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CORSO DI FISICA AMBIENTALE. ACUSTICA. Antonio Ballarin Denti. The compressed parcel of liquid moves with propagation velocity c 0. ACOUSTIC PROPAGATION. A piston moves with velocity u , then stops. Locally the fluid velocity only becomes u as the disturbance passes.
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CORSO DI FISICA AMBIENTALE ACUSTICA Antonio Ballarin Denti
The compressed parcel of liquid moves with propagation velocity c0 ACOUSTIC PROPAGATION A piston moves with velocity u, then stops Locally the fluid velocity only becomes u as the disturbance passes
ACOUSTIC PROPAGATION OF ARMONIC MOTION The harmonic motion of the piston causes compression and rarefaction of the fluid. Notice the pressure distribution
Moto del pistone ONDE E PRESSIONE SONORA
NEWTON’S LAW The piston on the left compresses a volume in front of the piston Note that the right edge moves with velocity c0
Typical pressure fluctuations prms and their sound pressure levels Lp (dB re 2 x 10-5 Pa). Numbers only give an order of magnitude
LA VELOCITÀ DEL SUONO Dalla legge di Newton ( z = impedenza acustica )
Dalla legge di conservazione della massa: Essendo o ·u~0 Posto
Per l’aria: T = 20°C p0= 1.013 x 105 Pa 0= 1.205 kg m-3 c0= 343 m·s-1 k = 1.4 da 20 Hz a 20 KHz : da 17 m a 17 mm Per l’acqua: c0= 1500 m·s-1 umax= 1.5 mm/s con pmax= 0.6 Pa
IL RUMORE: energia e densità di energia Energia cinetica Energia potenziale DENSITÀ DI ENERGIA
ITENSITÀ ACUSTICA È la grandezza vettoriale che rappresenta il flusso d'energia trasportata da un'onda acustica per unità di superficie e tempo; il suo modulo è espresso in watt/metro quadrato. ( Flusso di energia per unità di area )
POTENZA ED INTENSITÀ ACUSTICA Onde armoniche piane
POTENZA ED INTENSITÀ ACUSTICA Livello di intensità
Re VALUE VARIABLE QUANTITY NOTE Lp Ll LW Lp(f) Ll(f) Pressure prms Intensity I Power W Pressure density prms(f) Intensity density I(f) All freq. summed All freq. summed All freq. summed Bandwidth f = 1Hz Bandwidth f = 1Hz 2 10-5 Pa 10-12 W m-2 10-12 W 2 10-5 Pa 10-12 W m-2 SUMMARY OF dB SCALES WITH THEIR DEFINITIONS
IL RUMORE – POTENZA E INTENSITÀ ACUSTICA Onde armoniche sferiche Sorgente puntuale: Livello di pressione del suolo Lp(R) ad una distanza R dalla sorgente Sorgente lineare:
Somma di livelli di suono indipendenti ( stessa intensità )
Somma di livelli di suono indipendenti PRESSIONE INTENSITÀ POTENZA
IL RUMORE – La percezione dell’uomo Curves of equal loudness. The dashed threshold of audibility applies to the best hearing 5% of the population (modal value of the binaural hearing threshold of otologically normal persons within the age limits from 18 to 30 years). The loudness at 1kHz is indicated near the curves and defines the phon
ESPERIMENTAL RELATION BETWEEN LOUDNESS N IN SONE AND LOUDNESS LEVEL LN IN PHON Legge della potenza psico-fisica: “uguali rapporti oggettivi I2/I1 e I4/I3 di stimoli fisici I producono uguali rapporti soggettivi N2/N1 e N4/N3 di effetti N”
Sound pressure levels for the violin g0 and the clarinet c0 tones for the triangle taken by a frequency analyser
Tones as narrow peaks against a continuous background. The octave band istograms includes the tones
Constant sound pressure density Lp(f) in the 250 Hz octave band with a single tone. The equivalent overall histogram has been dotted
Percentage of words and sentences correctly identified in the presence of background noice
Octave band levels used to determine preferred noise criteria (PNC) for a room by intersection of a measured curve with the highest defined one.In this case PNC = 40
LA TRASMISSIONE DEL SUONO It = t ·Ii L’isolamento acustico Locale emittente Locale ricevente Categories of sound transmission
LA TRASMISSIONE DEL SUONO L’isolamento acustico P
LA TRASMISSIONE DEL SUONO: Esempio R=50 dB S1/S=10-3 R1=0 Reff=30 dB Le leggi della massa per l’isolamento acustico w=2pf r0c0=413 kg m-2 s-1