CORSO DI ACUSTICA DI BASE Programma del Martedì 09.00 presentazione del corso 09.15 fisica acustica...

CORSO DI ACUSTICA DI BASE

Programma del MartedìProgramma del Martedì

09.00 presentazione del corso09.15 fisica acustica la triade: potenza, pressione, ambiente legge di propagazione sonora all’aperto

11.00 coffee break11.20 parametri acustici il dB e la sua aritmetica Lws, Li, Lps

12.00 valutazione dell’energia il valore efficace istantaneo la ponderazione nel tempo Leq, Sel, Lep,d/w

12.20 fisiologia dell’udito cenni della meccanica dell’udito curve di ponderazione in frequenza il dB(A)

13.00 colazione offerta dalla B&K

14.30 dominio della frequenza , f, T,c filtro ideale e reale filtri CPB e FFT il prodotto B x T

15.30 analisi sonora temporale il campionamento fenomeni tonali, impulsivi analisi statistica

16.30 coffee break16.45 acustica degli ambienti chiusi Tempo di Riverbero e legge di Sabine Lws e Lps

17.30 acustica architettonica isolamento per via aerea isolamento per via solida valutazione sperimentale

18.30 termine della 1a sessione

Programma del MercoledìProgramma del Mercoledì

09.00 il microfono caratteristiche fisiche e meccaniche unità per monitoraggio in esterno

09.20 il fonometro di base elementi principali le norme IEC 651 e IEC 804 cavi, interfaccia, memoria, ecc.

09.40 la calibrazione calibrazione interna, esterna, CIC calibrazione iniziale accreditata calibrazione annuale periodica

10.00 coffee break10.15 divisione in gruppi Investigator 2260 fonometro 2236 analizzatore 214x

10.30 istruzione all’uso della strumentazione12.30 pausa colazione

14.30 istruzione all’uso della strumentazione (segue) attestati di partecipazione 17.00 termine del corso17.15 sessione libera19.00 chiusura dei lavori

Livello sonoro

SUONO O RUMORE ? SUONO O RUMORE ?

La stessa manifestazione fisica provocasensazioni diverse in relazione allo statopsico-fisico-emozionale del recettore;in base, quindi, alla risposta soggettivadel recettore sarà descritta come SUONOo come RUMORE.

PROPAGAZIONE

Suono?

Rumore?

FISICA ACUSTICA

EVENTO SONORO RECETTORE

NEURO FISIOLOGIA

EVENTO SONORO EVENTO SONORO

Leq,triverbero

Pascal

Intensità

1/3 ottavaSabine

Hertzstatistica

Potenza

decadimento

campo vicino

fastfattore di cresta

fase energia

Pressione[Pa]

100 000Pascal

pressione atmosferica statica (valore nominale 101300 Pa)

Mexico City

New York

Pressione[Pa]

VariazioniPressione

Sonora

100 000 Pascal

Pressioneatmosferica

~ 344 m = 1 s

Generatore di onde sonore

Spostamento di massa o di energia ?

va > 0 m/s

va = 0 m/s

Il movimento delle particelle d’aria

MATERIALE VELOCITÀ DEL SUONOm/s

RISPETTO ALL’ARIA

ARIA 344 0PIOMBO 1220 3.5ACQUA 1410 4.1METACRILATO 1800 5.2MATTONI 3000 8.7LEGNO 3400 9.9CEMENTO ARMATO 3400 9.9VETRO 5200 15.1ALLUMINIO 5200 15.1ACCIAIO 5200 15.1CARTONGESSO 6800 19.8

c = f (E , ) m/s

c = velocità di propagazione del suonoE = modulo di elasticità = densità

s = v x t

v 300 x 106 m/sv 340 x 100 m/s

CENNI TEORICI SUL PRINCIPIODELLA PROPAGAZIONE SONORACENNI TEORICI SUL PRINCIPIODELLA PROPAGAZIONE SONORA

Fisica - L’ analogia termica (1)

• Termosifone con flusso volumetrico di acqua e con differenza di temperatura dell’acqua costanti

Potenza termica = P (W)

• La sensazione (benessere termico) è funzione della temperatura • La temperatura può essere determinata con un semplice termometro a mercurio

t1 t2 t3

• Termosifone con flusso volumetrico di acqua e con differenza di temperatura dell’acqua costanti

