Fonometro

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Il fonometro è un misuratore del livello di pressione sonora: quest'ultima viene tradotta in un corrispondente segnale elettrico, a sua volta pesato, quasi sempre, con un particolare filtro acustico indicato con la lettera A ed ispirato alla curva isofonica di 40 phon dell'audiogramma normalizzato di Fletcher-Munson. Si ricava un valore espresso in dB(A). Le altre scale di pesatura o di ponderazione possono essere di tipo B (se misurano intensità comprese tra i 60 e i 100 dB), di tipo C (intensità superiori a 100 dB) e di tipo D (usate per rumori in campo aeroportuale).

È quindi uno strumento elettronico che reagisce al suono in maniera simile a quella dell'orecchio umano.

Si sottolinea che il fonometro fornisce il livello della pressione sonora efficace mediato in un certo intervallo di tempo: 1000 ms (slow), 125 ms (fast) e 35 ms (impulse). Si deve porre quindi attenzione alla scelta di tale costante (costante di tempo strumentale).

Il fonometro è dotato di un banco di filtri (a bande di ottava o di terzi di ottava) che consentono la costruzione dello spettro sonoro di un rumore.

Il fonometro può essere integratore o non integratore. Il fonometro integratore permette di calcolare il livello Leq, ossia l'integrale della pressione sonora in un determinato tempo 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 trasmessa dal rumore reale, fluttuante nel tempo.

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

Il microfono, la cui sensibilità si misura in dB*Volt/Pascal, non deve essere sensibile all'umidità, 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.

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

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

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

• microfono (a condensatore o elettrete);
• preamplificatore, con la funzione di adattare l'elevata impedenza di uscita del microfono ai componenti del circuito che seguono;
• attenuatore/amplificatore, tarato solitamente a passi di 10 dB, che consente di scegliere il fondo scala di misura adatto;
• reti di ponderazione in frequenza: A, B, C, lineare;
• circuito di rilevazione del valore efficace (RMS), con le costanti di tempo "slow", "fast" e "impulse";
• strumento indicatore a lettura analogica o digitale;
• uscite elettriche 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 IEC 651 (1979) "Sound level meters" (in Italia CEI-29-1) e la norma IEC 804 (1984) "Integrating averaging sound level meters" (in Italia CEI 29-10) prevedono 4 classi di strumenti a cui corrispondono quattro livelli di precisione via via decrescenti:

• classe 0 - Fonometri da laboratorio di riferimento
• classe 1 - fonometro per misure da laboratorio o sul campo in condizioni acustiche definite
• classe 2 - fonometro per uso generale per misure sul campo
• classe 3 - fonometro per indagini sul campo di carattere preliminare e per verificare se eventuali limiti stabiliti vengano significativamente violati.

Va precisato che la normativa italiana di controllo dell'inquinamento acustico prevede sempre l'utilizzo di fonometri i classe 1.