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Il suono:generalità
Piercarlo ROMAGNONIUniversità IUAV di Venezia
Dorsoduro 220630123 Venezia
Una perturbazione di carattere oscillatorio che si propaga in un mezzo elasticoAlla propagazione corrisponde una propagazione di energia ma non una propagazione di materia!
Cos’è il suono?
Ricevitore
(Qualcosa “sensibile” alla perturbazione)
Elementi fondamentali del fenomeno sonoro sono:
Sorgente
(generatore di perturbazione, di vibrazioni )
Mezzo elastico
(Solido o fluido attraversato dalla perturbazione ma non da essa modificato)
Ricevitore: qualcosa “sensibile” alla perturbazione
Sorgente: generatore di perturbazione, di vibrazioni
Mezzo elastico: solido o fluido attraversato dalla perturbazione ma non da essa modificato
1. Corpi solidi oscillanti: strumenti a corda
2. Colonne d’aria oscillanti: strumenti a fiato, organi
3. Corpi in rapido movimento: eliche, fruste
4. Gas in rapida uscita da contenitori: razzi, reattori
5. Rapidi incrementi di pressione: esplosioni, detonazioni
6. Voce umana: meccanismo 1+2
• Il mezzo di maggior interesse pratico è l’aria
• altri mezzi possono essere: la crosta terrestre, una parete, etc..
• il suono non si propaga nel vuoto
• un microfono
• una membrana
• l’orecchio umano
Sorgente: generatore di perturbazione, di vibrazioni
[Hz]1 10 100 1000 10 000
Frequenza
Sorgente: generatore di perturbazione, di vibrazioni
La frequenza come carattere distintivo
Suono o rumore?
La stessa manifestazione fisica provoca sensazioni diverse in relazione allostato psico-fisico-emozionale del recettore; in base, quindi, alla rispostasoggettiva del recettore sarà descritta come SUONO o come RUMORE.
La sorgente sonora trasmette il moto alle particelle d’aria asuo diretto contatto.Il moto vibratorio di queste particelle intorno ad unaposizione di equilibrio si trasmette ad altre adiacenti e lacosì la perturbazione si propaga nel mezzo a distanzesempre più grandi.
Le onde sonore: perturbazioni di pressione
1 10 100 1000 10 000 [Hz]
Frequenza
Ricevitore: qualcosa “sensibile” alla perturbazione
20 Hz < suono udibile < 20 kHzinfrasuoni ultrasuoni
800 Hz < parlato < 8 kHz
Il ricevitore fondamentale è l’orecchio umano sensibile solo a perturbazionicaratterizzate da frequenze comprese tra:
L’intensità sonora (in deciBel)Secondo carattere distintivo
Una semplice descrizione del fenomeno
Se in un punto di un mezzo elastico omogeneo e isotropo si determina una
variazione di pressione questa si propaga in tutte le direzioni dando origine
a onde sferiche con centro nella sorgente di perturbazione.
La propagazione del suono
La regione dello spazio in cui si verifica la propagazione di onde
sonore viene detta campo sonoro.
P
P2
P2
r1
r2
Materiale c (m/s) Materiale c (m/s)
Metalli Legno nel senso della fibra
Acciaio 5000 7800 Abete 4640 450
Argento 5100 2700 Acero 4110 670
Nickel 4970 8700 Faggio 3340 750
Oro 2000 19300 Frassino 4670 700
Ottone 3500 8400 Olmo 4120 570
Piombo 1220 11400 Pino 3320 500
Platino 2650 21400 Pioppo 4280 370
Rame 3560 8900 Quercia 3850 800
Stagno 2500 7300 Idem trasv.alla fibra
Valoriridotti di1/3
Zinco 3700 7000
Non metalli Liquidi
Ardesia 4500 3000 Acqua a13°C
1441 1000
Avorio 3010 1800 Alcool 1240 800
Gomma 54 1000 Benzina 1166 900
)3/( mkg)3/( mkg
Pressione sonorail suono è stato descritto come una successione di compressioni e rarefazioni del mezzo in cui si propaga; la pressione acustica in un determinato punto è determinata dalla differenza tra la pressione in quel punto in presenza del suono e la pressione che in quello stesso punto dovrebbe esistere in assenza del suono, nelle medesime condizioni.Il livello di pressione sonora è definito tramite la relazione:
in cui la pressione di riferimento pref = 20 mPa (20 micropascalpari a 20 x 10-6 pascal; 1 Pa = 1 N/ m2) corrisponde approssimativamente alla soglia inferiore di udibilità dall'orecchio umano a 1000 Hz. La pressione considerata è intesa come valore medio efficace dell'oscillazione di pressione.
refp
p
pLogLSPL
2
2
10
Livello di pressione sonora pesato A: LA [dB]
in cui pA(t) è il valore della pressione istantanea pesata A
Livello medio pesato A: LA,T [dB]
ref
A
Ap
pLogL
2
2 )(10
t
TrefATA dpp
TLogL
0
22, )/)((
110 tt
40
20
0
20 Hz 100 1 kHz 10 kHz
40
0
-20
-40
20 Hz 100 1 kHz 10 kHz
40
Lp (dB)
Lp (dB)
A-weighting
Isofonica 40 dBnormalizzata a
0 dB at 1kHz
Isofonica 40 dBInvertitaconfrontata conla curva A diponderazione infrequenza
P. Romagnoni - IUAV Venezia
Frequency Curve A Curve B Curve C
Hz dB dB dB
16 -56.7 -28.5 -8.5
31.5 -39.4 -17.1 -3
63 -26.2 -9.3 -0.8
125 -16.1 -4.2 -0.2
250 -8.6 -1.3 0
500 -3.2 -0.3 0
1000 0 0 0
2000 1.2 -0.1 -0.2
4000 1 -0.7 -0.8
8000 -1.1 -2.9 -3
16000 -6.6 -8.4 -8.5
Scale di pesatura
Livello continuo equivalente di pressione sonora
è definito dalla relazione:
[dB]
in cui p(t) è il valore istantaneo della pressione sonora e pref è il valore di riferimento sopra definito.
Tale grandezza rappresenta il livello della pressione sonora, costante nel tempo, che darebbe luogo allo stesso apporto di energia effettivamente fornito dall'emissione sonora, variabile nel tempo, considerata.
TrefTeq dpp
TLogL
0
22, )/)((
110 tt
Livello di pressione sonora diurno e notturno: Ld-n [dB]
Il livello notturno viene pesato con un fattore 10 dB
Livello di inquinamento da rumore LNPSi compone di due termini. Il primo LAeq,T , essendo T il periodo di misura,misura il suono equivalente continuo.
Il secondo rappresenta il livello di fastidio creato dalle variazioni di questo livelloLNP = LAeq,T + K s
K = costante (= 2,56)s = deviazione standard delle misure nel periodo
00:22
00:6
00:6
00:22 2
2
2
2 )(10)(241
10 ttttd
pp
dpp
LogLref
A
ref
Adn
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