P1 = P2

Ptot = 2 x P1

t4 t5 t6

t4 > t1

t5 > t2

t6 > t3 P1

• Termosifone con flusso volumetrico di acqua e con differenza di temperatura dell’acqua costanti di Potenza termica

• Finestra aperta

t7 t8 t9

t7 < t1

t8 < t2

t9 < t3

Fisica - L’ analogia termica (4)causa ed effetto

1. La temperatura è proporzionale alla potenza termica installata.

2. La temperatura dipende dal punto di misura.

3. La temperatura dipende dalle condizioni dell’ambiente in cui è emessa la potenza termica.

Fisica acustica (1)

• Aspirapolvere con funzionamento costante e continuo

Potenza acustica = W (W)

• La sensazione sonora è funzione della energia sonora percepita • La misura dell’energia sonora richiede un microfono la cui risposta è proporzionale alla pressione dinamica

p1 p2 p3

Fisica acustica (2)

W1 = W2

Wtot = 2 x W1

p4 p5 p6

p4 > p1

p5 > p2

p6 > p3

Fisica acustica (3)

• Finestra aperta ed inserimento di una porta

p7 p8 p9

Fisica acustica (4)

causa ed effetto

1. La pressione sonora è proporzionale alla potenza sonora installata.

2. La pressione sonora dipende dal punto di misura.

3. La pressione sonora dipende dalle condizioni dell’ambiente in cui è emessa la potenza sonora.

Fisica acustica (5)

causa ed effetto

Fisica acustica (6)

cenni di pura teoria

CONDIZIONI:

1. Sorgente puntiforme2. Sorgente omnidirezionale3. Sorgente di Potenza W4. Mezzo (aria) isotropo5. Libera propagazione della energia sonora = assenza di ostacoli6. Assenza di altre sorgenti7. Assenza di assorbitori8. Conservazione di energia

Legge di Ohm dell’a

custica

W = p2 x S / ( c )S = 4 r2

W = p2 x 4 r2 / ( c )

W = p2 x r2 x kk = 4 / ( c )

p2 x r2 x kW =

CONDIZIONI:

1. Sorgente puntiforme2. Sorgente omnidirezionale3. Sorgente di Potenza W4. Mezzo (aria) isotropo5. Libera propagazione della energia sonora = assenza di ostacoli6. Assenza di altre sorgenti7. Assenza di assorbitori

8. Conservazione di energia

Fisica acustica cenni di pura teoria

1 m ?10 m ?

Una sorg

ente si

può co

nsidera

untiform

e se la

distanza

olto m

aggiore

dimensio

CONDIZIONI:

1. Sorgente puntiforme2. Sorgente omnidirezionale3. Sorgente di Potenza W

4. Mezzo (aria) isotropo5. Libera propagazione della energia sonora = assenza di ostacoli6. Assenza di altre sorgenti7. Assenza di assorbitori

S = 4 r2

S = 2 r2

Ssfera = 4 r2 W = p2 x 4 r2 / ( c )

S = ½ Ssfera W = 2 p2 x ½ (4 r2) / ( c )

S = ¼ Ssfera W = 4 p2 x ¼ (4 r2) / ( c )

S = 18 Ssfera W = 8 p2 x 18 (4 r2) / ( c )

~ ½ p2

CONDIZIONI:

1. Sorgente puntiforme

2. Sorgente omnidirezionale3. Sorgente di Potenza W4. Mezzo (aria) isotropo5. Libera propagazione della energia sonora = assenza di ostacoli6. Assenza di altre sorgenti7. Assenza di assorbitori

Qi = p2i / p2

sferaQi

p2i p2

CONDIZIONI:

1. Sorgente puntiforme2. Sorgente omnidirezionale3. Sorgente di Potenza W4. Mezzo (aria) isotropo

5. Libera propagazione della energia sonora = assenza di ostacoli6. Assenza di altre sorgenti7. Assenza di assorbitori

Za = a ca 400 kg / m2sZ

Zm 25000 Za

CONDIZIONI:

1. Sorgente puntiforme2. Sorgente omnidirezionale3. Sorgente di Potenza W4. Mezzo (aria) isotropo5. Libera propagazione della energia sonora = assenza di ostacoli

