LA STRUMENTAZIONE

1. LA STRUMENTAZIONE

2. STRUMENTAZIONE PER LA MISURA DEL SUONO MISURATORE DI LIVELLO SONORO Strumento elettronico che reagisce al suono in modo simile all’orecchio umano. 1) TRASDUTTORE trasforma le variazioni di pressione sonora in corrispondenti variazioni di segnale elettrico 2) MISURATORE Misura il segnale elettrico

3. IL MICROFONO Il microfono è costituito: da una parte meccanica (membrana), che viene posta in movimento dalle variazioni di pressione sonora da un sistema che trasforma tale movimento in variazioni di una grandezza elettrica

4. TIPI DI MICROFONO MICROFONI A VARIAZIONE DI RESISTENZA MICROFONI ELETTRODINAMICI MICROFONI A CRISTALLO MICROFONI A CONDENSATORE

5. PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEL MICROFONO Il microfono a condensatore è costituito da una membrana metallica sottilissima e da una placca posteriore rigida detta contropiatto. La membrana ed il contropiatto costituiscono un condensatore il cui dielettrico è l’aria.

6. MICROFONI A CONDENSATORE

7. SCELTA DEL MICROFONO MICROFONO DA 1/2”

8. FATTORI METEOROLOGICI Il vento produce delle turbolenze attorno al corpo del microfono generando un livello di pressione a bassa frequenza sulla membrana. Gli schermi antivento riducono le turbolenze, hanno una forma priva di discontinuità e sono realizzati con schiume di poliuretano a celle aperte.

9. TEMPERATURA Normalmente il range di utilizzo è compreso tra – 10 e + 50 °C. Oltre i 150 °C circa la deformazione della membrana diventa irreversibile. E’ bene evitare sbalzi improvvisi di temperatura per evitare la formazione di condensa nel microfono.

10. MICROFONO PER ESTERNO

11. MICROFONO PER ESTERNO

12. RMS Peak IL FONOMETRO Pesatura Fast Slow Impulse 87.2

13. DINAMICA Un range dinamico tipico di molti strumenti è pari a 80 dB e può essere spostato ad esempio a passi di 10 dB (20÷100, 30÷110, 40÷120, etc). I moderni strumenti possono anche fare a meno dell’amplificatore perché i loro componenti elettronici gestiscono segnali di entità molto bassa senza problemi.

14. CIRCUITI DI FILTRAGGIO Il segnale incontra successivamente i circuiti di filtraggio (o di pesatura), che provvedono a pesare il segnale secondo le curve A, B, C o D. Viene modificata la sensibilità dello strumento alle varie frequenze, rendendola uguale, con buona approssimazione, a quella dell’orecchio umano.

15. CURVA DI PONDERAZIONE “A” Isofonica a 40 dB normalizzata a 0 dB a 1kHz Lp (dB) 40 40 20 0 20 Hz 100 1 kHz 10 kHz Lp (dB) Isofonica a 40 dB invertita e comparata con la pesatura-A 0 40 -20 Pesatura-A -40 20 Hz 100 1 kHz 10 kHz

16. FONOMETRO INTEGRATORE DI PRECISIONE In presenza di suoni fluttuanti nel tempo (non costanti) è necessario determinare il livello medio della pressione sonora in un determinato tempo.

17. FONOMETRO INTEGRATORE DI PRECISIONE Il fonometro integratore permette di misurare automaticamente la media energetica espressa in dB dei livelli di pressione sonora che si sono evoluti in un certo tempo di misura.

18. FONOMETRO INTEGRATORE DI PRECISIONE Il microprocessore gestisce ogni parte e procedura del fonometro, dal calcolo alla visualizzazione dei risultati sul display, dalla programmazione alla gestione dei dati in uscita della interfaccia digitale, ecc.

19. FONOMETRO INTEGRATORE DI PRECISIONE

20. LEQ Il parametro che permette di descrivere il contenuto energetico del livello di pressione sonora nel tempo di misura T è il livello continuo equivalente, inteso come il livello costante che avrebbe un rumore stazionario della stessa energia acustica del rumore fluttuante durante un dato tempo di misura T.

21. LEQ Lp Leq Tempo T

22. IL SOFTWARE I dati registrati nella memoria interna del fonometro possono essere successivamente scaricati su un computer ed elaborati. Importanza del software di elaborazione e rappresentazione dei dati nel campo dell’acustica ambientale.

23. FILTRI Per conoscere e analizzare la composizione in frequenza di un suono è necessario utilizzare dei filtri che permettono il passaggio, senza attenuazioni, delle frequenze comprese all’interno della propria banda passante, attenuando notevolmente le frequenze inferiori e superiori.

