Il suono è una oscillazione di pressione che si propaga in un mezzo elastico (gassoso, liquido o solido) senza trasporto di materia, ma solo di energia.
Il suono è in generale una sensazione che nasce nell’uomo quando una perturbazione meccanica si propaga in un mezzo elastico facendolo vibrare. Per questa ragione molto spesso abbiamo a che fare con suoni i cui stimoli acustici hanno le componenti in frequenza multipli della frequenza fondamentale.
Si definisce suono la propagazione di energia meccanica in fluido elastico (gas, liquido, solido) e che è in grado di eccitare il senso dell’udito.
Dal punto di vista fisico il suono si produce quando un oggetto o una superficie vibra abbastanza rapidamente da generare un’onda di pressione nell’aria circostante “onde sonore.
GLI ASPETTI FISICI DEL SUONO E RUMORE
Con il termine “rumore” si intende comunemente un suono le cui caratteristiche possono renderlo fastidioso o doloroso per l’uomo fino a divenire causa di effetti dannosi sulla salute.
Un suono è un onda meccanica che si propaga attraverso un mezzo; nel caso che questo mezzo sia l’aria, il suono si produce quando si crea una variazione della pressione atmosferica. Si possono immaginare le onde meccaniche prodotte in aria similarmente alle onde prodotte da un sasso lanciato in uno specchio d’acqua. La propagazione del suono avviene quindi sempre in un mezzo (nel vuoto non c’è suono!) ed è accompagnata da trasporto di energia sotto forma di onde di pressione.
Il timpano del nostro orecchio è una membrana sensibile a tale pressione; tramite il sistema uditivo l’onda di pressione è convertita dal nostro cervello in sensazione uditiva o rumore.
Useremo pertanto il termine suono per descrivere l’aspetto fisico del fenomeno senza metterlo in relazione alla salute dell’uomo.
CARATTERISTICHE DEL SUONO
Caratteristica fondamentale di ogni suono sono l’intensità e la frequenza: nel sistema internazionale di misura (S.I.) l’intensità è proporzionale alla pressione dell’onda e la frequenza al numero di oscillazioni al secondo di questa (misurate in hertz, Hz). Si può in prima approssimazione associare l’intensità al volume e la frequenza alle note musicali.
Il nostro orecchio può percepire suoni che vanno dai 20 (gravi) ai 20000 (acuti) Hz. All’interno di questa banda di frequenze varia la sensibilità di ognuno di noi.
COME PUÒ ESSERE IL SUONO
Le onde sonore si propagano in qualunque mezzo in tutte le direzioni e con andamento circolare, in modo cioè simile agli anelli concentrici osservabili sulla superficie dell’acqua che si allontanano dal punto in cui cade un sasso.
Si dice che un suono è:
- Acuto come uno strumento musicale.
- Grave come un temporale.
Responsabile di questa sensazione è la frequenza cioè il numero di oscillazioni o vibrazioni nell’unità di tempo (1 oscillazione al secondo = 1 Hertz o Hz). Se la frequenza presenta oscillazioni regolari si parla di “suono”, se irregolari di “rumore”
Si dice che un suono è:
- Lieve come una foglia
- Forte come un aereo
Responsabile di questa sensazione è l’intensità che dipende dalla pressione che l’onda sonora esercita sul nostro orecchio e che si misura in decibel (dB)
L’unità di misura più adatta del livello sonoro sarebbe il Pascal, ma si usa nella pratica il decibel.
- Soglia di udibilità = 0,00002 Pa = 20 μPa
- Soglia del dolore = 200 Pa
- Rottura del timpano = 300 Pa
- in decibel da 0 a 140 Db
- Da un’intensità appena percepibile (detta soglia di udibilità) si può arrivare a valori sempre più elevati che possono determinare dolore (soglia del dolore). All’interno di questi valori estremi esistono diversi livelli di comune riscontro nella nostra vita quotidiana; si ricorda che:
- La soglia di udibilità è tra 5 e 10 dB;
- Il tic-tac di un orologio ha un’intensità di 20 dB;
- Una normale conversazione si svolge a 60-70 dB;
- Un concerto rock e alcune attività lavorative possono superare i 100 dB;
- Un aereo al momento del decollo supera i 120 dB e quindi la soglia del dolore.
CHE COSA È IL RUMORE
Per rumore si intende un suono che provoca una sensazione sgradevole, fastidiosa o intollerabile. Per questo motivo è impossibile stabilire in via teorica se una vibrazione meccanica percettibile con l’udito sarà per l’ascoltatore un suono o un rumore, in quanto tale giudizio sarà soggettivo e pertanto variabile da persona a persona
Per rumore si intende un suono che presenti caratteristiche tali, sia come qualità, sia, soprattutto, come intensità, da risultare fastidioso o addirittura dannoso per la salute.
Rumore è quindi un fenomeno acustico, solitamente irregolare, solitamente sgradevole all’orecchio umano. Tuttavia alcuni studiosi ritengono che la differenza di significato tra
“suono” e “rumore” sia legata alla controllabilità dell’emissione acustica, e non dalla sua gradevolezza. Ciò che differenzia un suono acuto da un suono grave è la frequenza e cioè il numero di oscillazioni o vibrazioni nell’unità di tempo [Hertz – Hz], mentre ciò che differenzia un suono lieve da un suono forte è l’intensità che dipende dalla pressione che l’onda sonora provoca sul nostro orecchio e che si misura in decibel dB(A).