6. Assenza di altre sorgenti7. Assenza di assorbitori

p2 ?d1

Se d << d1 , d2 S1 S2

Se d ~ d1 , d2 S1 S2

CONDIZIONI:

1. Sorgente puntiforme2. Sorgente omnidirezionale3. Sorgente di Potenza W4. Mezzo (aria) isotropo5. Libera propagazione della energia sonora = assenza di ostacoli6. Assenza di altre sorgenti

7. Assenza di assorbitori8. Conservazione di energia

W ° C

CONDIZIONI:

1. Sorgente puntiforme2. Sorgente omnidirezionale3. Sorgente di Potenza W4. Mezzo (aria) isotropo5. Libera propagazione della energia sonora = assenza di ostacoli6. Assenza di altre sorgenti7. Assenza di assorbitori

S = 4 r2

onde sferiche

S = r x londe cilindriche

S = a x bonde piane

1 5 9 13 17 21 25 29

distanza r (m)

onda piana

onda cilindricaonda sferica

p2 = f (r)

CENNI TEORICI SUL PRINCIPIODELLA PROPAGAZIONE SONORACENNI TEORICI SUL PRINCIPIODELLA PROPAGAZIONE SONORA

Soglia della percezione = 20 Pa

Soglia del dolore = 200 Pa100

0.000 1

0.000 01

Pressione, p[Pa]

DINAMICA Rapporto tra il valore massimo ed il valore minimo in condizione di linearità di risposta.

BLACK BOXBLACK BOXBLACK BOXIi Iu

Linearità di risposta: Iu / Ii = k

DINAMICA = Imax / Imin

DINAMICA DEL SISTEMA UDITIVO

= Imax / Imin = 200 / 20 x 10-6 = 10,000,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Pa175 ± 52,8 %

135 ± 53,7 %

71 ± 57 %

10 ± 550 %

Perché il dB ?

1. Per ridurre l’errore di lettura su scala lineare

2. La risposta del sistema uditivo non è lineare ma logaritmica

Che cos’è il dB ?Definizione dall’elettrotecnica:

10 volte il logaritmo, in base 10,del rapporto tra il valore correntedi una grandezza e quello assunto

come riferimento:

dB = 10 Log10 (X / X0)

Che cos’è il dB ?

dB = 10 Log10 (X / X0)

X0 (p0 = 20 Pa; I0 = 1 pW/m2 ; W0 = 1 pW)Il riferimento X0 deve sempre essere precisato nell’esprimere un valore in dB

Un rapporto tra grandezze omogenee è adimensionale; il dB non è, quindi, una unità di misura.

Variazione del Livello Sonoro (dB)

Variazione della Sensazione percepita

Appena percepibile

Differenza percettibile

Forte il doppio (o 1/2)

Grandi variazioni

Forte 4 volte (o 1/4)

I numeri classiciper non ricordare tutto

10 x Log10 (2) = 3,01 3,010 x Log10 (3) = 4,77 4,810 x Log10 (5) = 6,99 7,010 x Log10 (10) = 10,00

Proprietà del dB

1. Il prodotto di numeri assoluti è la somma di dB

10 Log10 (A x B) = 10 Log10 (A) + 10 Log10 (B)

2. Il quoziente di numeri assoluti è la differenza di dB

10 Log10 (A / B) = 10 Log10 (A) - 10 Log10 (B)

3. L’esponente di numeri assoluti è il fattore del dB

10 Log10 (A2) = 2 x 10 Log10 (A)

W = p2 x 4 r2 / ( c )

10 Log10 W/Wo = 10 Log10 (p / p0)2 + 10 Log10 (4 r2)

Lws Lps

Lws = Lps + 20 Log10 (r) + 11

Esercizio 1problema

Dati:S1 = S2 ; Lws = 100 dBr1 = r2 = 10 m 1) Lps1 = Lps2 ? 2) Lps1 = ? dB3) Lps(S1 + S2) = ? dB

Esercizio 1soluzione

1, 2) Lws = Lps + 20 Log10 (r) + 8

2) Lps1 = Lws1 - 20 Log10 (r1) - 8 = 100 - 20 - 8 = 72 dB

3) Lps1 = Lws1 - 20 Log10 (r1) - 83) Lps2 = Lws2 - 20 Log10 (r2) - 83) Lps1 + Lps2 = Lws1 + Lws2 - 20 Log10 (r1) - 20 Log10 (r2) - 8 - 83) Lps1 + Lps2 = 100 + 100 - 20 - 20 - 8 - 8 = 144 dB3) W1 = p1

