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PARTE 1: FENOMENO FISICO E PERCETTIVO
1. Quali sono le lunghezze d’onda delle frequenze di centro banda di ottava (63- 125 - 250 - 500 - 1000 - 2000 - 4000 - 8000 Hz) considerando una velocità del suono pari a 344 m/s?
Soluzioni:
2. Se un suono viaggia in acqua a 1370 m/s ed ha una lunghezza d’onda di 60 cm, qual è la frequenza di questo suono?
Soluzione: 2283 Hz
3. Combina i seguenti valori: a. 40+50+60+80 dB b. 43+48+48+51+55 dB c. 30+30+30+30+30 dB
Soluzioni:
a. 80.0 dB b. 57.7 dB c. 37.0 dB
4. Combina i seguenti valori: a. 45+51+75+82 dB (A) b. 53+58+58+61+65 dB(A) c. 120+120+120+120+120 dB(A)
Soluzioni:
d. 82.8 dB(A) e. 67.7 dB(A) f. 127.0 dB(A)
Hz m 63 5, 125 2, 250 1, 500 0, 1000 0, 2000 0, 4000 0, 8000 0,
5. Calcolare il livello di pressione sonora ed il livello di intensità in un punto nel quale il valore medio efficace della pressione sonora è pari a 0,14 Pa, supponendo che il punto si trovi in un campo libero.
Soluzione: Lp = LI = 76.9 dB
6. Una sorgente sonora genera un livello di potenza sonora pari a 80 dB. Quanto vale la corrispondente potenza sonora?
Soluzione: W = 10-^4 W/m^2
7. Sono date due sorgenti che generano, in un punto dove è presente un osservatore, due livelli di intensità sonora rispettivamente pari a 70 dB e ad 80 dB. Qual è il livello di intensità sonora risultante percepito dall’osservatore?
Soluzioni: LI = 80.4 dB
8. E’ dato un suono complesso il cui spettro, per bande di ottava, è il seguente:
f (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000
Lp (dB) 62 50 47 42 45 29
Calcolare: a. il livello di pressione risultante (lineare) b. il livello di pressione risultante ponderato secondo la curva A
Soluzioni:
a. Lp = 62.5 dB; b. Lp = 51.3 dB(A);
9. E’ dato un suono complesso il cui spettro, per bande di ottava, è il seguente: f (Hz) 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Lp (dB) 38 52 60 58 53 54 41 30
Calcolare: a. il livello di pressione risultante (lineare) b. il livello di pressione risultante ponderato secondo la curva A
Soluzioni:
c. Lp = 63.5 dB; d. Lp = 60 dB(A);
13. Una sorgente sonora produce un livello di pressione pari a 10 dB in un punto dove è presente un ascoltatore. L’ascoltatore riesce a percepire il suono nelle seguenti ipotesi: a. frequenza di 100 Hz b. frequenza di 500 Hz c. frequenza di 1000 Hz d. frequenza di 4000 Hz? In caso affermativo, determinare la massima sensazione ed indicare la frequenza relativa.
Soluzioni:
a. No; b. Si; c. Si; d. Si; e. Smax = 18 phon (f = 4000 Hz)
14. In un punto in un campo sonoro si misura un valore medio efficace della pressione di 10-^3 Pa ed una frequenza di 2000 Hz. Calcolare il livello di pressione, il livello ponderato A e la corrispondente sensazione in phon.
Soluzioni:
a. Lp = 34 dB ; b. Lp = 35,2 dB(A); c. S = 37 phon
PARTE 2: PROPAGAZIONE DEL SUONO IN CAMPO LIBERO E FENOMENI DI ATTENUAZIONE
15. Se un microfono, posto originariamente a 60 cm da un altoparlante di dimensione 30x30 cm, viene allontanato alla distanza di 2.4 m: a. Qual è la prevista riduzione del rumore? b. Qual è il valore di Lp previsto a 2.4 m se Lp a 60 cm era 90 dB?
Soluzioni:
a. 12.0 dB b. 78.0 dB
16. Un grande generatore di potenza elettrica (alto 2,5 m e lungo 5) è valutato dal costruttore per generare 90 dB(A) a 1,2 metri di distanza. La finestra di un appartamento è posta a 40 metri dal generatore. Qual è Lp del generatore in corrispondenza della finestra?
Soluzione: 69 dB (A)
17. Se un autocarro fermo in un cantiere emette una potenza sonora LW di 103 dB(A) quanto sarà il livello di pressione sonora in corrispondenza di un ricettore sensibile posto a 112 m di distanza?
Soluzione: 54 dB (A)
18. Se una ferrovia emette una potenza sonora per unità di lunghezza LW di 95 dB(A) quanto sarà il livello di pressione sonora in corrispondenza di un ricettore sensibile posto a 210 m di distanza?
Soluzione: 66.8 dB (A)
19. La finestra di un ospedale è posta a 135 m (distanza su piano orizzontale) da una strada ad alta percorrenza. Considerando che la finestra si trova a 4.5 m e la sorgente a 0.5 m di altezza rispetto al piano stradale, quale sarà l’attenuazione acustica attenuta con una barriera alta 6 metri dal piano stradale posta a 25 m di distanza dalla finestra (distanza su piano orizzontale)? N.B.: considerare il terreno molto fonoassorbente, effettuare il calcolo a 500 Hz.
