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Strumentazione

Fonometro

Il fonometro e' un misuratore del livello di pressione acustica.

La pressione sonora viene tradotta in un corrispondente segnale elettrico, a sua volta pesato, quasi sempre, con un particolare filtro di ponderazione indicato con la lettera A ed ispirato alla curva isofonica di 40 phon dell'audiogramma normalizzato di Fletcher-Munson. E' misurato il valore efficace della fluttuazione della pressione sonora, che viene visualizzato mediante una speciale scala logaritmica (scala dei dB, o decibel), al fine di emulare la risposta logaritmica agli stimoli sonori tipica del sistema uditivo umano. Si ricava cosi' un valore espresso in dB(A). Le altre scale di ponderazione possono essere di tipo C (utilizzata per la misura del valore di picco massimo in ambiente di lavoro molto rumoroso), e di tipo Z (lineare, ovvero nessuna ponderazione). In passato si usavano anche le ponderazioni B (per livelli sonori intermedi) e D (per rumore aeroportuale), ma ormai esse sono divenute obsolete ed i moderni fonometri non le rendono più disponibili.

Si sottolinea che il fonometro fornisce il livello della pressione sonora efficace mediato "esponenzialmente" nel tempo, con una legge esponenziale (che da' dunque massimo peso agli eventi appena accaduti, e "dimentica" progressivamente gli eventi più antichi) caratterizzata da una ben definita costante di tempo, e indicata con nomi convenzionali: SLOW (1000 ms), FAST (125 ms), IMPULSE (35 ms in salita, 1.5s in discesa). Si deve porre quindi attenzione alla scelta di tale costante di tempo, soprattutto perché si deve determinare il livello istantaneo massimo di un evento sonoro (ad es. Lmax, slow). Il fonometro e' inoltre in grado di misurare e memorizzare il valore istantaneo massimo della forma d'onda del segnale di pressione sonora, detto Livello di picco massimo (max peak).

Il fonometro puo' essere dotato di un banco di filtri (a bande di ottava o di terzi di ottava) che consentono la misurazione dello spettro sonoro di un rumore.

Il fonometro e' solitamente dotato di un dispositivo integratore. Il fonometro integratore permette di calcolare il livello Leq, ossia l'integrale della pressione sonora al quadrato in un determinato tempo, diviso per il tempo stesso, ovvero l'energia sonora complessiva. Questa quantità viene detta livello sonoro continuo equivalente, e rappresenta il livello sonoro che un rumore costante dovrebbe avere per eguagliare la quantità di energia acustica fornita dal rumore reale, fluttuante nel tempo.

Il fonometro e' costituito da vari dispositivi: il trasduttore, che, se il mezzo di propagazione e' l'aria, e' il microfono; l'amplificatore, che serve per amplificare i livelli sonori, specialmente quelli bassi, il circuito di pesatura o il banco di filtri, il dispositivo integratore, e l'apparecchiatura esterna, che consente di leggere le misure direttamente sul display ed eventualmente di memorizzarle.

Il microfono, la cui sensibilità si misura in milliVolt/Pascal, non deve essere sensibile all'umidita', al vento, a campi elettrici o magnetici esterni, a variazioni di pressione e temperatura. Le sue dimensioni ideali devono essere piccole rispetto alla più piccola lunghezza d'onda dell'onda sonora, onde garantire una ragionevole omnidirezionalita' di tutto lo spettro dei suoni udibili.

Lo schema generale di funzionamento può essere visto come formato da due blocchi bene distinti:

  1. all'inizio della catena è presente un trasduttore che permette la trasformazione delle variazioni di pressione dovute all'onda acustica in corrispondenti grandezze elettriche;

  2. il segnale acustico, dopo essere stato convertito in tensione, entra nel vero e proprio blocco di misura dove è opportunamente elaborato e visualizzato.

Lo strumento risulta così un particolare voltmetro elettronico, in quanto quella che viene misurata non è più una pressione acustica ma una tensione elettrica, proporzionale ala pressione secondo la sensibilita' del microfono.

Nella sua configurazione di base un fonometro è composto, schematicamente, di:

  1. microfono (a condensatore o elettrete);

  2. preamplificatore, con la funzione di adattare l'elevata impedenza di uscita del microfono ai componenti del circuito che seguono;

  3. attenuatore/amplificatore, tarato solitamente a passi di 10 dB, che consente di scegliere il fondo scala di misura adatto;

  4. reti di ponderazione in frequenza: A, C, Z (lineare), eventuale banco di filtri d'ottava o di terzo d'ottava;

  5. circuito di rilevazione del valore efficace (RMS), con le costanti di tempo "slow", "fast" e "impulse", e del valore di picco "max peak";

  6. eventuale dispositivo integratore

  7. strumento indicatore a lettura analogica o digitale, con eventuale possibilita' di memorizzazione;

  8. uscite elettriche analogiche e digitali per il collegamento a registratori o computer


Le prestazioni dei fonometri devono rispettare gli standard internazionali, in particolare per quello che riguarda le costanti di tempo, le curve di ponderazione in frequenza, le caratteristiche direzionali del microfono.