2 x 2 r12 / ( c ) W2 = p2

2 x 2 r22 / ( c )

3) Wtot = W1 + W2 = 2 x W1 = 2 x [ p12 x 2 r1

2 / ( c ) ] = 2 x p12 x 2 r1

2 / ( c ) 3) 10 Log10 Wtot /Wo = 10 Log10 (p1

/ p0)2 + 10 Log10 (2 r12) + 10 Log10 (2 )

3) Lws = Lps1 + 20 Log10 (r1) + 8 + 3

3) Lps(S1 + S2) = Lps1 + 3 dB

1) Lps1 = Lps2 ? 2) Lps1 = ? dB3) Lps(S1 + S2) = ? dB

Osservazioni

• Il raddoppio o il dimezzamento della potenza sonora aumenta o riduce il Lps di 3 dB con variazione lineare del + 100 % e - 50 %

• Una variazione di 1 dB corrisponde ad una variazione di p del 12 % e di p2 del 26 %

• L’accuratezza di fonometri in classe 1 è ± 0.7 dB

Esercizio 2problema

Dati:S1 S2

r1 = r2 = 10 m Lps1 = 78 dB Lps2 = 88 dB1) Lps(S1 + S2) = ? dB

Esercizio 2soluzione

1) Lps(S1 + S2) = ? dB

(Lps1/10) (Lps2/10)

1) Lps(S1 + S2) = 10 Log10 ( 10 + 10 ) =

= 10 Log10 ( 10 7.8 + 10 8.8) = = 88.4 dB 88 dB

Example:L+

00 5 10 15

1.4 dB

55 + 1.4 = 56.4 dB

1.4 dB

Esempi: 1 2 Lps1 (dB): 84.0 84.0 Lps2 (dB): 80.0 72.0 (dB) 4.0 12.0Lps(tot) (dB): 85.4 84.3

Osservazioni

• Quando due valori in dB differiscono per più di 10 dB si può considerare trascurabile l’influenza di quello inferiore

Esercizio 3problema

Data la sottostante serie di Lps in dB, calcolare la somma risultante:

73 85 79 82 70 82 85 70 82 85 76 91 94

7385 88

Lpstot

Dati:Lps1 = 80 dB Lps4 = 85 dB Lps2 = 83 dB Lps5 = 90 dBLps3 = 87 dB Lps6 = 77 dBLps tot = 93.4 dB

Esercizio 4

Dati:Lps1 = 80 dB Lps4 = 85 dB Lps2 = 83 dB Lps5 = 90 dBLps3 = 87 dB Lps6 = 77 dBLps tot = 93.4 dB

Problema:Su quale/i sorgente/i si deveintervenire per ridurre ilLps totale a circa 88 dB ?

Lpsmedioris = 10 Log10 (10(Lpstot /10) /5) = 81 dB

Lpsi (dB) (%) dB (dB) dBris

Lps tot - Lpsi 100 x (1- (p2tot- pi

2))/ p2tot Lpsi - Lpsmedris

Lps1 13.4 5 80 - 1 80Lps2 10.4 9 83 + 2 81Lps3 6.4 23 87 + 6 81Lps4 8.4 15 85 + 4 81Lps5 3.4 46 90 + 9 81Lps6 16.4 2 77 - 4 77Lps tot 100 88.2

Esempi: 1 2 3 Lps1 (dB): 84.0 84.0 84.0 (± 0.5) Lps2 (dB): 77.0 72.0 82.0 (± 0.5) (dB) 7.0 12.0 2.0 1 3Lps(ris) (dB): 83.0 83.7 79.5 77 81

LA LEGGE DI PROPAGAZIONE SONORA IN ASSENZA DI OSTACOLI

Lps = Lws - 10 Log10 (r)2 + 11

LA LEGGE DI PROPAGAZIONE SONORANEGLI AMBIENTI CONFINATI

AMBIENTE ANECOICO( = 1)

AMBIENTE RIVERBERANTE( = 0)

