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

dose

Lps

Lws

Lep,d

Sel

Leq,triverbero

Pascal

dB(A)

Intensità

1/3 ottavaSabine

Hertzstatistica

Potenza

decadimento

campo vicino

fastfattore di cresta

FFT

fase energia

Pressione[Pa]

100 000Pascal

Tempo


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


0 +-

Forza

II

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

P1

0

5

10

20

15

°C

25

30

35

40

45

0

5

10

20

15

°C

25

30

35

40

45

0

5

10

20

15

°C

25

30

35

40

45

t1

t3t2



• 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

0

5

10

20

15

°C

25

30

35

40

45

0

5

10

20

15

°C

25

30

35

40

45

t4

t6t5

P2

0

5

10

20

15

°C

25

30

35

40

45

P2



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

P1

• Finestra aperta

t7 t8 t9

t7 < t1

t8 < t2

t9 < t3

P1

0

5

10

20

15

°C

25

30

35

40

45

0

5

10

20

15

°C

25

30

35

40

45

t7

t9t8

0

5

10

20

15

°C

25

30

35

40

45


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

W1

p1

p3

p2


Fisica acustica (2)



W1 = W2

Wtot = 2 x W1

p4 p5 p6

p4 > p1

p5 > p2

p6 > p3

W1

p4

p6

p5

W2


Fisica acustica (3)



• Finestra aperta ed inserimento di una porta

p7 p8 p9

p7 p1

p8 p2

p9 p3

W1

p7

p9

p8


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

W p


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


Wp1

p2

p3

p4

p5

P

P2

P2

r1

r2


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

re p

untiform

e se la

distanza

di m

isura

è m

olto m

aggiore

delle

sue

dimensio

ni.


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




W

W

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 )


p2?


½ p2


~ 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

Qi = p2i / p2

sferaQi

p2i p2

sfera



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



p2?

Wp2

p2

W’


W

Za = a ca 400 kg / m2sZ

m =

m c

m

10

x 10

6 k

g /

m2 s

Zm 25000 Za

Wi

Wt

WrWt



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



W1

W2

p2 ?d1

d2

d

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


OK !


r

r

r

S = 4 r2

onde sferiche

S = r x londe cilindriche

l

S = a x bonde piane


0

5

10

15

20

25

30

35

1 5 9 13 17 21 25 29

distanza r (m)

p2

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

10

1

0.1

0.01

0.001

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


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

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.


0

94

140dB

34

134


Variazione del Livello Sonoro (dB)

Variazione della Sensazione percepita

3

5

10

15

20

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

S1

S2

r1

r2

Lps1

Lps2

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

Lps1

Lps2

r1

r2

S1

S2

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+

dB

3

2

1

00 5 10 15

L1

L2

L

L+

Lt

55 dB

51 dB

4 dB

1.4 dB

55 + 1.4 = 56.4 dB

=

=

=

=

=

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

LdB


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

76

79

88

82

91

85

94

97

97


S1S6

S5

S4

S3

S2

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 LR

LD L’DLD

dd

W’W



70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Lps'

Lps tot

Lps

LpsdB

Distanza dalla sorgente reale (m)



F ( )

F ( )



1

2

?



(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



-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

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

pPa

tempo

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

T

Xrms = ( 1/T X2 dt )0.5

0

T

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

0

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

50

60

70

80

90

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

Lps

tempo



Picco Picco – Picco

RMS =

Media =

1 2

0Tx t dt

T

( )Tempo

Tempo

Medio

Fattore di Cresta =Picco

RMS

RMS

pPa

pPa


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

30

40

50

60

70

80

90dB

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

T

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

0


COME DESCRIVERE UN FENOMENO SONOROL’INTEGRAZIONE ESPONENZIALE

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

CVin Vout

Vin

t0

1

t0

1

Vout

R

?