La norma CEI EN 61672 (2003) "Elettroacustica - Misuratori del livello sonoro - Parti 1,2,3" prevede 4 classi di strumenti a cui corrispondono quattro livelli di precisione via via decrescenti:

  1. classe 0 - Fonometri da laboratorio di riferimento

  2. classe 1 - fonometro per misure da laboratorio o sul campo in condizioni acustiche definite

  3. classe 2 - fonometro per uso generale per misure sul campo

  4. classe 3 - fonometro per indagini sul campo di carattere preliminare e per verificare se eventuali limiti stabiliti vengano significativamente violati.

Va precisato che la vigente legislazione italiana di controllo dell'inquinamento acustico prescrive l'utilizzo di fonometri integratori di classe 1.


Macchina per il calpestio

La macchina di calpestio e' conforme alla norma UNI 10708 parte 3-1997 e alle norme DIN 52210 Rev. 199. 

Risponde inoltre alle specifiche previste dal D.P.C.M. 05/12/97 “Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici” per le misure in opera dell’isolamento dei solai.

Caratteristiche generali

- Alimentazione 220 Volt c.a. - Funzionamento 12 Volt c.c.
- Controllo elettronico del numero dei giri
- Autonomia batteria circa un'ora
- Radiocomando per il funzionamento a distanza
- Peso della macchina 15 Kg
- Ingombro 81x32xh33

Caratteristiche meccaniche

- N° martelli: 5 martelli in linea

- Distanza tra gli assi dei martelli adiacenti: 100 ± 3 mm.

- Distanza tra il centro dei supporti della macchina e gli assi dei martelli vicini: 100 mm

- Massa di ogni martello: 500 ± 12 g

- Altezza di caduta: 40 mm ± 5%

- Direzione di caduta dei martelli: perpendicolare alla superficie del pavimento entro ± 0.5°.

- Testa del martello: cilindrica con un diametro di 30±0.2 mm.

- Superficie di impatto: sferica in acciaio temperato con raggio di curvatura di 500±100 mm.

- Funzionamento automatico

- Tempo medio tra gli impatti: 100±5 ms.

- Tempo tra i successivi impatti: 100±20 ms.

- Tempo tra l'impatto e il sollevamento del martello: < minore di 80 ms.



Sorgente acustica dodecaeadrica normata


La sorgente dodecaedrica e' progettata per ottenere un'emissione sonora omnidirezionale necessaria per misurazioni di acustica edilizia e architettonica (isolamento acustico, assorbimento acustico, tempo di riverbero, risposte all'impulso delle sale, parametri acustici degli edifici).
La sua direttivita' risulta infatti conforme alle norme UNI EN ISO 140-3:2006 e UNI EN ISO 3382:200.
La sorgente e' in grado di produrre 125 dB di potenza acustica continua, dimostrandosi ottimale per misurazioni tanto al chiuso quanto in ambiente esterno.

Caratteristiche tecniche:
- Emissione omnidirezionale
- Potenza standard: 250+250W
- Potenza continua rumore: 200+200W
- Sensibilità: 99dB/W/m
- Risposta in frequenza: 81Hz*15kHz

Il dodecaedro è fornito con lo stativo treppiede modello ST125 compreso.
Si forniscono, a richiesta, certificazioni eseguite sulla sorgente

Amplificatore stereo PS1000:
Amplificatore di potenza stereo - Potenza RMS 2x450W (4 Ohm) 2x850W (8 Ohm) .
Protezioni elettroniche: per cortocircuito, sovraccarico, surriscaldamento, corrente continua in uscita, antibump all’accensione e spegnimento.

Caratteristiche tecniche:
- Modalità stereo, mono (link)
- Output Power 4ohm: 2 x 450 W RMS
- Output Power 8ohm: 2 x 850 W RMS
- Frequency response: 20÷20k Hz, ± 0,5dB
- THD+N: <0,08% 1kHz
- Input impedance: 30KO
- Crosstalk: > 50dB
- Damping factor: > 500:1 1kHz / 8O
- Phase response: -18° 20Hz, +25° 20kHz
- Voltaggio: AC230V ± 10%, 50-60 Hz
- Dimensioni (WxHxD): 483x130x487 mm
- Peso netto (Kg): 14


Cassa acustica da facciata


Le casse acustiche direttive sono un ottimo strumento, robusto,

autonomo e facilmente trasportabile capace di produrre

un elevato livello sonoro. Per questo motivo e per le loro

spiccate doti di direttivita' e potenza sono particolarmente

adatte per misure di isolamento acustico, tempo di riverberazione

ecc…

la NGS1A(amplificata), in particolare, ha La doppia alimentazione

rete - batteria (opzionale), rendendola estremamente

versatile anche in casi in cui non sia possibile accedere

alla rete elettrica o in cui il cavo di alimentazione possa

creare problemi di connessione o intralcio.

A renderle ancora più autonoma NGS-1A è un generatore

interno di rumore rosa e bianco che, comunque, non preclude

la possibilita' di ricevere sorgenti esterne attraverso gli

ingressi dedicati.

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Studio Arkyma, Via Lepontina 1, 20159 Milano, Italy

Tel. +39 392 6625312 - studio.arkyma@gmail.com