(coefficiente di assorbimento sonoro) = energia assorbita / energia incidente

LD L’DLD

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Lps tot

Distanza dalla sorgente reale (m)

(secondo Mr SABINE)

W = p2D / c x R / 4 (W) campo diffuso

W = p2L / c x 4 r2 (W) campo libero

(p2L + p2

D)/ c = W x (1/4 r2 + 4/R) (W) campo reale

Lps = Lws + 10 Log10 (1/4 r2 + 4/R) dB

R = costante dell’ambiente = S / (1 - ) S (con < 0,2)

S = Superficie totale dell’ambiente

= coefficiente di assorbimento

COME DESCRIVERE UN FENOMENO SONORO

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57

FUNZIONE COSTANTE FUNZIONE PERIODICA FUNZIONE CASUALE

COME DESCRIVERE UN FENOMENO VARIABILE

• VALORE MEDIO: UNA FUNZIONE PERIODICA PRESENTA VALORE MEDIO NULLO - IL SISTEMA UDITIVO MANIFESTA, TUTTAVIA, UNA SENSAZIONE SONORA

• VALORI MASSIMO/MINIMO: DESCRIVONO SOLO L’AMPIEZZA IN UN DATO ISTANTE

• VALORE EFFICACE: DESCRIVE IL CONTENUTO ENERGETICO DELLA FUNZIONE - IL SISTEMA UDITIVO MANIFESTA UNA SENSAZIONE SONORA DIPENDENTE DAL CONTENUTO ENERGETICO DEL SEGNALE SONORO

COME DESCRIVERE UN FENOMENO SONOROIL VALORE EFFICACE

Xrms = ( 1/T X2 dt )0.5

Lps(rms) = 10 x Log10 (1/T p2 dt )0.5

Dall’elettrotecnica: il valore efficace è il livello, costante nel tempo, che possiede lo stesso contenuto energetico della funzione variabile nel tempo.

COME DESCRIVERE UN FENOMENO SONOROIL VALORE EFFICACE

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57

Picco Picco – Picco

Media =

0Tx t dt

( )Tempo

Fattore di Cresta =Picco

Cursor: 07/09/97 17.43.35 - 17.43.36 LAeq=34,7 dB LAFMax=36,1 dB LCpk(MaxP)=57,7 dB LAFMin=34,0 dB

=0006.s3d in Calculations

17.50.00 18.00.00 18.10.00 18.20.00 18.30.00

LAeq LCpk(MaxP)

Quale Lps è quello reale ?

IL FENOMENO SONORO NELLA REALTÀ

COME DESCRIVERE UN FENOMENO SONOROL’INTEGRAZIONE NEL TEMPO

L’operazione di integrazione continua nel tempo T non è possibile con l’impiego di circuiti elettrici; si ricorre, perciò, a due soluzioni pratiche:

• INTEGRAZIONE ESPONENZIALE• INTEGRAZIONE LINEARE

Lps(rms) = 10 x Log10 ( 1/T p2 dt )0.5

COME DESCRIVERE UN FENOMENO SONOROL’INTEGRAZIONE ESPONENZIALE

Vout = Vin ( 1 - e -t/RC)

CVin Vout

1 11 21 31 41 51 61 71 81 91

Vout/Vin

RC = 1

RC = 20

RC = 10

RC = 5

tempo di salita - ts

Tempo di salita = 2,2 RC

COME DESCRIVERE UN FENOMENO SONOROL’INTEGRAZIONE ESPONENZIALELp

COME DESCRIVERE UN FENOMENO SONOROL’INTEGRAZIONE ESPONENZIALE(risposta su un display digitale)

Tempo1 2 3 4 5 6 7

79.082.4 79.3 76.8 76.0 80.1 80.1

Slow (1 s) Fast (125 ms)Impulse (35 ms)

Impulse (1.5 ) Slow (1 s) Fast (125 ms)

ImpulseFastSlow

MEGALIREPER CHE COSA ?