24. FILTRI B 0 Banda = f2 – f1 Centro Frequenza = f0 Filtro ideale Frequenza f1 f0 f2 Area Area = Ondulazione 0 - 3 dB Filtro reale: defini-zione della Banda a - 3 dB Confronto tra Filtro reale e Filtro ideale Frequenza Frequenza f1 f0 f2 f1 f0 f2

25. FILTRI Filtri a percentuale costante: 1/1 OTTAVA (f2 è pari al doppio dif1f2/ f1= 2) 1/3 OTTAVA (f2 è pari a 21/3 x f1 f2/ f1= 21/3)

26. FILTRI L B = 1/1 Ottava Frequenza [Hz] 500 1000 2000 L B = 1/3 Ottava Frequenza [Hz] 800 1000 1250 Norma EN 61260/1995 (IEC 1260)

27. FILTRI I moderni fonometri possono essere muniti al proprio interno di set di filtri paralleli (filtri digitali Real Time). Sono definiti ANALIZZATORI IN FREQUENZA e consentono di analizzare l’intero spettro delle frequenze audio con un’unica misura.

28. FILTRI

29. IL PROBLEMA DELLA IRRIPETIBILITA’ DELLA MISURA

30. OMOLOGAZIONE Il Certificato di Omologazione viene rilasciato da parte di enti omologatori riconosciuti come Laboratori Ufficiali a livello Internazionale. L’omologazione riguarda un determinato “modello” di strumento di cui il costruttore fornisce un campione.

31. OMOLOGAZIONE L’ente omologatore effettua lunghe e complesse prove per verificare la rispondenza ai parametri stabiliti dalle norme IEC. In Italia non esiste un ente omologatore, pertanto si fa riferimento ad altri enti appartenenti alla Comunità Europea.

32. OMOLOGAZIONE

33. TARATURA La taratura o verifica di conformità è effettuata sul singolo strumento identificato dal proprio numero di serie e consiste in una serie di prove di numero inferiore ai test di omologazione.

34. TARATURA Viene verificata la conformità dello strumento alla classe di precisione attribuita al modello omologato (rispondenza ai parametri stabiliti dalle norme IEC 651, 804, 942, ecc..) Al termine della verifica viene rilasciato un certificato di prova contenente i risultati dei controlli effettuati sui più importanti parametri previsti dalle norme.

35. TARATURA La taratura può essere effettuata solo da un “Centro di Taratura” certificato SIT (D.Lvo 273/91 Servizio di Taratura in Italia).

36. TARATURA L’Istituto Elettrotecnico Nazionale “Galileo Ferraris” di Torino è l’istituto metrologico primario abilitato al riconoscimento dei centri di taratura secondari.

37. CALIBRAZIONE Per calibrazione si intende un controllo dello stato di funzionamento dello strumento per confronto con un segnale campione. La calibrazione è importante per valutare l’insorgenza di difetti di funzionamento.

38. CALIBRAZIONE La calibrazione deve essere eseguita prima e dopo ogni ciclo di misura e la differenza tra le due calibrazioni non deve essere superiore a 0,5 dB (D.M. 16/03/98). Il segnale di calibrazione può essere registrato.

39. CALIBRAZIONE Nei fonometri più evoluti la calibrazione può essere interna ed esterna. La calibrazione interna avviene tramite la generazione, da parte di un particolare circuito oscillatore interno al fonometro, di un segnale di riferimento alla frequenza di 1 kHz e di ampiezza pari a 50 mV, corrispondenti a 94 dB.

40. CALIBRATORE

41. Sempre in tema di IRRIPETIBILITA’ DELLA MISURA DM 16.03.1998 Tecniche di rilevamento e di misurazione dell’inquinamento acustico - ALLEGATO B Norme tecniche per l’esecuzione delle misure • La misura dei livelli continui equivalenti di pressione sonora ponderata “A” nel periodo di riferimento (LAeq, TR): • Può essere eseguita: • Per integrazione continua. Il valore LAeq,TR viene ottenuto misurando il Rumore Ambientale durante l’intero periodo di riferimento con l’esclusione eventuale degli interventi in cui si verificano condizioni anomale non rappresentative dell’area in esame; • Con tecnica di campionamento. Il valore LAeq,TR viene calcolato come media dei valori di livello continuo equivalente…relativo agli intervalli del Tempo di Osservazione (TO). Il valore di LAeq,TR è dato dalla relazione:

42. Sempre in tema di IRRIPETIBILITA’ DELLA MISURA DM 16.03.1998 Tecniche di rilevamento e di misurazione dell’inquinamento acustico - ALLEGATO B Norme tecniche per l’esecuzione delle misure 3. La metodologia di misura rileva valori di LAeq,TR rappresentativi del Rumore Ambientale nel periodo di riferimento, della zona in esame, della tipologia della sorgente e della propagazione dell’emissione sonora. La misura deve essere arrotondata a 0,5 dB. 4. Il microfono da campo libero deve essere orientato verso la sorgente di rumore; nel caso in cui la sorgente non sia localizzabile o siano presenti più sorgenti deve essere usato un microfono per incidenza casuale. Il microfono deve essere montato su apposito sostegno e collegato al fonometro con cavo di lunghezza tale da consentire agli operatori di porsi alla distanza non inferiore a 3 metri dal microfono stesso.

