Background Noise - SV 303

Rumore di fondo nelle misure acustiche

Il rumore di fondo è un fattore critico nel campo dell’acustica, essenziale per un efficace controllo del rumore e per le valutazioni ambientali. È generalmente definito come il rumore che contribuisce al livello sonoro totale, ma non è la sorgente sonora specifica oggetto di indagine.

Indice dei contenuti

Punti di forza

Definizione: Sebbene nella terminologia ISO 1996 si preferisca il termine "suono residuo" (rumore ambientale senza il rumore specifico della sorgente), spesso si usa comunemente il termine "rumore di fondo". Viene utilizzato come valore di un parametro di rumore, come il LA90 (il livello superato per il 90% del tempo di misurazione).

Misurazione: Poiché il rumore di fondo spesso contiene caratteristiche complesse come il rumore impulsivo o i toni puri, una semplice misurazione del Livello di pressione sonora (SPL) è di solito insufficiente, rendendo necessaria un'analisi dettagliata in banda d'ottava o di 1/3 d'ottava e metriche basate sull'energia come il Livello continuo equivalente (LAeq).

Pianificazione del controllo del rumore: Il rumore di fondo spesso contribuisce in modo significativo al rumore totale di uno spazio di lavoro. Prima di prendere decisioni sulle singole misure di controllo del rumore, è necessario misurare il rumore di fondo.

Influenza ambientale: Il rumore di fondo è uno dei due principali effetti ambientali da considerare quando si effettuano le misurazioni del rumore, l'altro è la Riflessione del suono.

Soglia di validità: Un rumore di fondo inferiore di almeno 10 dB al livello del rumore emesso dalla sorgente da valutare è considerato accurato entro 0,5 dB.

ISO 1996-2 Requisito di correzione: Quando il livello di pressione sonora residuo è inferiore di oltre 3 dB al livello di pressione sonora misurato, il livello deve essere corretto.

Definizioni

Concetti fondamentali come “ambiente”, “residuo” e “rumore di fondo” sono fondamentali per descrivere l’ambiente acustico, ma sono spesso fonte di confusione e di applicazione incoerente. Questa sezione fornisce un’analisi sistematica di questi termini critici, chiarendo le loro definizioni distinte, i ruoli contestuali e le interrelazioni stabilite da autorevoli standard internazionali.

Che cos'è il rumore di fondo?

Perrumore di fondo si intende il rumore proveniente da sorgenti indesiderate che può influenzare l’accuratezza delle misure acustiche di una specifica sorgente sonora di interesse. Il rumore di fondo spesso proviene da sorgenti secondarie, come la ventilazione o i compressori, e può contribuire in modo significativo al rumore totale, in particolare negli ambienti industriali. In acustica, il rumore di fondo si riferisce al livello di rumore misurato quando la sorgente da valutare è silenziosa.

Che cos'è il rumore ambientale?

Ilsuono ambientale è l’insieme dei suoni presenti in una determinata situazione e in un determinato momento. È composto da suoni provenienti da tutte le sorgenti sonore, sia vicine che lontane. Come indicato nella norma BS 4142, il livello sonoro ambientale è una misura dell’effetto combinato del Suono residuo e della Sorgente sonora specifica da valutare, quando questa è attiva.

In pratica, il rumore ambientale è il rumore totale derivante da tutte le sorgenti combinate presenti in un determinato ambiente. Questo totale comprende tutte le componenti del rumore, come il rumore della fabbrica, il rumore del traffico stradale, il canto degli uccelli e l’acqua corrente. Il rumore di una specifica sorgente in esame è solo una componente del più ampio rumore ambientale. Poiché quasi tutti gli ambienti contengono numerose sorgenti sonore, in ogni singolo punto di misurazione si generano diversi contributi al rumore ambientale.

Che cos'è il Suono residuo?

Il Suono residuo è il suono ambientale che rimane nel luogo di valutazione quando la Sorgente sonora specifica oggetto di indagine è assente o soppressa in misura tale da non costituire più un fattore di contributo. Si tratta dell’ambiente acustico o del paesaggio sonoro esistente senza la sorgente di interesse. La metrica corrispondente è il livello sonoro residuo, indicato come Lr =LAeq,T.

Quando non è possibile spegnere una sorgente di rumore specifica per misurare direttamente il Suono residuo (il suono che rimane senza la sorgente specifica), sono necessari metodi alternativi e l’analisi statistica svolge un ruolo fondamentale nella quantificazione dell’ambiente acustico sottostante.