I SUONI E I RUMORI PERCEPITI DALL’ORECCHIO UMANO
L’orecchio umano non è ugualmente sensibile a tutte le frequenze, ma è più sensibile nel campo compreso fra 2 KHz e 5 KHz, ed è molto meno sensibile alle frequenze estremamente elevate o estremamente basse. Questo fenomeno è molto più pronunciato ai bassi livelli di pressione sonora che non agli alti livelli. Ad esempio, un segnale a 50 Hz con un livello di pressione sonora di 85 dB dà luogo alla stessa intensità soggettiva di un segnale di 70 dB a 1.000 Hz. Pertanto affinché uno strumento per la misura del rumore reagisca nella stessa maniera dell’orecchio umano, si deve dotarlo di un filtro di ponderazione che ne simuli la risposta. Questo filtro, definito dalla norma CEI è denominato “A”.
Suono: iI suono è definito come una perturbazione meccanica (variazione di pressione) che si propaga in un mezzo elastico (gas, liquido, solido), tale da eccitare il senso dell’udito. Riferendosi all’aria come mezzo elastico, tale perturbazione produce un alternarsi di compressioni e rarefazioni che fanno vibrare le molecole d’aria rispetto alla loro posizione d’equilibrio. Nei suoni più semplici (toni puri) le variazioni di pressione rispetto alla pressione statica di riferimento si rappresentano con un’onda sinusoidale. Come tutte le onde, anche quelle sonore sono caratterizzate da una frequenza e da un’intensità del suono.
I VARI LIVELLI SONORI
- Livello sonoro continuo equivalente ponderato A (LAeq,T): livello continuo equivalente di pressione sonora ponderata “A” considerato in un intervallo di tempo che inizia all’istante t1 e termina all’istante t2.
- Livello sonoro continuo equivalente ponderato C (LCeq,T): livello continuo equivalente di pressione sonora ponderata “C” considerato in un intervallo di tempo che inizia all’istante t1 e termina all’istante t2.
- Livello sonoro di picco (Lpicco): valore massimo della pressione acustica istantanea ponderata in frequenza “C”.
I VARI LIVELLI DI ESPOSIZIONE AL RUMORE
- Livello di esposizione giornaliera al rumore (LEX,8h): livello sonoro, espresso in dB(A), dell’esposizione di un lavoratore al rumore, normalizzato ad una durata convenzionale T0 della giornata.
- Livello di esposizione settimanale al rumore (LEX,w): livello sonoro, espresso in dB(A), dell’esposizione di un lavoratore al rumore, normalizzato ad una durata convenzionale della settimana lavorativa pari a 5 giornate di 8 ore ciascuna.
- Incertezza: parametro associato al risultato di una misurazione o di una stima di una grandezza che ne caratterizza la dispersione dei valori ad essa attribuibili con ragionevole probabilità.
- Valore limite di esposizione: valore del livello di esposizione al rumore il cui superamento deve essere impedito mediante tutte le misure tecniche, organizzative e procedurali concretamente attuabili.
- Valore superiore di azione: livello di esposizione al rumore, pari a LEX = 85 dB(A) e/o Lpicco = 137 dB(C), oltre il quale occorre attuare un programma specifico di riduzione del rischio.
- Valore inferiore di azione: livello di esposizione al rumore, pari a LEX = 80 dB(A) e/o Lpicco = 135 dB(C), oltre il quale occorre attuare specifiche misure di tutela.
CURVE DI PONDERAZIONE
II livello sonoro misurato da uno strumento con una risposta lineare nel campo delle frequenze udibili mal si correla con la risposta soggettiva degli esseri umani allo stesso rumore. Introducendo nei misuratori di livello sonoro una ponderazione dei valori misurati in funzione della frequenza, ci si avvicina alla valutazione non lineare compiuta dagli esseri umani. A tale scopo, sulla base del comportamento dell’orecchio medio sono state realizzate delle curve di eguale sensazione sonora in funzione della frequenza e del livello di pressione sonora, dette curve isofone. Attraverso tali curve si corregge il livello rilevato da uno strumento ad una certa frequenza per un fattore collegato alla sensibilità dell’orecchio umano a quella stessa frequenza. Si utilizzano, quindi, delle curve di ponderazione che trasformano i dB reali in Db corrispondenti alla sensazione fisiologica dell’uomo.
Esistono diverse curve di ponderazione più o meno adatte ai diversi livelli sonori, la più usata (perchè rientra nell’intervallo di udibilità ottimale, compreso tra i 30 e i 70 dB, e perchè viene indicata come riferimento nella normativa) e la curva di ponderazione “A”. Questa ponderazione dello spettro sonoro viene effettuata sommando algebricamente determinati valori (detti nell’insieme curva di ponderazione “A”) ai livelli sonori di ciascuna banda di ottava o terzi di ottava. I livelli sonori espressi in dB, senza nessuna ponderazione, vengono detti espressi in scala lineare.
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