Appunti completi acustica e illuminotecnica perfetti

CAPITOLO 1

EMISSIONE: meccanismo con cui una sorgente sonora provoca un movimento oscillatorio in un mezzo elastico

PROPAGAZIONE: meccanismo con cui il movimento è trasmesso e si propaga attraverso il mezzo

RICEZIONE: meccanismo con cui il suono è rilevato e trasformato in sensazione fisiologica o in segnale

In generale, quando una SORGENTE SONORA può essere vista come un corpo, avente una certa massa, soggetto a vibrazioni meccaniche. La più semplice che si possa pensare è la molla:

X(t) = A cos(ωt + φ)ω = √_K/_M

OSCILLAZIONI LIBERE

Oscillazioni di un sistema al quale viene comunicata una eccitazione iniziale e che poi è lasciato libero di oscillare

CAPITOLO 1

EMISSIONE: meccanismo con cui una sorgente sonora inscena un movimento oscillatorio in un mezzo elastico

PROPAGAZIONE: meccanismo con cui il movimento è trasmesso e si propaga attraverso il mezzo

RICEZIONE: meccanismo con cui il suono è rilevato e trasformato in sensazione fisiologica o in segnale

In generale, quando una SORGENTE SONORA può essere vista come un corpo, avente una certa massa, soggetto a vibrazioni meccaniche. La più semplice che si possa pensare è la molla:

X(t) = A cos(ωt + φ)

ω = √(K/M)

OSCILLAZIONI LIBERE

Oscillazioni di un sistema al quale viene comunicata una eccitazione iniziale e che poi è lasciato libero di oscillare

ONDA SONORA

La perturbazione è un fenomeno ondulatorio costituito da una variazione di pressione, cioè da un'onda di pressione, che si propaga nello spazio. Quindi non si propagano le particelle, ma si propaga la perturbazione.

^∂p² / ∂x² = 1 / c² ∂²p / ∂t²

EQ. D'ONDA

(onda piana in x)

p = f(t - x/c) + g(t + x/c)

ONDA PROGRESSIVA

ONDA REGRESSIVA

SOLUZIONE GENERALE EQ. D'ONDA

L’ ONDA SONORA quindi non è altro che un'onda di pressione con caratteristiche tali da poter essere percepita dall'uomo.

VELOCITÀ DEL SUONO

(1) GAS (solo onde longitudinali)

c=√(γRT₀)

γ = Cp/Cv

R = 287 [J/kgK]

costante dei gas

T₀ temperatura assoluta

C_aria = 331,2 + 0.6 T₀ (°C)

(2) LIQUIDI (solo onde longitudinali)

c = √(1/χρ₀)

• χ = coeff. comprimibilita volumica [bar^-1]
• ρ₀ = densità liquido

c_acqua = 1480 m/s (acqua a 20° C)

(3) SOLIDI (longitudinali + trasversali)

PRESSIONE SONORA

p_atm = 1 bar = 10⁵ N/m² = 10⁵ Pa

p(t) pressione onda acustica

P(t) = Δp(t) = p(t) - p_atm

PRESSIONE SONORA

2·10^-5 < P(t) < 10²

• SOGLIA UDIBILITÀ
• PRESSIONE SONORA ORECCHIO UMANO
• SOGLIA DEL DOLORE

ONDA SONORA SINUSOIDALE

P(x,t) = P_max cos (ωt ± kx + φ)

Dimostrazione onda progressiva

P(x,t) = P_max cos (ωt - kx + φ) = A cos (2πft - ^2π/_λx + φ) =

= A cos [2πf (t - ^x/_fλ + φ)] = A cos [2πf (t - ^x/_c + φ)]

In generale, la PRESSIONE SONORA EFFICACE è

P_eff = √¹/_T ∫₀^T [P(r,t)]² dt

↳ se sinusoidale

P_eff = ^P_max/_√2

I LIVELLI SONORI

Dato una grandezza X che si sta misurando, una grandezza di riferimento X_o, il livello L_X di tale grandezza si esprime come:

L_X = log₁₀ ^X/_Xo [Bell]