Ad esempio, quando si valuta il rumore di una grande autostrada, la sorgente non può essere soppressa. In questi casi, la norma ISO 1996-2 (Allegato I) rileva che il Suono residuo può essere difficile da misurare direttamente e può richiedere metodi alternativi, come l’ utilizzo del livello di superamento L95 per cento come approssimazione del rumore di fondo (strumentale).

Lanorma BS 4142 prevede un metodo alternativo: effettuare le misurazioni in un luogo diverso in cui il Suono residuo sia dimostrabilmente paragonabile a quello del luogo di valutazione. Questo approccio richiede una giustificazione rigorosa, che dimostri che il luogo alternativo è acusticamente comparabile. I fattori chiave includono la garanzia che il luogo si trovi alla stessa distanza da altre sorgenti residue dominanti, che sia acusticamente schermato dalla sorgente specifica, che abbia una copertura del suolo simile e che le misurazioni siano condotte in condizioni meteorologiche identiche.

Che cos'è il livello sonoro di fondo?

Il livello sonoro di fondo (LA90,T), una misura critica per la valutazione dell’impatto, è intrinsecamente definito statisticamente come il livello di pressione sonora ponderato A superato dal suono residuo per il 90% di un determinato intervallo di tempo.

Termine Definizione secondo BS 4142:2014+A1:2019
Suono ambientale Suono complessivo in una determinata situazione in un determinato momento, solitamente composto da suoni provenienti da molte sorgenti vicine e lontane. NOTA: Il suono ambientale comprende il suono residuo e il suono specifico, quando presente.
Livello sonoro ambientale,La =LAeq,T Livello sonoro continuo equivalente, ponderato A, del suono totalmente inclusivo in una data situazione in un dato momento, solitamente da molte sorgenti vicine e lontane, nel luogo di valutazione per un dato intervallo di tempo, T. NOTA: Il livello sonoro ambientale è una misura del suono residuo e del suono specifico quando presente.
Livello sonoro di fondo,LA90,T Livello di pressione sonora ponderato A che viene superato dal Suono residuo nel luogo di valutazione per il 90% di un dato intervallo di tempo, T, misurato utilizzando la ponderazione temporale, F, e indicato con il numero intero di decibel più vicino.
Suono residuo Suono ambientale che rimane nel luogo di valutazione quando la sorgente sonora specifica viene soppressa in misura tale da non contribuire al suono ambientale.
Livello sonoro residuo, Lr =LAeq,T Livello sonoro continuo equivalente ponderato A del suono residuo nel luogo di valutazione in un determinato intervallo di tempo, T.
Livello sonoro specifico, Ls =LAeq,Tr Livello continuo equivalente di pressione sonora ponderata A prodotto dalla sorgente sonora specifica nel luogo di valutazione in un determinato intervallo di tempo di riferimento, Tr.
Sorgente sonora specifica Sorgente sonora oggetto di valutazione.

Il punto di confusione più comune è quello tra “Suono residuo” e “livello sonoro di fondo”. La distinzione è fondamentale: il Suono residuo è l’ambiente acustico totale quando la sorgente specifica è spenta. Il livello sonoro di fondo (LA90,T) è una metrica statistica specifica derivata dal Suono residuo. Non è la media del suono residuo, ma piuttosto una misura dei suoi periodi di quiete tipici e sottostanti, che la norma BS 4142 utilizza come riferimento principale per valutare l’impatto di un nuovo suono industriale o commerciale. Pertanto, la gerarchia logica è la seguente: Il Suono residuo (il fenomeno fisico) viene misurato per produrre un Livello sonoro di fondo (il descrittore statistico).

Equazione / Nota
Suono ambientale = Sorgente sonora specifica + Suono residuo
Il livello sonoro di fondo è una metrica statistica specifica derivata dal Suono residuo, non dal Suono ambiente.

Che cos'è il Rumore di fondo (strumentale)?

Il termine rumore di fondo (strumentale) si riferisce al segnale minimo misurabile o al livello di rumore interno generato intrinsecamente dai componenti di un sistema di misura acustico, come un fonometro o un analizzatore. Questo rumore intrinseco stabilisce il limite al di sotto del quale non è possibile effettuare misure acustiche valide in modo affidabile.

Ad esempio, il rumore di fondo di un fonometro è composto da diversi fattori associati all’elettronica di misura (ad es. rumore del microfono, rumore del preamplificatore). Il rapporto tra il segnale effettivo misurato e il rumore di fondo dello strumento determina il rapporto segnale/rumore (SNR).

