, del rumore del ruscello ecc. usando l’apparato uditivo invece di ricorrere ad attrezzature pesanti e costose per l’analisi del suono. E cos\u00ec sar\u00e0 successo ad Harvey Fletcher, il primo a proporre l’idea delle bande critiche, e a molti studiosi in questo campo che hanno successivamente approfondito l’argomento.<\/div>\n
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L’approccio generale dell’esperimento<\/b>\u00a0\u00e8 quello di far partire una registrazione del rumore da analizzare e miscelarla con un segnale proveniente da un oscillatore a frequenza variabile. La combinazione viene amplificata e ascoltata in una cuffia con risposta in frequenza piatta. L’oscillatore viene posizionato per esempio a 1000 Hz e l’ampiezza della sua uscita viene regolata fino a quando il segnale \u00e8 coperto o mascherato dal rumore.<\/div>\n

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Soltanto il rumore nella banda critica centrata su 1000 Hz contribuisce a\u00a0mascherare<\/b>\u00a0il segnale.<\/div>\n
Se la registrazione e tutto il sistema di misurazione (compreso l’orecchio dell’osservatore\/ascoltatore) sono calibrati, si possono ottenere livelli assoluti per lo spettro del rumore.<\/div>\n

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Ci\u00f2 che conta veramente \u00e8 avere la\u00a0consapevolezza<\/b>\u00a0che nel nostro orecchio \u00e8 presente una serie di filtri in grado di realizzare l’analisi del suono, al di l\u00e0 del fatto che questo metodo possa mai sostituire una buona attrezzatura per l’analisi del livello sonoro dotata di filtri da un’ottava e da un terzo di ottava.<\/div>\n

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Il\u00a0mascheramento<\/b>\u00a0\u00e8 quel fenomeno per cui alcuni suoni sovrastano e nascondo gli altri. I motivi di ci\u00f2 sono principalmente due: frequenza e volume.<\/div>\n

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Mascheramento di volume<\/b><\/div>\n

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Il mascheramento per effetto del volume \u00e8 abbastanza intuitivo, succede ogni qualsiasi volta un suono pi\u00f9 forte maschera un suono debole.<\/div>\n

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Mascheramento in frequenza<\/b><\/div>\n

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Per capire il mascheramento per effetto della frequenza dobbiamo analizzare il processo di trasduzione della vibrazione acustica in stimolo biochimico. Il funzionamento di questo processo spiega il mascheramento in frequenza in maniera precisa.<\/div>\n
Quando il suono mette in vibrazione la membrana basilare della\u00a0Coclea<\/b>\u00a0genera una\u00a0sensazione uditiva<\/b>. La frequenza che percepiamo \u00e8 dovuta all\u2019area in cui la membrana entra in\u00a0risonanza<\/b>, ogni area della membrana e associata a una frequenza diversa. La vibrazione tuttavia non riesce a far risuonare un punto cos\u00ec preciso da generare l\u2019ascolto di una singola frequenza. La vibrazione coinvolger\u00e0 l\u2019area circostante decrescendo d\u2019intensit\u00e0 man mano che si allontana dall\u2019epicentro della vibrazione. Due frequenze vicine daranno origine quindi a vibrazioni della membrana che si sovrapporranno.<\/div>\n
Nell\u2019area di ricerca\u00a0psicoacustica<\/b>\u00a0si usa solitamente parlare di\u00a0banda critica<\/b>\u00a0per definire l\u2019area in cui avviene il mascheramento. Il nostro sistema uditivo riesce a percepire nettamente due toni solamente quando essi non ricadono nelle rispettive bande critiche. Anche per i suoni complessi questo fenomeno \u00e8 rilevante. Noi riusciamo a percepire tutte le componenti parziali di un suono solo se ricadono in diverse bande critiche.<\/div>\n
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Le\u00a0bande critiche<\/b>\u00a0spiegano il fenomeno del “mascheramento<\/b>“: se in un segnale si trovano pi\u00f9 frequenze, tutte comprese in una di queste bande critiche, esso sar\u00e0 percepito con la stessa intensit\u00e0 di un segnale contenente un solo tono puro di frequenza pari al centrobanda; se la distanza fra le componenti del segnale eccede la banda critica, l’intensit\u00e0 percepita sar\u00e0 maggiore.<\/div>\n
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La larghezza di queste\u00a0bande critiche<\/b>\u00a0\u00e8 pi\u00f9 o meno costante prima dei 1000 Hz e segue una legge lineare dopo i 1000 Hz; si va da 100-150 Hz con un centrobanda di 150 Hz a 1300 Hz con un centrobanda di 7 kHz.<\/div>\n
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Esiste ancora un profondo divario fra\u00a0giudizio soggettivo<\/b>\u00a0sulla qualit\u00e0 del suono, l’acustica di un ambiente ecc. e una misurazione oggettiva. La questione \u00e8 in continua evoluzione. Si considerino per esempio i termini descrittivi che vengono spesso usati per descrivere l’acustica di una sala da concerto: calore, chiarezza, brillantezza, definizione, risonanza, riverberazione, bilanciamento, pienezza di tono, miscelazione, vitalit\u00e0, intimit\u00e0, sonorit\u00e0, scintillazione ecc.<\/div>\n

