Isolamento acustico approfondimento: cos’e il suono?
Quando parliamo di misurazione e di isolamento acustico è bene capire anche cos’è l’oggetto della nostra attenzione, ovvero il suono.
Il suono è definito come una variazione di pressione (nell’aria, nell’acqua, o in quale altro mezzo) che l’orecchio umano riesce a rilevare. Lo strumento più noto per la misura delle variazioni di pressione nell’aria è il barometro. Tutte queste variazioni di pressione che si verificano al variare delle condizioni meteorologiche sono troppo lente perché l’orecchio umano le possa rilevare, e di conseguenza non sono utili per la nostra definizione del suono.
Ma se queste variazioni della pressione atmosferica si verificano con maggior frequenza possono essere udite e sono di conseguenza dei suoni. (in ogni caso un barometro non può reagire in modo sufficientemente veloce per cui non potrebbe essere usato per misurare il suono).
Il numero delle variazioni di pressione al secondo viene chiamato frequenza del suono, ed è misurata in Hertz (Hz). Le frequenze di un suono definito sono i toni. In questo modo il rimbombo di un tuono udito da distante a una bassa frequenza, mentre un fischio a una frequenza più altra.
Il campo uditivo dell’uomo si estende da circa 20 Hz fino a 20.000 Hz, mentre il campo coperto dalla nota più bassa di un pianoforte fino alla nota più acuta varia fra i 27,5 Hz e 4186 Hz.
Le variazioni di pressione si propagano attraverso un mezzo elastico (tale come l’aria) dalla sorgente sonora all’orecchio. Tutti probabilmente vi siete già fatti un’idea della velocità del suono partendo dalla regola elementare usata per stabilire la distanza alla quale è caduto un fulmine: contando per 3 secondi per chilometro, dal tempo intercorso dal lampo al boato.
Questo intervallo di tempo corrisponderà alla velocità del suono nell’aria la quale corrisponde a 1238 Km/h. Per le misure acustiche questa velocità è espressa come 344 m/s alla temperatura ambiente.
Conoscendo la velocità e la frequenza di un suono, possiamo calcolare la sua lunghezza d’onda è cioè la distanza dalla cuspide superiore di un’onda sonora alla cuspide superiore della successiva:
lunghezza d’onda (ƛ) = velocità del suono / frequenza
Da questa equazione, possiamo ottenere la lunghezza d’onda di differenti frequenze. Per esempio alla frequenza di 20 Hz la lunghezza d’onda è pari a 17 m, mentre a 20 KHz la lunghezza d’onda è pari soltanto a 1,7 cm.
In questo modo possiamo constatare che i suoni ad alta frequenza hanno le lunghezze d’onda più corte rispetto ai suoni a bassa frequenza.
Un suono che possiede una frequenza unica si chiama tono puro. In pratica i tono puri si incontrano raramente e la maggior parte dei suoni sono composti da varie frequenze.
Perfino una singola nota di un piano ha una complessa forma dell’onda. La maggior parte dei rumori incontrati nell’industria consistono in un miscuglio di numerose frequenze chiamate rumore a banda larga.
Se il rumore ha una frequenza egualmente ripartita sulla gamma udibile, questo si chiamerà rumore bianco ed è il medesimo suono di una cascata d’acqua.