Misure acustiche accurate richiedono che il segnale di interesse sia ben al di sopra di questo livello minimo. Secondo la norma ISO 1996-2:20217, per tutte le misure, il rumore di fondo di un sistema di misura (fonometro) deve essere almeno 5 dB al di sotto del suono da misurare.

Che cos'è il Rapporto segnale/rumore (SNR)?

Una metrica fondamentale derivata direttamente dal concetto di rumore di fondo è il rapporto segnale/rumore (SNR). Come definito nella norma IEC 60268-16 (3.35), il Rapporto segnale/rumore (SNR) è la differenza tra il livello di pressione sonora del segnale (parlato o segnale di prova) e il livello di pressione sonora del rumore di fondo. Questo rapporto è un fattore determinante per la validità della misura, sia che si tratti di quantificare il margine al di sopra del rumore di fondo per un test di potenza sonora, sia che si tratti di modellare la chiarezza percettiva del parlato.

Perché il rumore di fondo è importante

Il rumore di fondo è un fattore critico nell’ingegneria acustica, definito sia concettualmente come suono indesiderato sia tecnicamente come il campo sonoro residuo esistente quando la sorgente sonora di interesse è inattiva. La sua corretta identificazione, misurazione e correzione sono essenziali per garantire la validità e l’accuratezza delle misure di livello sonoro.

Affinché le misurazioni del rumore (in particolare i livelli di pressione sonora) siano considerate affidabili e accurate, il rumore specifico prodotto dalla sorgente deve superare significativamente il livello del rumore di fondo indesiderato. Le procedure di misurazione si basano interamente sulla differenza tra il rumore totale misurato e il solo rumore di fondo.

Quali sono i componenti tipici del rumore di fondo?

I componenti tipici (sorgenti) di un rumore di fondo misurato sono diversi e possono essere classificati in base alla loro origine:

  • Sistemi meccanici e di utilità
    Il rumore di fondo è spesso prodotto dalle infrastrutture delle strutture, in particolare negli ambienti industriali o interni.
    • Sistemi meccanici (HVAC): I sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC) sono esplicitamente citati come frequenti fonti di rumore interno. I sistemi di ventilazione sono citati ripetutamente come fonti indesiderate che contribuiscono al rumore di fondo.
    • Altri macchinari: Le fonti più comuni includono spesso compressori e pompe di circolazione. Altri macchinari possono essere situati al di fuori dell’officina, ma contribuiscono comunque al rumore ambientale.
  • Sorgenti ambientali e esterne
    I suoni generati all’esterno di un edificio o di un’area di prova spesso penetrano nel luogo di misurazione e fanno parte del rumore ambientale.
    • Traffico e costruzioni: Sono elencati come componenti tipici del rumore di fondo. Il rumore del traffico è specificamente indicato come rumore ambientale.
    • Natura e altri suoni: I rumori ambientali più ampi includono le onde dell’acqua e il rumore bioacustico degli animali. Anche gli allarmi sono indicati come suoni esterni specifici.
  • Attività e voce degli occupanti
    Negli ambienti occupati, le attività delle persone contribuiscono in modo significativo al livello di rumore di fondo.
    • Attività umana: Include il parlato estraneo, le chiacchiere umane e il parlato dei vicini.
  • Rumore elettronico e intrinseco
    Anche i rumori elettrici o intrinseci alle apparecchiature e ai dispositivi di misura fanno parte del rumore di fondo, in particolare del rumore di fondo.
    • Rumore dei dispositivi elettrici: Include il rumore dei dispositivi elettronici, che contribuisce al rumore di fondo (strumentale).
    • Interferenze elettriche e rumore termico: Il rumore di fondo può comprendere il rumore termico (rumore Johnson-Nyquist), che stabilisce il limite ultimo del rumore di fondo elettronico per le misure acustiche e le apparecchiature di registrazione. Le fonti implicano che l’interferenza elettrica è una componente che gli ingegneri talvolta attenuano utilizzando un filtro elettrico per eliminare le frequenze note dal segnale di misura.
  • Contesto di produzione/registrazione
    In contesti di registrazione sonora, una componente specifica del suono di fondo viene catturata intenzionalmente:
    • Tono dell’ambiente (Presenza): È l’ambiente di sottofondo registrato o il “silenzio” che viene catturato sul set e utilizzato in fase di post-produzione per smussare i montaggi e mantenere la continuità.

Rumore di fondo: applicazioni nei settori dell'acustica e dell'audio

Validità della misura e correzione: Il rumore di fondo (LN) è riconosciuto come uno dei principali effetti ambientali che devono essere considerati durante le misurazioni della pressione sonora.