L’integrazione esponenziale consente di:• ridurre l’ampiezza delle oscillazioni di un fenomeno non stazionario• seguire l’evoluzione del fenomeno nel tempo• fenomeni con durata inferiore alla

costante di tempo producono un errore di ampiezza inversamente proporzionale alla durata del fenomeno stesso

La norma internazionale I.E.C. 651 - 1979 prescrive che le costanti di integrazione siano le seguenti:

Fast = 125 msSlow = 1 s

Impulse = 35 msPeak (non energetica) < 50 s

COME DESCRIVERE UN FENOMENO SONOROL’INTEGRAZIONE LINEARE

Il Leq(t) descrive il contenuto energetico, nel nel

tempo di osservazionetempo di osservazione tt , del fenomeno variabile nel tempo.

INTEGRAZIONE CONTINUA NEL TEMPO

Transitorio

1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121

Lpsistantaneo - Leq(t1) - Leq(t2) - Leq(t3) - Leqprogressivo

INTEGRAZIONE A CAMPIONAMENTO DISCRETO NEL TEMPO

L’integrazione lineare consente di:• valutare l’esatto contenuto energetico di un fenomeno non stazionario in qualsiasi

momento (Leqprogressivo)• Il Leq deve sempre essere associato ad

un tempo (misura, riferimento, ecc.) per esprimere un contenuto energetico

COME DESCRIVERE UN FENOMENO SONORODI DURATA VARIABILE - IL SEL

V (m/s)

DISTURBO = ENERGIA PERCEPITAENERGIA PERCEPITA = Leq(t)

SE t1 t2 DISTURBO ?

Lps (dB)

SEL 1 SEL 2

ORIGINE DEL SEL

V = 5 m/s

V = 80 m/s 60

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Leq(t = 3 s) = 114 dB

SEL = 119 dB

Transito Ferrari

0 5 10 15 20 25 30

Transito Escavatore

Leq(t = 30 s) = 110 dB

SEL = 123 dB

V = 80 m/s T e m p o

Ld B ( A )

S E L L e q

1 0 l o g

D. L.vo 277 - 91: il Lep,d

Lep,d = Leq + 10 Log10 (T / T0) dB(A)

Leq = Livello equivalente della giornata lavorativa (dB(A))T = Durata reale della giornata lavorativa (s)T0 = Giornata lavorativa di riferimento (28800 s)

D. L.vo 277 - 91: il Lep,d

Leq(3600s) = 100 dB(A)

Leq(25200s) = 80 dB(A)

Lep,d = 91,3 dB(A)

D. L.vo 277 - 91: il Lep,d

D. L.vo 277 - 91: il Lep,d D. L.vo 277 - 91: art. 4 comma q Scheda di esposizione a rumore

Azienda:

Data compilazione:

Compilatore:

Valutazione per: mansionelavoratore

Descrizione mansione:

Lavoratore DATECognome Nome nascita assunz. dimissioni

1234567

Descrizione attività Leq Tempo NotadB(A) s

abcdef

Totale

Classe di esposizione: Lep,d < 80 dB(A)80 < Lep,d < 8585 < Lep,d < 90Lep,d > 90 dB(A)

D. L.vo 277 - 91: art. 4 comma q Scheda di esposizione a rumore

Azienda: METALLI ED AFFINI S.p.A.

Data compilazione: 26-ott-91

Compilatore: Cian Sergio

Valutazione per: mansionelavoratore

Descrizione mansione: Lavorazione lamiere

Lavoratore DATECognome Nome nascita assunz. dimissioni

1 De Zorzi Stefano 25.12.69 14.03.882 Ganzo Annibale 01.11.35 02.01.75 29.09.913 Muratore Adriano 14.04.54 31.06.854 Vinciguerra Martino 01.01.53 01.02.78567

Descrizione attività Leq Tempo NotadB(A) s

a Movimentazione con muletto 84 3600b Cesoia 88 1800c Piegatrice 81 3600d Foratrice 88 5400e Saldatura elettrica 83 10800f Pause varie 65 900

Totale 84,9 26100

Lep,d 84,5

Classe di esposizione: Lep,d < 80 dB(A)80 < Lep,d < 8585 < Lep,d < 90Lep,d > 90 dB(A)

Nota: Controllo audiometrico annuale per presenza componenti

tonali nel campo 1000 - 2500 Hz

D. L.vo 277 - 91: il Lep,d

Leq(day) = 10 Log10 1/T (10(Leq1/10) t1 + 10(Leq2/10) t2 +…+ 10(Leqn/10) tn)

