Programma Regionale I.N.F.E.A. Informazione Formazione ed Educazione Ambientale PROGETTO GEO Sensibilizzazione alla sostenibilità ambientale Inquinamento acustico Dott.ssa Barbara Bracci Controllo Agenti Fisici ARPAT - LIVORNO
RUMORE Particolare tipo di suono che provoca sensazioni sgradevoli o indesiderabili L acustica tratta quei fenomeni fisici che riguardano la generazione, la propagazione e la percezione del suono SUONO Perturbazione che si propaga in un mezzo elastico con una velocità caratteristica di quel mezzo
SUONO Variazione della pressione dell aria attorno al valore della pressione atmosferica, percepibile dall orecchio
SUONO Il suono è generato da una vibrazione di un oggetto o di una superficie che provoca un onda di pressione nel mezzo elastico circostante
Periodo T dell onda tempo necessario a compiere un ciclo cioè una successione completa di variazioni di pressione Frequenza f numero di cicli nell unità di tempo Lunghezza d onda λ v= velocità di propagazione dell onda λ = distanza percorsa durante un intervallo di tempo uguale al periodo T f=1/t λ= vt λ= v/f
Velocità di propagazione del suono in funzione del mezzo Aria acqua granito 341 m/s 1480 m/s 6000 m/s
Pressione sonora e potenza sonora Pressione sonora caratterizza il campo sonoro in un punto dello spazio Potenza sonora caratterizza l energia acustica emessa dalla sorgente
Legame tra potenza sonora della sorgente e pressione sonora
Legame tra potenza sonora della sorgente e pressione sonora
La percezione umana del suono Non tutte le variazioni di pressione sono avvertibili dall uomo: LIMITE DI FREQUENZA: l orecchio umano percepisce suoni compresi tra 20 Hz e 20000 Hz. LIMITE DI INTENSITA : la soglia di percezione è fissata in 0 db(a) e quella del dolore a 120-130 db(a)
La percezione umana del suono L orecchio umano è in grado di percepire suoni che hanno una pressione sonora compresa nell intervallo 20 µpa < Pressione sonora < 20 Pa soglia udibile soglia dolore L orecchio umano inoltre percepisce suoni che hanno frequenze comprese nell intervallo 20 Hz < frequenza < 20.000 Hz
La percezione umana del suono L orecchio umano non percepisce tutte le frequenze con la stessa sensibilità. le curve isofoniche definiscono la risposta del sistema uditivo umano all intensità del suono. Nell uso comune di adotta una particolare correzione chiamata curva di ponderazione A: le misure eseguite con tale correzione sono misurate in db(a).
La percezione umana del suono Curve di ponderazione
Esempio di db e db(a) db 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 db db(a) 20 40 80 160 315 630 1250 2500 5000 10000 20000 frequenze 1/3 ottava db = 83,5 db(a) = 76,4
La percezione umana del suono Legge di Fechner - Weber Data un onda sonora di intensità I ed una successiva di intensità I+dI, l effetto fisiologico subisce una variazione ds proporzionale a di/i, da cui segue che la sensazione sonora cresce NON con l intensità ma con il logaritmo dell intensità
IL DECIBEL Si definisce livello di una data grandezza G espresso in decibel come: L G = 10Log 10 (g/g 0 ) con g=quantità della grandezza fisica G di cui si vuole esprimere il livello in decibel corrispondente g0 = quantità di riferimento della stessa grandezza G misurata nella stessa unità di misura tutte le grandezze fisiche utilizzate per quantificare il rumore vengono espresse in decibel con diverso livello di riferimento.