Pianificazione e attuazione del controllo del rumore: Il rumore di fondo deve sempre essere controllato e mappato prima di prendere decisioni sulle singole misure di controllo del rumore, poiché spesso contribuisce in modo significativo al rumore totale misurato.

Tecnica di misurazione dell'intensità sonora: Le misurazioni dell'intensità sonora offrono un netto vantaggio per quanto riguarda il rumore di fondo rispetto ai metodi standard di pressione sonora.

Psicoacustica e sicurezza: Negli ambienti ad alta rumorosità, il rumore di fondo rappresenta un rischio di incidente perché il fenomeno psicoacustico del mascheramento può impedire di sentire i segnali di allarme o le grida.

Il rumore di fondo Impatto sulla salute ambientale

Il rumore di fondo, definito fondamentalmente come suono indesiderato, rappresenta una minaccia significativa e di ampia portata per la salute umana in tutti i domini uditivi, fisiologici e psicologici. L’effetto fisico più grave è il danno irreparabile all’udito causato dall’esposizione prolungata a suoni forti, che danneggia le cellule ciliate sensoriali dell’orecchio interno, portando a una progressiva riduzione della capacità uditiva.

Il rischio aumenta con il livello sonoro e la durata dell’esposizione; livelli di rumore superiori a 85 dB possono causare danni all’udito, che vanno da un temporaneo spostamento della soglia alla perdita permanente dell’udito. Inoltre, il rumore intenso influisce sul sistema cardiovascolare ed endocrino, influenzando la circolazione sanguigna e causando stress. Le reazioni corporee non uditive comprendono la dilatazione delle pupille, l’aumento della frequenza cardiaca e la produzione di ormoni come l’adrenalina e la corticotropina, oltre alla costrizione dei vasi sanguigni.

Il rumore è un problema ambientale di portata mondiale che provoca disturbi del sonno, fastidio ed effetti negativi sulla salute, riducendo l’efficienza e causando stanchezza. Il grado di fastidio è altamente soggettivo e dipende dall’atteggiamento dell’ascoltatore nei confronti della fonte di rumore. Caratteristiche specifiche peggiorano questi effetti: il rumore brusco e impulsivo provoca maggiore fastidio ed è molto dannoso per l’udito, mentre il rumore a bassa frequenza (tipico dei grandi motori diesel) è difficile da attutire e spesso provoca più fastidio di quanto previsto dalle semplici misurazioni della pressione sonora. Inoltre, il rumore può rappresentare un rischio di incidente in quanto maschera i segnali di avvertimento o le grida.

Il rumore di fondo compromette inoltre gravemente la comunicazione e il benessere psicologico, da un leggero fastidio a una significativa interferenza con il linguaggio.

Perché l'Intelligibilità del parlato (STI) è fondamentale per la salute?

L’Intelligibilità del parlato (STI) è significativamente ridotta da alti livelli di rumore di fondo, che influenzano la comunicazione e potenzialmente mascherano i segnali di allarme. Per una conversazione normale, il livello sonoro dovrebbe essere al massimo di 65-70 dB in un’area di lavoro. Livelli di rumore superiori a N85 (un numero di classificazione del rumore) possono interferire seriamente con l’Intelligibilità del parlato. I livelli di rumore possono anche creare un rischio di incidente, in quanto possono mascherare le grida o i segnali di avvertimento. I livelli di rumore superiori a N75 sono generalmente considerati insoddisfacenti per la comunicazione telefonica.

Come interagisce il rumore di fondo con il parlato?

Il rumore di fondo riduce principalmente il rapporto segnale/rumore (SNR), rendendo il segnale desiderato meno evidente e più difficile da percepire chiaramente. Quando il rumore di fondo ha un contenuto di frequenza simile a quello del segnale (come il parlato), può mascherare il segnale, rendendone incomprensibili alcune parti.

Mascheramento del suono

Il rumore di fondo è molto importante nell’acustica del lavoro e dell’ambiente a causa dell’effetto psicoacustico del mascheramento, che si verifica quando un suono è sufficientemente forte da “annegare” un secondo suono più silenzioso. Questo fenomeno fisico è spiegato come uno spostamento della Soglia uditiva dell’ascoltatore causato dal rumore di fondo più forte. Nell’ambito della sicurezza sul lavoro e dell’ambiente, il rumore di fondo rappresenta un rischio critico di incidente negli ambienti di lavoro, perché può essere abbastanza forte da mascherare segnali di avvertimento essenziali o istruzioni gridate. Inoltre, è noto che i livelli di rumore di fondo, in particolare quelli inferiori alla classificazione N85, interferiscono seriamente con l’intelligibilità del parlato. Poiché il mascheramento influenza la percezione soggettiva, questi effetti sono incorporati in criteri e metodi avanzati per il rumore, come quelli suggeriti da E. Zwicker, che mirano a determinare la Sonorità (Sensazione sonora) complessiva e il fastidio causato dagli ambienti rumorosi a partire da misure oggettive del livello di pressione sonora.

