Suono e Percezione 1° Parte

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Le ragioni per ricorrere ad una formulazione relativa della pressione sonora in luogo di una descrizione in termini assoluti sono due:

1) drastica riduzione della scala dei valori (l'entità della pressione sonora assoluta corrispondente alla soglia del dolore è pari a qualche milione di volte la soglia di udibilità di un suono)

Livello sonoro relativo (rif. 20 μPa) (dBSPL)
Livello sonoro assoluto (Pa)

- 10

6,3 μ

- 5

11,2 μ

0

20 μ

5

36  μ

10

63 μ

20

0,2 m

30

0,63 m

40

2 m

50

6,3 m

60

20 m

70

63 m

80

0,2

90

0,63

100

2

110

6,3

120

20

130

63

2) la sensazione di percezione del volume di un suono segue leggi logaritmiche più che lineari. Ciò comporta ad esempio la necessità di incrementare decisamente il livello sonoro per ottenere una percettibile sensazione di aumento del volume del suono.

Per fare un esempio, ascoltando un suono si percepirà un aumento di volume solo se questo viene incrementato all’incirca di 3 dB. Ciò significa che il livello di pressione sonora assoluta deve essere aumentato di oltre il 40%.

La sensibilità di un microfono è di norma espressa in mV di uscita per ogni pascal di livello sonoro che agisce sul suo diaframma.

Una sensibilità di 4mV/Pa comporta che in presenza di un suono di 1 Pa agente sul diaframma, il microfono produrrà in uscita un livello elettrico pari a 4 mV.

Viceversa, la sensibilità di un altoparlante è espressa in dBSPL prodotti in uscita (tipicamente alla distanza di 1m) per ogni watt di segnale applicato ai suoi morsetti di ingresso.

 

Foto cortesia Neumann

 

Il seguente grafico esprime la corrispondenza tra livello sonoro relativo (in dBSPL) e livello sonoro assoluto (in Pa).

A seconda della sua intensità, o volume, un suono può produrre un ampio ventaglio di effetti sul piano percettivo, più o meno piacevoli, più o meno fastidiosi, come risulta dalle seguenti tabelle.

Evento o situazione

Livello sonoro (dBSPL)

Effetto acustico

Jet in fase di decollo a 60 m

120

SOGLIA DEL DOLORE

Lavori in cantiere edile

110

Insopportabile

Sparo a 1,5 m

100

 

Camion pesante a 15 m

90

Molto rumoroso

Strada urbana trafficata

80

 

Abitacolo di un’automobile

70

Rumoroso

Voce di tono normale a 1 m

60

 

Interno di un ufficio

50

Moderato

Ambiente domestico

40

 

Camera da letto di notte

30

Quieto

Studio di registrazione

20

 

Foglie che cadono

10

Appena percettibile

Voci in lontananza

0

SOGLIA DI UDIBILITÀ

 

Sorgente sonora e distanza

Livello sonoro (dBSPL)

Concerto di musica rock (prime file)

110

Urlo umano a 2 m

85

Musica riprodotta da impianto HiFi, a 2 m

80

Voce umana a 1 m

65

Musica da camera non amplificata, a 4 m

60

Musica di sottofondo in ambiente silenzioso

45

Il principale svantaggio derivante dalla scelta di una formulazione relativa per il livello di pressione sonora consiste nella maggiore difficoltà di valutazione in presenza di più sorgenti sonore operanti in contemporanea. Difatti, valori di dBSPL non possono essere sommati aritmeticamente.

Calcolare il risultato di una combinazione di due o più suoni è alquanto complesso, salvo in casi particolari (es. suoni puri in fase). In tal caso è:

                                     

dove Ltot è il livello risultante, L1 e L2 sono i livelli relativi dei segnali, in dBSPL.

Nel caso di differenze di segnali in fase (cioè somme di segnali in opposizione di fase), vale la medesima espressione con l’unica differenza che nel termine entro parentesi il livello della componente più debole viene sottratto al livello della componente più forte (il logaritmo di un numero negativo non esiste).

Sempre nelle ipotesi avanzate, è possibile trasformare per via grafica (ad esempio utilizzando il grafico precedente) i valori relativi in dBSPL in valori in pascal, operare su questi con semplici addizioni e sottrazioni per poi trasformare il risultato in dBSPL .

Si può altresì calcolare la differenza in dB tra le due componenti da sommare, dopodiché dal regolo qui riportato è possibile calcolare l’incremento da attribuire alla componente di livello sonoro più elevato per ottenere il risultato.

Esempio. Si devono sommare una componente di livello sonoro L1=80 dBSPL  ed una seconda di valore L2=73 dBSPL. Si ha come prima cosa che la differenza tra esse è pari a 7 dB (80-73). Dal regolo precedente si legge che l’incremento da considerare è pari a 0,8 dB, dunque il livello complessivo L = L1 + L2 risulterà pari a 80 + 0,8 = 80,8 dBSPL.   

 

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