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ACUSTICA

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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Presentation Transcript

  1. CORSO DI FISICA AMBIENTALE ACUSTICA Antonio Ballarin Denti

  2. 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

  3. ACOUSTIC PROPAGATION OF ARMONIC MOTION The harmonic motion of the piston causes compression and rarefaction of the fluid. Notice the pressure distribution

  4. Moto del pistone ONDE E PRESSIONE SONORA

  5. 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

  6. Typical pressure fluctuations prms and their sound pressure levels Lp (dB re 2 x 10-5 Pa). Numbers only give an order of magnitude

  7. LA VELOCITÀ DEL SUONO Dalla legge di Newton ( z = impedenza acustica )

  8. Dalla legge di conservazione della massa: Essendo   o ·u~0 Posto

  9. 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

  10. IL RUMORE: energia e densità di energia Energia cinetica Energia potenziale DENSITÀ DI ENERGIA

  11. 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 )

  12. POTENZA ED INTENSITÀ ACUSTICA Onde armoniche piane

  13. POTENZA ED INTENSITÀ ACUSTICA Livello di intensità

  14. 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

  15. 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:

  16. Somma di livelli di suono indipendenti ( stessa intensità )

  17. Somma di livelli di suono indipendenti PRESSIONE INTENSITÀ POTENZA

  18. IL RUMORE – La percezione dell’uomo

  19. 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

  20. 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”

  21. IL RUMORE – La percezione dell’uomo

  22. Sound pressure levels for the violin g0 and the clarinet c0 tones for the triangle taken by a frequency analyser

  23. IL RUMORE – La percezione dell’uomo Toni

  24. Tones as narrow peaks against a continuous background. The octave band istograms includes the tones

  25. Constant sound pressure density Lp(f) in the 250 Hz octave band with a single tone. The equivalent overall histogram has been dotted

  26. Percentage of words and sentences correctly identified in the presence of background noice

  27. Acceptable noise levels in unoccupied rooms.

  28. 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

  29. LA TRASMISSIONE DEL SUONO It = t ·Ii L’isolamento acustico Locale emittente Locale ricevente Categories of sound transmission

  30. LA TRASMISSIONE DEL SUONO L’isolamento acustico P

  31. Lo smorzamento acustico

  32. 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

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