Noise Rating (NR)

IlNoise Rating (NR), come definito dalla vecchia versione della norma ISO 1996-1971 , è un insieme di criteri suggeriti per il controllo del rumore utilizzati principalmente per valutare il fastidio e i rischi per la salute, sotto forma di curve dello spettro del livello di pressione sonora (in bande d’ottava di frequenza). Ad esempio, il criterio N85 è particolarmente significativo perché i livelli di rumore inferiori a N85 possono interferire seriamente con l’intelligibilità del parlato, mentre i livelli di rumore superiori a N85 possono causare danni all’udito.

Dal punto di vista acustico, il rumore di fondo può causare un mascheramento, riducendo l’intelligibilità del parlato, il che è direttamente rilevante per l’impatto comunicativo valutato dal criterio N85; in pratica, prima di poter determinare con precisione i livelli di rumore e confrontarli con qualsiasi criterio di classificazione del rumore (N), è necessario misurare e correggere matematicamente il rumore di fondo (rumore proveniente da sorgenti indesiderate), poiché le misurazioni sono considerate inaffidabili se il rumore della sorgente non è superiore di almeno 3 dB rispetto al solo rumore di fondo. Inoltre, quando si calcolano parametri correlati come il Rating Level (Lr), che quantifica il fastidio, alcuni standard di valutazione confrontano questo livello calcolato direttamente con il rumore di fondo (spesso misurato come L90) per stabilire i limiti relativi.

Misura del rumore di fondo

La quantificazione accurata del suono ambientale, residuo e di fondo richiede un quadro metodologico rigoroso che prevede procedure standardizzate per l’acquisizione dei dati, strategie per superare le sfide comuni sul campo e un apprezzamento critico dell’incertezza di misura, come specificato in standard come BS 4142 e ISO 1996-2.
Per garantire risultati affidabili e ripetibili, le misure acustiche devono attenersi a rigorose linee guida procedurali. Una configurazione tipica comprende:

  • Strumentazione: La strumentazione deve soddisfare elevati standard di precisione, tra cui fonometro di Classe 1 (conforme a IEC / BS EN 61672-1), calibratori acustici e, se necessario, filtri di Classe 1.
  • Posizione del microfono: Per ridurre al minimo le riflessioni, il microfono deve essere posizionato a un’altezza compresa tra 1,2 e 1,5 m dal suolo e ad almeno 3,5 m da qualsiasi superficie riflettente significativa che non sia il suolo stesso (BS 4142).
  • Condizioni atmosferiche: Le misure devono essere condotte con cautela in caso di velocità del vento superiori a 5 m/s e si deve sempre utilizzare un parabrezza efficace, poiché il rumore indotto dal vento può alterare i dati.
  • Calibrazione sul campo: La calibrazione dell’intero sistema di misura deve essere controllata all’inizio e alla fine di ogni sessione. Una deriva non superiore a 0,5 dB è considerata accettabile per la validità dei risultati.
  • Rappresentatività: L’intervallo di tempo di misurazione deve essere sufficiente per ottenere un valore rappresentativo del livello sonoro di fondo per il periodo in esame. L’obiettivo è quantificare ciò che è tipico, considerando le variazioni che si verificano, ad esempio, tra le ore diurne e notturne o tra i giorni feriali e i fine settimana.

Affrontare le sfide della misurazione

Una misurazione coerente è fondamentale per comprendere e gestire il rumore di fondo. L’obiettivo è quantificare il livello sonoro ambientale prima di tentare di ridurlo. Poiché il rumore di fondo spesso contiene caratteristiche complesse, come il rumore impulsivo o i toni puri, una semplice misurazione del Livello di pressione sonora (SPL) è di solito insufficiente, rendendo necessario l’uso del Livello sonoro continuo equivalente mediato nel tempo (LAeq,T) o un’analisi dettagliata in banda d’ottava). Le misure dovrebbero essere effettuate in condizioni rilevanti (ad esempio, stanza non occupata o occupata) utilizzando fonometri calibrati (SLM).