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Che tipo di strumento pu\u00f2 misurare la “vitalit\u00e0” o la “brillantezza”?<\/div>\n
E come individuare un test per la loro “definizione”?<\/div>\n

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Per questo esame prendiamo in considerazione, appunto, la “definizione”, che corrisponde alla chiarezza e la distiguibilit\u00e0 di un suono. Essa pu\u00f2 essere misurata considerando l’energia di un ecogramma durante i primi 50-80 ms (millisecondi) e rapportandola con l’energia di tutto l’ecogramma.<\/div>\n
Ci\u00f2 permette il confronto tra il\u00a0suono diretto<\/b>\u00a0unitamente ai\u00a0primi suoni riflessi<\/b>, che vengono integrati dall’orecchio, e l’intero suono riverberante.<\/div>\n
Questa misurazione relativamente diretta di un suono impulsivo generato da una pistola o da un pallone che scoppia, lascia intravedere concrete possibilit\u00e0 di mettere in relazione la definizione del termine descrittivo e una misurazione oggettiva. Ma, probabilmente, ci vorr\u00e0 molto tempo ancora prima che tutti questi termini soggettivi possano tradursi in misurazioni oggettive, anche se si tratta di questioni fondamentali dell’acustica e soprattutto della\u00a0psicoacustica<\/b>.<\/div>\n

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A un certo punto dell’analisi anche le letture strumentali devono cedere il passo ad osservazioni fatte direttamente dall’uomo e gli esperimenti assumono allora una nuova qualit\u00e0\u00a0soggettiva<\/b>.<\/div>\n

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Studiando la\u00a0sensazione<\/b>, per esempio, agli ascoltatori esperti vengono proposti suoni diversi e ad ognuno viene chiesto di confrontare la sensazione prodotta dal suono A rispetto a quella prodotta dal suono B o di esprimere giudizi critici in altri modi. I dati trasmessi dagli esperti vengono poi sottoposti ad analisi statistica, valutando cos\u00ec la dipendenza di stime umane, come la sensazione, da misurazioni fisiche del livello sonoro.<\/div>\n
Se il test \u00e8 stato condotto correttamente e se \u00e8 stato coinvolto un numero sufficiente di esperti, i risultati sono attendibili. E’ in questo modo che possiamo venire a conoscenza del fatto che non c’\u00e8 una relazione lineare fra livello sonoro e sensazione, fra altezza e frequenza, oppure fra timbro e qualit\u00e0 del suono.<\/div>\n

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Il nostro apparato uditivo integra le intensit\u00e0 sonore per brevi intervalli e funziona praticamente come uno\u00a0strumento di misurazione balistico<\/b>. In altre parole, se ci troviamo in una sala da concerti, l’orecchio e il cervello mettono in atto la sorprendente abilit\u00e0 di raccogliere tutti i suoni riflessi che arrivano entro 50 ms dal suono diretto e li combinano (integrano) dando l’impressione che tutti questi suoni provengano dalla sorgente originaria, anche se sono presenti suoni riflessi provenienti da altre direzioni. L’energia sonora che viene integrata durante questo periodo fornisce inoltre l’impressione di maggiore sensazione.<\/div>\n

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Non dovrebbe sorprendere il fatto che l’apparato uditivo umano fonda tutti i suoni che arrivano entro un certo lasso di\u00a0tempo<\/b>\u00a0perch\u00e9, dopo tutto, anche l’apparato visivo al cinema o alla televisione fonde una successione di fotogrammi, dandoci l’impressione (illusione) di un movimento continuo. La velocit\u00e0 di scorrimento dei fotogrammi \u00e8 importante: ce ne devono essere almeno 16 al secondo (uno ogni 62 ms) per evitare di vedere una serie di immagini ferme oppure un tremolio continuo. La fusione uditiva, invece, opera al meglio durante i primi 20\/30 ms; oltre i 50-80 ms cominciano a dominare eco separate.<\/div>\n

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Il nostro apparato uditivo \u00e8 in grado di\u00a0localizzare<\/b>\u00a0con accuratezza la direzione di una sorgente sonora sul piano orizzontale, sul piano mediano verticale la capacit\u00e0 di localizzazione \u00e8 meno accurata.<\/div>\n