0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1 11 21 31 41 51 61 71 81 91

Vout/Vin

Tempo

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

Tempo

Tempo

Lp

Fast

Slow


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

Lp

Tempo1 2 3 4 5 6 7

79.082.4 79.3 76.8 76.0 80.1 80.1



p

Lp

Tempo

Tempo

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

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

Lp



p

Lp

Tempo

Tempo

ImpulseFastSlow

Lp



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

Leq

Lp

Tempo

L

T

p t

pdteq

T

10

110

00

2

log



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

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



INTEGRAZIONE CONTINUA NEL TEMPO

Lp

Tempo

Leq



Lp

Tempo

Leq

Transitorio


20

40

60

80

100

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

dB

tempo

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)

Lp

Tempo

SEL 1 SEL 2


ORIGINE DEL SEL



V = 5 m/s

V = 80 m/s 60

70

80

90

100

110

120

130

140

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

dB

tempo

Leq(t = 3 s) = 114 dB

SEL = 119 dB

Transito Ferrari

60

70

80

90

100

110

120

130

140

0 5 10 15 20 25 30

dB

tempo

Transito Escavatore

Leq(t = 30 s) = 110 dB

SEL = 123 dB



V = 80 m/s T e m p o

1 s

L e q

Ld B ( A )

S E L

S E L L e q

1 0 l o g

t

1 s

t


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

Lep,d

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

Nota:

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

X


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


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


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

medio


La fisiologia dell’udito - la coclea

Finestra ovale


La fisiologia dell’udito - risposta in frequenza

timpano Coclea (sviluppo)

risposta

risposta


La fisiologia dell’udito - l’organo del Corti


La fisiologia dell’udito - tempi di risposta

50 s

Muscolo stapediale (150 ms Fast)

35 s30 s35 s


La fisiologia dell’udito - risposta 140

dB120

100

80

60

40

20

0

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

Live

llo d

i Pre

ssio

ne S

onor

a

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)

120

100

80

60

40

20

Phon0

1020

3040

50

6070

80

90

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

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

125 250 500 1000 1500 2000 3000 4000 6000 8000

70

30

40

50

60

20

dB

frequenza

Età

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


La fisiologia dell’udito - la presbiacusia

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

0

-20

-40

10 100 1 k 10 k

Lp [dB]

AB

CD AB + C

D

Lin. (?)

Frequenza[Hz]

-60

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

87.2


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

Velocità del suono, c = 344 m/s


Fisica acustica - analisi di frequenza

c

f

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

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

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

-12

1

t

A

t

A

/4 /2

bb

b b


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)

b b

Esempio :

b = 0.1 m

= 0.344 m (f = 1 kHz)

b b


Fisica acustica - la riflessione

Sorgente Virtuale

Sorgente

Sorgente


Fisica acustica - analisi di frequenzap Lp

tempo

Frequenza

tempo

tempo

p

p

Lp

FrequenzaLp

Frequenza

1

2 = 3 1

f1

f2

f2f1

p Lp

tempo

Frequenza

tempo

tempo

p

p

Lp

FrequenzaLp

Frequenza



periodico

casuale

impulsivo

FastSlow

Impulse

RMSPeakTempo

pFrequenza

Lp

Frequenza

Lp

Tempo

p


Fisica acustica - analisi di frequenza- il filtro

tempo frequenza

f

?

f ?

87.2

B0

0

- 3 dB

Frequenza Frequenza

Frequenza

Filtro ideale

Filtro reale: defini-zione della Bandaa - 3 dB

Ondulazione

f1 f0 f2

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

FFT

Filtro a bandapercentuale costante

CPB



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]

L

L

1



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 ]

L

L

1 / 1 O t t a v a

1 / 3 O t t a v a



500 1000 2000

800 1000 1250

L

L

Frequenza[Hz]

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

4

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



L

Frequenza[Hz]

1/1 Ottava

1/3 Ottava

FFT


Fisica acustica - analisi di frequenza seriale

FastSlow

Impulse

RMSPeak

87.2

321 n


Fisica acustica - analisi di frequenza parallela

FastSlow

Impulse

RMSPeak

87.2

321 n


Fisica acustica - fonometro in tempo reale

FastSlow

Impulse

87.2

RMSPeak

Pesatura1/1, 1/3 oct

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

40

60

80

100dB Analisi in 1/3 Ottava


Fisica acustica - fonometro in tempo reale

L[dB]

Frequenza[Hz]

1/1 Ottava

1/3 Ottava

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

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

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