Per i suoni che fluttuano o sono intermittenti, è fondamentale scegliere un intervallo di tempo di misurazione che sia veramente rappresentativo. La durata deve essere sufficiente a catturare le condizioni acustiche tipiche per ricavare un valore affidabile per il livello sonoro di fondo (LA90,T), come indicato nella norma BS 4142.

Nelle tradizionali misurazioni del livello di pressione sonora per l’impatto ambientale (BS 4142) o per l’Acustica degli edifici (ISO 16283-1), si tratta di una fonte di contaminazione che deve essere misurata e corretta con attenzione. Al contrario, per le misure di intensità sonora, l’influenza del rumore di fondo costante può essere ampiamente annullata dai principi fisici della tecnica, consentendo una caratterizzazione accurata della sorgente anche in ambienti rumorosi.

Metriche del rumore di fondo

MetricoDescrizioneUso comune
LeqLivello sonoro continuo equivalente (medio nel tempo)Rumore ambientale, sicurezza sul posto di lavoro, rumore ambientale
L90Livello statistico superato il 90% delle volteRappresenta il rumore di fondo della linea di base
SNRRapporto segnale/rumore (differenza tra segnale e rumore in dB)Qualità audio, intelligibilità del parlato
NC / RCCriteri di rumorosità / Criteri ambientali (classificazioni basate su Banda d’ottava)Specifiche di rumore HVAC, obiettivi di progettazione degli ambienti
Rumore di fondo (strumentale)Il più basso livello di rumore intrinseco di un sistema o di un ambiente.Prestazioni del sistema audio, limiti di registrazione

Requisiti generali di misurazione e correzioni

In pratica, per misurare il rumore di fondo è necessario ottenere il livello di rumore con la macchina o la sorgente oggetto di studio spenta. Anche gli effetti di altri fattori ambientali, come il rumore del vento, devono essere ridotti al minimo, di solito utilizzando una Cuffia antivento. Insieme alle riflessioni sonore, il rumore di fondo è uno dei due principali effetti ambientali che devono essere considerati quando si effettuano misure di rumore. Per garantire la validità delle misure acustiche in presenza di rumore di fondo, è necessario seguire criteri e procedure di correzione specifici:
  • Soglia di validità: Il rumore della sorgente indesiderata (rumore di fondo) deve essere inferiore di almeno 10 dB rispetto al livello del rumore emesso dalla sorgente in esame affinché la misura sia considerata accurata senza correzione (entro 0,5 dB).
  • Requisito di correzione: Se la differenza tra il rumore totale misurato (sorgente più rumore di fondo) e il solo rumore di fondo è compresa tra 3 dB e 10 dB, è necessario apportare una correzione.
  • Misure inaffidabili: Se la differenza tra il rumore totale e il rumore di fondo è inferiore a 3 dB, il livello del rumore di fondo è troppo alto e non è possibile ottenere un valore affidabile per il solo rumore della sorgente.
  • Analisi in frequenza: Se le misure vengono eseguite in bande di frequenza (ad esempio, 1/1 di ottava), il rumore di fondo misurato in ciascuna banda deve essere inferiore di almeno 10 dB rispetto al rumore della sorgente in quella banda.
DifferenzaAzione richiestaRisultato Affidabilità
Maggiore di 10 dBNon è necessaria alcuna correzione.La misura è precisa entro 0,5 dB.
Tra 3 dB e 10 dBÈ necessario apportare una correzione.È possibile calcolare una correzione approssimativa o ricavarla da una tabella di correzione.
Meno di 3 dBIl livello del rumore di fondo è troppo alto.Non è possibile ottenere un valore affidabile per il solo rumore della sorgente.

Rumore di fondo nell'ambiente calcolato in base alle misure di L50 e L90 o L95

La norma ISO 1996-2:2017 (Allegato I) indica due modi per stimare il Suono residuo (di fondo). In primo luogo, quando la sorgente sonora contribuisce per il 5% o meno del tempo totale di misurazione, il livello superato durante il 95% del tempo (L95) può essere considerato rappresentativo del livello di pressione sonora residuo. In secondo luogo, se il Suono residuo può essere trattato come gaussiano, il livello residuo equivalente può essere calcolato dai percentili utilizzando L50 e L90 o L95 secondo la formula Leq,Gauss.

background noise in building acoustic

Rumore di fondo nell'Acustica degli edifici

Nel campo dell’Acustica degli edifici, in particolare nella misurazione dell’isolamento acustico descritta nella norma PN-EN ISO 16283-1, il rumore di fondo viene trattato come una fonte di contaminazione della misura. In questo caso, il rumore di fondo è definito come il suono proveniente da tutte le sorgenti nel locale ricevente, ad eccezione dell’altoparlante di prova che opera nel locale sorgente. La sua presenza può mascherare il suono trasmesso attraverso il divisorio di prova, portando a una sovrastima delle prestazioni di isolamento del divisorio.