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Durante un esperimento,\u00a0Haas<\/b>\u00a0dispose degli ascoltatori a 3 m da due altoparlanti, collocati in modo tale da formare un angolo di 45\u00b0, con l’ascoltatore sulla bisettrice dell’angolo. Le condizioni erano pressoch\u00e9 anecoiche. Agli ascoltatori veniva richiesto di regolare un attenuatore finch\u00e9 il suono proveniente dall’altoparlante “diretto” pareggiasse quello dell’altoparlante “ritardato”. Haas pass\u00f2 poi allo studio degli effetti delle variazioni del ritardo e scopr\u00ec che, entro un ritardo compreso fra 5 e 35 ms, il suono proveniente dall’altoparlante ritardato doveva essere aumentato di pi\u00f9 di 10 dB rispetto a quello diretto affinch\u00e9 suonasse come un’eco. Si parla in questo caso di\u00a0effetto precedenza<\/b>\u00a0o\u00a0effetto Haas<\/b>.<\/div>\n

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In una stanza, l’energia sonora\u00a0riflessa<\/b>\u00a0che giunge all’orecchio entro 35 ms viene integrata con il suono diretto e percepita come parte del suono diretto stesso piuttosto che come suono riverberante. Le prime riflessioni di un suono servono dunque ad aumentarne la sensazione, come ha detto Haas, danno luogo a “…una piacevole modificazione dell’impressione sonora nel senso che ampliano la sorgente sonora primaria, mentre la sorgente ecoica non \u00e8 ancora percepita acusticamente in quanto tale”.<\/div>\n

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In precedenza, alcuni ricercatori avevano scoperto che solo i ritardi molto piccoli (inferiori a 1 ms) influivano sul\u00a0discernimento<\/b>\u00a0della direzione di una sorgente attraverso tempi di arrivo ai due orecchi leggermente diversi. Ritardi maggiori di 1 ms non sembravano avere alcun effetto sul nostro senso direzionale.<\/div>\n

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La zona temporale di transizione tra l’effetto integrante per ritardi inferiori a 35 ms e la percezione del suono ritardato come eco distinta \u00e8 graduale e, pertanto, in qualche modo indefinita. Alcuni studiosi ritengono pi\u00f9 probabile l’intervallo di 1\/16 di s (62 ms), altri quello di 80 ms e altri ancora quello di 100 ms, dopo che la manifestazione dell’eco separata non \u00e8 pi\u00f9 messa in discussione.<\/div>\n

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Sebbene l’apparato uditivo non sia uno strumento di misurazione oggettivo che fornisce valori assoluti, esso \u00e8 comunque molto preciso nel confrontare frequenza, livelli e qualit\u00e0 del suono.<\/div>\n

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In ultima analisi il suono pu\u00f2 essere percepito come un mero\u00a0fenomeno estetico<\/b>\u00a0oppure come\u00a0vibrazione<\/b>\u00a0capace di influire sulla natura fisica e psichica dell’ascoltatore. I\u00a0mantra<\/b>, per esempio, sono particolari vibrazioni sonore, spesso costituiti da\u00a0Nomi sacri e divini<\/b>. La focalizzazione, la concentrazione e la meditazione sui Nomi sacri purificano e “illuminano” la mente (manas) e consentono di entrare in dimensioni pi\u00f9 sottili della realt\u00e0, facendoci giungere cos\u00ec a percepire la vera natura del s\u00e9 interiore o spirituale, l’atman, e anche al pi\u00f9 alto livello mistico, in comunione con la Divinit\u00e0 (Yoga), partecipando alla Sua natura.<\/div>\n
Riferimenti web\/bibliografici<\/span><\/div>\n

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– Michael Talbot – Smith, Manuale di Ingegneria del suono, Hoepli 2010<\/div>\n

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– F. Alton Everest – Manuale di acustica, Hoepli 2010<\/div>\n

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– fisicaondemusica.unimore.it\/Bande_critiche.html<\/div>\n

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– www.maurograziani.org\/text_pages\/acoustic\/acustica\/MG_Acustica04.html<\/div>\n
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  L’orecchio come analizzatore critico sonoro \u00a0 La capacit\u00e0 critica soggettiva e oggettiva dell’orecchio \u00a0 compilato da Marco Stefanelli, Ph.D   L’orecchio, come l’occhio, \u00e8 in grado di “mettere a fuoco” e analizzare particolari bande di … Continua a leggere<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":2935,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[112],"tags":[],"class_list":["post-3747","page","type-page","status-publish","hentry","category-dossier"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.audioterapia.net\/sublimen\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3747","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.audioterapia.net\/sublimen\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.audioterapia.net\/sublimen\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.audioterapia.net\/sublimen\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.audioterapia.net\/sublimen\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3747"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.audioterapia.net\/sublimen\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3747\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4932,"href":"https:\/\/www.audioterapia.net\/sublimen\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3747\/revisions\/4932"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.audioterapia.net\/sublimen\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/2935"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.audioterapia.net\/sublimen\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3747"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.audioterapia.net\/sublimen\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3747"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.audioterapia.net\/sublimen\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3747"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}