Leq(day) = Livello equivalente della giornata lavorativa (dB(A))Leqi = Livello equivalente della specifica attività (dB(A))ti = Tempo di esposizione alla specifica attività (s)T = Durata della giornata lavorativa (= t1 + t2 +…+ tn) (s)

Descrizione attività Leq Tempo 10(Leq/10) tdB(A) s

Movimentazione con muletto 84 3600 904279115343Cesoia 88 1800 1135723220064Piegatrice 81 3600 453213148246Foratrice 88 5400 3407169660193Saldatura elettrica 83 10800 2154883300166Pause varie 65 900 2846049894

Totale 84,9 26100 8058114493907

Leq(T) = 84,9

Lep,d = Leq(T) + 10 Log10 (26100/28800) 84,5

D. L.vo 277 - 91: il Lep,d

Il dosimetro personale di rumore

Vantaggi

• Affidabilità dei rilievi• Misure senza strumentista• Misure multiple• Facilità d’impiego

Svantaggi

• Affidabilità dei rilievi

La del suono

[Hz]1 10 100 1000 10 000

Frequenza

1 10 100 1000 10 000 [Hz]

Frequenza

La fisiologia dell’udito

internoesterno

La fisiologia dell’udito - la coclea

Finestra ovale

La fisiologia dell’udito - risposta in frequenza

timpano Coclea (sviluppo)

risposta

La fisiologia dell’udito - l’organo del Corti

La fisiologia dell’udito - tempi di risposta

Muscolo stapediale (150 ms Fast)

35 s30 s35 s

La fisiologia dell’udito - risposta 140

20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20 kFrequenza [Hz]

Soglia dell’udibile

Limite di rischio di danno

Soglia del Dolore

Parlato

Musica

La fisiologia dell’udito - risposta

Livello diPressione

Sonora, Lp

(dB re 20 Pa)

100110

120130

20 Hz 100 Hz 1 kHz 10 kHzFrequenza

Norma ISO 226/1987:curve isofoniche

La fisiologia dell’udito - risposta

3 decadi

Infra Audio Ultra

0.02 0.2 2 20 200 2000 20.000 200K HzFrequenza

La fisiologia dell’udito - il danno

La fisiologia dell’udito - la presbiacusia

125 250 500 1000 1500 2000 3000 4000 6000 8000

frequenza

ISO 7029/1984: Soglia audiometrica di soggetti maschiotologicamente normali (valori per il 90 % del campione)

La fisiologia dell’udito - la presbiacusia

20 Hz 100 1 kHz 10 kHz

Lp (dB)

A-weighting

Isofonica 40 dBnormalizzata a

0 dB at 1kHz

Isofonica 40 dBInvertitaconfrontata conla curva A diponderazione infrequenza

10 100 1 k 10 k

Lp [dB]

CD AB + C

Lin. (?)

Frequenza[Hz]

20 k2 k 5 k200 50020 50

La fisiologia dell’udito e la fisica acustica

In origine:• Curva A 40 Phone• Curva B 70 Phone• Curva C 100 Phone• Curva D = bang sonicoOggi: solo curva A

I filtri di ponderazione si sono resi necessari per

adattareadattare la risposta lineare, in ampiezza ed in frequenza, della strumentazione di misura allarisposta non lineare del sistema uditivo umanoper ottenere una misura fisica confrontabile conla sensazionesensazione sonora evocata dal fenomeno acustico.

In origine sono stati definiti tre filtri di ponderazione:

• Filtro A: da impiegarsi all’intorno di 40 Phone• Filtro B: da impiegarsi all’intorno di 70 Phone• Filtro C: da impiegarsi all’intorno di 100 Phone

In seguito alla confusione dovuta all’indeterminatezzadell’uso dei vari filtri di ponderazione e alla conseguente difficoltà di confronto dei dati è stato deciso di adottare solo il filtro di ponderazione Ail filtro di ponderazione A.

Tutti i valori in dB determinati con l’impiego del filtro A devono riportare, dopo il termine dB, la lettera (A).