La misurazione utilizza Bande d’ottava di 1/3. In ogni banda di terzi d’ottava o di ottava, il rumore di fondo deve essere almeno 6 dB – e preferibilmente più di 10 dB – al di sotto del livello del segnale misurato; se il rumore non è costante, si aumenta il tempo di mediazione per ottenere una stima stabile. Quando il fondo non è sufficientemente al di sotto del segnale, il livello misurato deve essere corretto mediante sottrazione di energia.

Lo standard specifica una chiara procedura di correzione per tenere conto di questa contaminazione:

  • Se il livello misurato del segnale più il rumore di fondo è tra 6 dB e 10 dB più alto del solo rumore di fondo, si applica una correzione matematica per isolare il livello del segnale.
  • Se la differenza è di 6 dB o meno, il segnale è troppo mascherato dal rumore di fondo (strumentale) per un calcolo affidabile. Lo standard richiede quindi che il risultato sia riportato come valore limite. Ciò si ottiene applicando una correzione di 1,3 dB al livello combinato, con il risultato esplicitamente segnalato come valore minimo di prestazione (ad esempio, R’ ≥ X dB) per indicare che l’isolamento reale è almeno questo, ma non è stato possibile determinarlo con precisione.

Rumore di fondo nelle misure di potenza sonora

Per le misurazioni di precisione, come quelle condotte nelle sale di prova di riverberazione per la determinazione della potenza sonora, i criteri specifici e non negoziabili per il rumore di fondo sono essenziali per garantire l’accuratezza. Lo standard ISO 3741:2010 definisce la correzione del rumore di fondo (K1) come un fattore di correzione formale applicato ai livelli di pressione sonora misurati (ISO 3741:2010). L’applicabilità di questa correzione è regolata da criteri rigorosi:

  • Il livello di rumore di fondo deve essere inferiore al livello di pressione sonora della sorgente di almeno 6 dB per le bande di frequenza ai margini della gamma tipica (200 Hz e inferiori; 6.300 Hz e superiori).
  • Il livello del rumore di fondo deve essere inferiore al livello di pressione sonora della sorgente di almeno 10 dB per le frequenze intermedie (da 250 Hz a 5.000 Hz).

Se i criteri relativi non possono essere soddisfatti, le misure possono comunque essere conformi allo standard se i livelli di rumore di fondo sono inferiori ai massimi assoluti specificati nella Tabella 2 della norma ISO 3741. Ciò consente di effettuare misure valide di sorgenti silenziose in cui non è possibile ottenere una differenza di 6 dB o 10 dB.

L'influenza del rumore di fondo sull'Intelligibilità del parlato (STI)

L’Indice di trasmissione del parlato (STI) è una metrica progettata per quantificare il potenziale di comprensione umana. Il modello STI si basa su diversi concetti chiave relativi al rumore di fondo:

  • Rumore di fondo: comprende tutti i suoni che rimangono in assenza del segnale di prova (IEC 60268-16, 3.32).
  • Rapporto segnale/rumore (SNR): la differenza tra il livello di pressione sonora del segnale e il livello di pressione sonora del rumore di fondo (IEC 60268-16, 3.35).
  • Rapporto segnale/rumore effettivo (SNReff): Una metrica più complessa che rappresenta la differenza tra il livello di modulazione dell’intensità di un segnale di prova e il livello di intensità di tutte le distorsioni. Queste distorsioni includono il rumore ambientale, il riverbero e gli effetti di mascheramento uditivo (IEC 60268-16, 3.36). A differenza dell’SNR di base, che considera solo il rumore di fondo, SNReff fornisce una metrica più olistica, tenendo conto di tutti i fattori che degradano la fedeltà temporale del segnale vocale, compresi il riverbero e gli effetti uditivi intrinseci.

Nelle misure STI (IEC 60268-16), il rumore di fondo deve essere misurato accuratamente come Livello sonoro continuo equivalente (Leq) in ciascuna delle sette bande d’ottava da 125 Hz a 8 kHz.

Quali strumenti e impostazioni sono importanti?