Livello di Pressione sonora L P =10Log 10 (P 2 /P 02 ) con P in Pa e P 0 =20µPa Livello di Intensità sonora L I =10Log 10 (I/I 0 ) con I in W/m 2 e I 0 =10-12 W/m 2 Livello di Potenza sonora L W =10Log 10 (W/W 0 ) con W in W e W 0 =10-12 W
Scala logaritmica 20 µpa 0 db 200 µpa 20 db 2.000 µpa 40 db 20.000 µpa 60 db 200.000 µpa 80 db 2.000.000 µpa 100 db 20.000.000 µpa 120 db 200.000.000 µpa 140 db
Sorgenti di Rumore
Sorgenti di Rumore
Sorgenti di Rumore
La misura del Rumore
La strumentazione base per la misura Microfono: del rumore è l elemento che trasforma le variazioni di pressione dell aria in un segnale elettrico. Fonometro/analizzatore: è lo strumento che elabora il segnale elettrico proveniente dal microfono fornendone il livello. L analizzatore è capace di effettuare analisi più dettagliate: analisi temporale analisi in frequenza analisi statistica
Parametri descrittori del rumore 68.0 66.0 66.3 64.0 62.0 60.0 57.7 SPL 58.0 56.0 54.0 52.0 50.0 48.0 46.0 44.0 42.0 43.7 Livello equivalente Livello massimo Livello minimo 40.0 9.00.00 AM 9.05.00 AM 9.10.00 AM 9.15.00 AM 9.20.00 AM
Livello equivalente Il Livello equivalente di un dato suono o rumore variabile nel tempo è uguale al livello di un rumore costante che, se sostituito al rumore reale per lo stesso intervallo di tempo, comporterebbe la stessa quantità totale di energia sonora L eq = 10 Log ( 1 T T 0 [ P ( t )] P 2 0 2 dt ) Lo scopo dell introduzione del Livello equivalente è quello di poter caratterizzare con un solo dato di misura un rumore fluttuante, all interno di un intervallo prefissato. Lo strumento che effettua direttamente questo tipo di misura FONOMETRO INTEGRATORE
LIVELLO EQUIVALENTE: Il livello equivalente di un suono variabile in un dato periodo di tempo è quel livello di pressione sonora che avrebbe un suono costante con la medesima energia acustica, nello stesso intervallo di tempo, del suono variabile. Caratterizza con un unico valore un rumore di livello sonoro variabile su di un intervallo di tempo prefissato Leq = 10 log 1/T T 2 p t dt p0 0 2 db
Analisi spettrale del rumore Un suono è in genere la somma di suoni armonici infiniti. Per analizzare l andamento del fenomeno sonoro in funzione della frequenza, l intero spettro di frequenze udibili viene suddiviso in intervalli di frequenze detti appunto bande di frequenze, contigui e abbastanza piccoli da non perdere di dettaglio in corrispondenza dei quali si riportano i valori dei livelli di pressione sonora rappresentandoli con un grafico a barre.
12.5 k 20.0 k 5.0 k 8.0 k 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 analisi spettrale 200 Hz 315 Hz 500 Hz 800 Hz 1.25 k 2.0 k 3.15 k Frequnze di centro banda (Hz) 125 Hz 80 Hz 50 Hz 31.5 Hz 20 Hz Livello pressione sonora (db)
COMPONENTI TONALI Il fenomeno rumoroso presenta componenti tonali se l analisi in 1/3 di ottava evidenzia uno o più toni (bande di frequenza) che sovrastano le bande adiacenti per almeno 5 db analisi spettrale 80 75 75.0 Livello pressione sonora (db) 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 48.0 50.0 46.0 42.0 32.0 5 0 20 Hz 31.5 Hz 50 Hz 80 Hz 125 Hz 200 Hz 315 Hz 500 Hz 800 Hz 1.25 k 2.0 k 3.15 k 5.0 k 8.0 k 12.5 k 20.0 k Frequnze di centro banda (Hz)
Componenti tonali L uomo percepisce come maggiormente disturbante il rumore contenente componenti tonali. La normativa prevede una penalizzazione per la presenza di componenti tonali se tale componente tocca una isofonica eguale o superiore alle isofoniche toccate da tutte le altre bande dello spettro.
Esempio di componente tonale per la quale non si applica la penalizzazione
Le attività di ARPAT
I Piani Comunali di Classificazione Acustica: il supporto di ARPAT
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Inquinamento Acustico:gli Indicatori
Inquinamento Acustico Ambiente esterno Ambiente abitativo LIMITI ASSOLUTI LIMITI DIFFERENZIALI
Classificazione Acustica del territorio Classe Descrizione Livello equivalente Diurno (6.00 22.00) L Aeq in db(a) Livello equivalente Notturno (22.00 6.00) L Aeq in db(a) Classe I Aree particolarmente protette 50 40 55 45 Classe II Aree destinate ad uso prevalentemente residenziale Classe III Aree di tipo misto 60 50 Classe IV Aree di intensa attività umana 65 55 Classe V Aree prevalentemente industriali 70 60 Classe VI Aree esclusivamente industriali 70 70 Valori limite assoluti di immissione
Classificazione Acustica del territorio Classe Descrizione Livello equivalente Diurno (6.00 22.00) L Aeq in db(a) Livello equivalente Notturno (22.00 6.00) L Aeq in db(a) Classe I Aree particolarmente protette 45 35 50 40 Classe II Aree destinate ad uso prevalentemente residenziale Classe III Aree di tipo misto 55 45 Classe IV Aree di intensa attività umana 60 50 Classe V Aree prevalentemente industriali 65 55 Classe VI Aree esclusivamente industriali 70 60 Valori limite assoluti di emissione
75 70 65 60 55 50 45 40 Andamento nel tempo rumore da traffico LAeq orario medio LAeq orario massimo LAeq orario minimo 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 Ora Livello pressione sonora - db(a)