Soluzione: ISO 9613 Ascreen = 4.3 dB(A)
Kuntze & Anderson ILbar = 5.2 dB(A)
4. Un ambiente è interessato da una emissione sonora di potenza non nota. Considerando che ad una distanza di 5 m dalla sorgente sonora si misura un livello di pressione sonora pari a 50 dB, che la costante acustica propria dell’ambiente è pari a 2000 m^2 e che l’emissione sonora è priva di effetti di direzionalità, si calcoli il livello di potenza sonora attribuibile alla sorgente.
Soluzioni: LW = 72.85 dB
5. Calcolare la potenza sonora che deve fornire un altoparlante disposto in un ambiente parallelepipedo largo 5 m, lungo 8 m ed alto 4 m per ottenere, in condizioni di regime stazionario e supponendo che il campo sonoro sia completamente riverberato, un livello di intensità sonora sulle pareti pari a 60 dB.
Sono noti i coefficienti di assorbimento delle pareti (0.2), del soffitto (0.6) e del pavimento (0.1).
Soluzioni: W = 4,88 x 10-^5 W
6. E’ dato un ambiente lungo 5 m, largo 4 m ed alto 2.7 m. Tutte le superfici hanno coefficiente di riflessione pari a 0.9. All’interno del locale è presente una sorgente sonora di potenza 0.005 W.
Calcolare:
a. il livello di pressione sonora che si ha nell’ambiente in condizioni di regime stazionario, supponendo di poter considerare riverberato il campo sonoro; b. il livello di pressione sonora che si ha 1.2 s dopo lo spegnimento della sorgente sonora, sempre supponendo di poter considerare riverberato il campo sonoro.
Soluzioni:
a. Lr,a = 93.5 dB; b. Lr,b = 21 dB
7. In un ambiente lungo 3 m, largo 4 m ed alto 2.7 m è in funzione una sorgente sonora di potenza non nota. Per tutte le superfici interne dell’ambiente il coefficiente di assorbimento acustico vale 0.05. Inoltre il campo sonoro può essere considerato riverberato. a. Supponendo di spegnere la sorgente, dopo quanto tempo il livello sonoro diminuisce di 60 dB? b. Di quanto varia questo tempo se all’interno dell’ambiente si introducono 10 poltroncine ciascuna avente un assorbimento di 0.5 m^2.
Soluzioni:
a. = 1.71 s; b. = - 1.06 s
8. Un ambiente di 200 m^3 di volume è caratterizzato da un assorbimento totale a 1000 Hz di 8 m^2. Al suo interno è in funzione una sorgente sonora che genera a regime un livello di pressione sonora pari a 60 dB a 1000 Hz. Ad un certo istante la sorgente viene spenta: dopo quanto tempo un osservatore all’interno dell’ambiente non sente più nulla? E dopo quanto tempo l’osservatore non sentirebbe più nulla se tutti i dati fossero riferiti ad una frequenza di 2000 Hz? Si supponga di poter considerare riverberato il campo sonoro all’interno dell’ambiente.
Soluzioni: = 3.7 s; = 4.
4. Data una parete divisoria tra due ambienti di superficie totale 49 m^2 (14.0 m x 3 .5 m), al cui interno è inserita una porta di superficie 5 m^2 , calcolare il potere fonoisolante apparente composito del divisorio considerando i seguenti poteri fonoisolanti apparenti di parete e porta:
f [Hz] 125 250 500 1000 2000 R’ parete [dB] 48 , 5 54 , 5 60 , 5 66 , 6 72 , 6
f [Hz] 125 250 500 1000 2000 R’ porta [dB] 23,5 29,5 35,5 41,5 47,
Soluzioni:
f [Hz] dB 125 33 , 3 250 39 , 3 500 45 , 3 1000 51 , 3 2000 57 , 4
5. Calcolare l’isolamento acustico D a 500Hz garantito da una parete con potere fonoisolante apparente R’=50 dB, superficie 25 m^2 e assorbimento totale del locale disturbato di 100 m^2 sabine.
Soluzione: D = 56 dB
6. Due volumi di 100 m^3 sono separati acusticamente da una parete di 8 m^2 ; supposto di avere misurato per ambedue i volumi un tempo di riverberazione pari a 1 s, si calcoli il potere fonoisolante della parete sapendo che i livelli di pressione sonora nei due ambienti sono pari, rispettivamente, a 90 dB nell’ambiente disturbante ed a 40 dB nell’ambiente disturbato.
Soluzione: R = 47 dB
7. Due ambienti sono separati da un divisorio di 12 m^2 di superficie avente potere fonoisolante 25 dB. Nell’ambiente 1 è in funzione una sorgente sonora. Sapendo che la massima potenza sonora che dall’ambiente 1 può essere trasmessa all’ambiente 2 è pari a 10-^8 W, calcolare il valore massimo ammissibile per il livello di intensità sonora nell’ambiente 1.
Soluzione: LI = 54,2 dB
