I.U.A.V. Architettura: Tecniche e Culture del Progetto Primo Semestre a.a. 2018/2019 PROGETTAZIONE AMBIENTALE Prof. Piercarlo Romagnoni 04
ACUSTICA PSICOFISICA
ORECCHIO FISICO
AUDIOGRAMMA NORMALE DI FLETCHER-MUNSON Fletcher e Munson furono tra i primi studiosi a ricercare la risposta dell orecchio alla «stimolazione sonora». I loro furono studi statistici, volti a identificare un cosiddetto «orecchio medio», che indicasse il modo di sentire i suoni da parte dell uomo «statisticamente medio». Grazie agli studi da loro intrapresi fu possibile tracciare l audiogramma che per questo porta il loro nome: L Audiogramma di Fletcher-Munson
AUDIOGRAMMA NORMALE DI FLETCHER-MUNSON Condizioni di partenza per la stesura dell Audiogramma di Fletcher-Munson Toni Puri Sorgente posta di fronte all osservatore Pressione misurata in corrispondenza dell osservatore in campo libero Uditorio: adulti normali in giovane età.
AUDIOGRAMMA NORMALE DI FLETCHER-MUNSON
AUDIOGRAMMA NORMALE DI FLETCHER-MUNSON Considerazioni osservando l audiogramma La medesima ISOFONICA esprime pari sensazione sonora alle diverse frequenze, misurata in PHON(s) Il massimo di udibilità si trova attorno alle frequenze del linguaggio parlato, circa 4.000 Hz Le curve tendono ad appiattirsi con l aumentare del Livello di pressione sonora: azione protettiva dei muscoli tensor timpani e stapedio
AUDIOGRAMMA NORMALE DI FLETCHER-MUNSON L orecchio ha il suo modo di percepire i suoni. A partire dalla frequenza di riferimento di 1.000 Hz si traccia una CURVA ISOFONICA per ogni livello, cioè il luogo dei punti di uguale sensazione acustica. INDICE DI VALUTAZIONE SOGGETTIVA Esempio: Si emette il suono di riferimento a 1.000 Hz di 20 db che avrà una valutazione di 20 phons. PHONS A 100 Hz di per avere una valutazione di 20 phons il suono deve essere a un livello di circa 38-39 db.
AUDIOGRAMMA NORMALE DI FLETCHER-MUNSON
AUDIOGRAMMA NORMALE DI FLETCHER-MUNSON Maggiore sensibilità a 3.000-4.000 Hz FREQUENZA DELLA VOCE UMANA
AUDIOGRAMMA NORMALE DI FLETCHER-MUNSON Livello di Pressione Sonora 140 db 120 Soglia del Dolore 100 Limite di rischio di danno 80 Musica 60 Parlato 40 20 0 Soglia dell udibile 20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20 k Frequenza [Hz]
L ORECCHIO UMANO
L ORECCHIO UMANO, ISOFONICHE
L ORECCHIO UMANO
L ORECCHIO UMANO
SCALE DI PESATURA Nel valutare come un suono venga percepito dall uomo bisogna tener presente la diversa sensibilità dell orecchio umano alle varie frequenze Sorgente: emissione a un certo L W alle varie frequenze. A distanza r dalla sorgente: diversi valori di L I a seconda della frequenza. Percezione da parte dell uomo: i valori di L I vanno corretti in base alla sensibilità dell orecchio. SCALE DI PESATURA
SCALE DI PESATURA Per collegare tra loro quantità di energia sonora e percezione uditiva, sono state introdotte le scale di ponderazione, tra le quali la scala A è quella maggiormente impiegata per la valutazione del disturbo. Isofonica 40 db normalizzata a 0 db at 1kHz L p (db) 40 20 40 0 Isofonica 40 db Invertita confrontata con la curva A di ponderazione in frequenza L p (db) 0-20 -40 20 Hz 100 1 khz 10 khz 40 A-weighting 20 Hz 100 1 khz 10 khz
SCALE DI PESATURA
SCALE DI PESATURA scala A : è derivata dalla curva isofonica di 40 Phon dell'audiogramma di Fletcher- Munson, ed è quindi teoricamente valida se i livelli di pressione sonora non sono elevati. In pratica è utilizzata quasi sempre, anche per livelli sonori elevati. scala B : è derivata dalla curva isofonica di 60 Phon dell'audiogramma di Fletcher- Munson, ed è quindi teoricamente valida per medi livelli di pressione sonora. In pratica è scarsamente utilizzata. scala C : è derivata dalla curva isofonica di 80 Phon dell'audiogramma di Fletcher- Munson, ed è quindi teoricamente valida per elevati livelli di pressione sonora. Viene abbastanza utilizzata anche se spesso è sostituita da una scala di ponderazione piatta (nessuna ponderazione) scala D : vuole simulare il comportamento smorzante dovuto ai muscoli tensori ed è teoricamente utilizzata solo in caso di pressione sonora elevatissima. In pratica è impiegata molto raramente, solo per alcun e misure di rumore di turbine di aereo.
SCALE DI PESATURA Frequency Curve A Curve B Curve C Scala A : derivata dalla curva isofonica di 40 Phon. 20 db < Lp < 55 db Scala B : derivata dalla curva isofonica di 60 Phon. 55 db < Lp < 85 db Scala C : derivata dalla curva isofonica di 80 Phon. 85 db < Lp < 140 db La correzione va fatta direttamente sui decibel. I decibel pesati si identificano con db(a), db(b), db(c) Per praticità si usa sempre la SCALA A 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, ESEMPIO PRATICO Frequenza (Hz) Lp (db) Pesatura (db) Lp pesato (db A) 63 - -26,2-125 88-16,1 71,9 250 90-8,6 81,4 500 93-3,2 89,8 1000 98 0,0 98,0 2000 102 +1,2 103,2 4000 96 +1,0 97,0 8000 95-1,1 93,9 Si può poi ottenere un unico valore in db(a) sommando logaritmicamente tutti i livelli Lp tot = 106 db(a)
LIVELLI SONORI IN BANDE D OTTAVA E TOTALI PESATI «A» Frequenza in bande d ottava (Hz), Lp Sorgente sonora 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 db(a) Rasoio elettrico a 50 cm 59 58 49 62 60 64 60 59 68 Lavatrice 60 68 59 62 59 60 62 69 70 Aspirapolvere a 1 m 48 66 69 73 79 73 73 72 82 Condizionatore da finestra Radio TV 64 49 64 62 65 64 56 67 53 70 48 68 44 63 37 39 60 74 Stereo HiFi ad alto volume 60 72 83 82 82 80 75 60 86 Suoneria telefono a 2 m - 41 44 56 68 73 69 83 83 Suoneria sveglia a 2 m - 46 48 55 62 62 70 80 80 Violino (liv. max) a 1,5 m Conversazione forte a 1 m - - - 60 91 75 91 78 87 75 83 65 79 55 66 38 92 78 Automobile a 5 m 78 77 73 69 65 62 56 50 71 Autocarro a 5 m 89 86 81 77 73 70 67 64 80 Jet in decollo a 3 km 90 95 100 98 95 88 80 75 99 Motociclo a 5 m Clacson d auto a 5 m 92-96 - 93-89 92 79 95 73 90 70 80 63 60 89 97 Centro di calcolo 78 75 73 78 80 78 74 70 84 Cucine 86 85 79 78 77 72 65 57 81
ELEMENTI ED APPLICAZIONI DI ACUSTICA GRAZIE PER L ATTENZIONE