43. Sempre in tema di IRRIPETIBILITA’ DELLA MISURA DM 16.03.1998 Tecniche di rilevamento e di misurazione dell’inquinamento acustico - ALLEGATO B Norme tecniche per l’esecuzione delle misure 5. Misure all’interno di ambienti abitativi.Il microfono della catena fonometrica deve essere posizionato a 1,5 metri dal pavimento e ad almeno 1 metro da superfici riflettenti (verticali…). Il rilevamento in ambiente abitativo deve essere eseguito sia a finestre aperte che chiuse, al fine di individuare la situazione più gravosa. Nella misura a finestre aperte il microfono deve essere posizionato a 1 m dalla finestra; in presenza di onde stazionarie il microfono deve essere posto in corrispondenza del massimo di pressione sonora più vicino alla posizione indicata precedentemente. Nella misura a finestre chiuse il microfono deve essere posto nel punto in cui si rileva il maggior livello della pressione acustica.

44. Sempre in tema di IRRIPETIBILITA’ DELLA MISURA DM 16.03.1998 Tecniche di rilevamento e di misurazione dell’inquinamento acustico - ALLEGATO B Norme tecniche per l’esecuzione delle misure 6. Misure in esterno.Nel caso di edifici con facciata a filo della sede stradale, il microfono deve essere collocato a 1 m dalla facciata stessa. Nel caso di edifici con distacco dalla sede stradale o di spazi liberi, il microfono deve essere collocato nell’interno dello spazio fruibile da persone o comunità e, comunque, a non meno di 1 m dalla facciata dell’edificio. L’altezza del microfono sia per misure in aree edificate che per misure in altri siti, deve essere scelta in accordo con la reale o ipotizzata posizione del ricettore.

45. Sempre in tema di IRRIPETIBILITA’ DELLA MISURA DM 16.03.1998 Tecniche di rilevamento e di misurazione dell’inquinamento acustico - ALLEGATO B Norme tecniche per l’esecuzione delle misure 7. Le misurazioni devono essere eseguite in assenza di precipitazioni atmosferiche, di nebbia e/o di neve; la velocità del vento deve essere non superiore a 5 m/s. Il microfono deve essere comunque munito di cuffia antivento. La catena di misura deve essere compatibile con le condizioni meteorologiche del periodo in cui si effettuano le misurazioni e comunque in accordo con le norme CEI 29-10 ed EN 60804/1994.

46. Sempre in tema di IRRIPETIBILITA’ DELLA MISURA DM 16.03.1998 Tecniche di rilevamento e di misurazione dell’inquinamento acustico - ALLEGATO B Norme tecniche per l’esecuzione delle misure • Metodologia di misura del rumore stradale. • Essendo il traffico stradale un fenomeno avente carattere di casualità o pseudocasualità, il monitoraggio del rumore da esso prodotto deve essere eseguito per un tempo di misura non inferiore a una settimana. In tale periodo deve essere rilevato il livello continuo equivalente ponderato “A” per ogni ora su tutto l’arco delle ventiquattrore: dai singoli dati di LAeq ottenuti si calcola: • Per ogni giorno della settimana i LAeq diurni e notturni; • I valori medi settimanali diurni e notturni.

47. Sempre in tema di IRRIPETIBILITA’ DELLA MISURA DM 16.03.1998 Tecniche di rilevamento e di misurazione dell’inquinamento acustico - ALLEGATO B Norme tecniche per l’esecuzione delle misure Il microfono deve essere posto ad una distanza di 1 metro dalle facciate di edifici esposti ai livelli di rumore più elevati e la quota da terra del punto di misura deve essere pari a 4 metri. In assenza di edifici il microfono deve essere posto in corrispondenza della posizione occupata dai recettori sensibili. I valori di cui al punto b) devono essere confrontati con i livelli massimi di immissione stabiliti con il regolamento di esecuzione previsto….DPR n. 142/04.

48. DPR 142/2004 Tabella 2 – Strade esistenti

49. LA MISURA IN PRATICA