La fisiologia dell’udito e la fisica acustica il fonometro di misura

FastSlow

Impulse

RMSPeak

Pesatura

Fisica acustica - analisi di frequenzaLunghezza d’onda, [m]

Velocità del suono, c = 344 m/s

Fisica acustica - analisi di frequenza

20 10 5 2 1 0.2 0.1 0.05

10 20 50 100 200 500 1 k 2 k 5 k 10 k

Frequenza, f [Hz]

Lunghezza d’onda, [m]

v = r = 2 f r = c t t = 2 r / v

== c t = c 2 r / 2 f r = c / f= c / f

Fisica acustica - la diffrazione

Esempio :

b = 0.1 m

= 0.344 m (f = 1 kHz)

Esempio:

b = 1 m

= 0.344 m (f = 1 kHz)

Fisica acustica - la diffusione

Esempio:

b = 0.5 m

= 0.344 m (f = 1 kHz)

Esempio :

b = 0.1 m

= 0.344 m (f = 1 kHz)

Fisica acustica - la riflessione

Sorgente Virtuale

Sorgente

Fisica acustica - analisi di frequenzap Lp

Frequenza

FrequenzaLp

Frequenza

2 = 3 1

Frequenza

FrequenzaLp

Frequenza

periodico

casuale

impulsivo

FastSlow

Impulse

RMSPeakTempo

pFrequenza

Frequenza

Fisica acustica - analisi di frequenza- il filtro

tempo frequenza

- 3 dB

Frequenza Frequenza

Frequenza

Filtro ideale

Filtro reale: defini-zione della Bandaa - 3 dB

Ondulazione

f1 f0 f2

Banda = f2 – f1

Centro Frequenza = f0

f1 f0 f2

Confronto traFiltro reale e Filtroideale

Area Area

EEfrfr = E = Efifi

Filtro a bandacostante

Filtro a bandapercentuale costante

0 1k 2k 3k 4k 5k 6k 7k 8k 9k 10k

B = 400 Hz

Asse della frequenza LINEARE(generalmente usato nell’analisi delle vibrazioni)

2 4 8 16 31.5 63 125 250 500 1k 2k 4k 16k8kFrequenza[Hz]

Asse della frequenza LOGARITMICO(generalmente usato nell’analisi acustica)

B = 400 Hz B = 400 Hz

B = 1/1 Ottava B = 1/1 Ottava B = 1/1 Ottava

Frequenza[Hz]

F r e q u e n z a[ H z ]f 1 = 8 9 1

f 0 = 1 0 0 0

f 2 = 1 1 2 0

f f2 12

B f 0 7 7 0 %0.

f f f23

1 12 1 2 5 .

B f 0 2 3 2 3 %0.

B = 1 / 1 O t t a v a

f 1 = 7 0 8

f 0 = 1 0 0 0

f 2 = 1 4 1 0

B = 1 / 3 O t t a v a

F r e q u e n z a[ H z ]

1 / 1 O t t a v a

1 / 3 O t t a v a

500 1000 2000

800 1000 1250

Frequenza[Hz]

B = 1/1 Ottava

B = 1/3 Ottava

Banda No. Centro frequenzaNominale Hz

Banda Filtro1/3 ottava Hz

Banda Filtro1/1 ottava Hz

123456

1.251.62

2.53.15

1.12 – 1.411.41 – 1.781.78 – 2.242.24 – 2.822.82 – 3.553.55 – 4.47

1.41 – 2.82

2.82 – 5.62

272829303132

500630800

100012501600

447 – 562562 – 708708 – 891891 – 1120

1120 – 14101410 – 1780

355 – 708

780 – 1410

40414243

10 K1.25 K16 K20 K

8910 – 1120011.2 – 14.1

14.1 – 17.8 K17.8 – 22.4 K

11.2 – 22.4 K

Frequenza[Hz]

1/1 Ottava

1/3 Ottava

Fisica acustica - analisi di frequenza seriale

FastSlow

Impulse

RMSPeak

Fisica acustica - analisi di frequenza parallela

FastSlow

Impulse

RMSPeak

Fisica acustica - fonometro in tempo reale

FastSlow

Impulse

RMSPeak

Pesatura1/1, 1/3 oct

125 250 500 1k 2k 4k 8k L A20

100dB Analisi in 1/3 Ottava

Fisica acustica - fonometro in tempo reale

Frequenza[Hz]

1/1 Ottava

1/3 Ottava

LA [dB(A)]LB [dB(B)]LC [dB(C)]LD [dB(D)]LLin. [dB]

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