971 class 1 sound level meter
  • Strumento: Un fonometro (SLM) calibrato, possibilmente di tipo integratore-mediatore, conforme a standard come IEC 61672.
  • Ponderazione di frequenza: La ponderazione A (dBA) è la più comune per la percezione umana, ampiamente utilizzata nella valutazione del rumore di fondo.
  • Ponderazione temporale: “veloce” (125 ms) per LAFmax.
  • Statistiche LN: distribuzione statistica dei valori LAeq sulle classi LN.
  • Posizione: Misurare lontano da superfici riflettenti (almeno 1 m) e calcolare la media di più posizioni per ottenere risultati rappresentativi.

Come si convertono le misure in decisioni?

Confrontare i livelli misurati (ad esempio, LAeq, LA90, valutazione NC) con gli standard o i criteri target stabiliti per lo spazio specifico e il suo utilizzo (ad esempio, aula, ufficio, sala da concerto). Se i livelli superano gli obiettivi, identificare le bande di frequenza e le sorgenti dominanti per guidare le strategie di mitigazione. Per l’audio, calcolare l’SNR e determinare se è sufficiente per l’intelligibilità del parlato (ad esempio, >15-20 dB spesso citati per il parlato).

Esempio: Un ufficio misura 45 dB(A) Leq durante l’orario di lavoro. Il parlato di una scrivania vicina è di 60 dB(A). L’SNR è di circa 15 dB (60-45). Se l’obiettivo di una buona intelligibilità è un SNR > 20 dB, potrebbe essere necessario ridurre il rumore o rinforzare il parlato.

Riduzione del rumore di fondo

Il rumore di fondo proviene da diverse fonti sia all’interno che all’esterno di uno spazio, tra cui i sistemi dell’edificio (HVAC), il rumore ambientale esterno (traffico), le apparecchiature (elettroniche) e l’attività umana. Per ridurlo in modo efficace è spesso necessaria una combinazione di controllo della sorgente, blocco del percorso di trasmissione e ottimizzazione dell’ambiente di ascolto o dell’impostazione della registrazione. Una gerarchia comune per il controllo del rumore è la seguente:

  • Controllo della sorgente: Silenziamento o modifica dell’oggetto stesso che produce rumore (ad esempio, ventilatore più silenzioso, isolamento dell’apparecchiatura).
  • Controllo del percorso: Bloccare o assorbire il suono mentre viaggia (ad esempio, isolamento, barriere, pannelli acustici).
  • Controllo del ricevitore: Protezione dell’ascoltatore (ad esempio, tappi per le orecchie) o ottimizzazione della cattura (ad esempio, tecnica del microfono).

L‘acustica dell’ambiente influenza in modo significativo il rumore di fondo percepito. Fattori come le dimensioni, la forma e i materiali della superficie della stanza influenzano il modo in cui il suono si riflette e decade (riverbero), che può amplificare o mascherare il rumore di fondo.

Quali sono le vittorie veloci alla fonte?

HVAC: controllare che non ci siano rumori, pulire i filtri, regolare la velocità delle ventole, se possibile, o prendere in considerazione un rivestimento dei condotti/dei silenziatori.

Apparecchiature: Spostare i computer o le apparecchiature rumorose in armadietti o più lontano. Utilizzare cuscinetti isolanti per le vibrazioni sotto i macchinari.

Attività: Stabilire zone o tempi di silenzio negli spazi condivisi.

Come si usa la stanza a proprio vantaggio?

Assorbimento: Aggiungete arredi morbidi (tappeti, tende), pannelli acustici alle pareti o piastrelle a soffitto per assorbire i riflessi del suono, riducendo il riverbero complessivo e l'accumulo di rumore. Punti di prima Riflessione.

Isolamento: Sigillare le fessure d'aria intorno a porte e finestre per bloccare il rumore esterno. Migliorare la costruzione di pareti e finestre per ottenere una migliore classe di trasmissione sonora (STC).

Disposizione: Posizionare le postazioni di lavoro o le aree di ascolto lontano da fonti di rumore note. Utilizzare barriere o divisori negli uffici a pianta aperta.

Esempi di strategie di riduzione del rumore: Sorgente, percorso, ambiente, cattura

Strategia Esempi di azione Fase obiettivo
Controllo della fonte Ventilatori HVAC più silenziosi, isolamento delle apparecchiature, programmazione di attività rumorose Sorgente
Controllo del percorso della sorgente Sigillatura delle fessure, isolamento, barriere acustiche, miglioramento del STC di pareti e finestre Percorso
Trattamento della stanza Pannelli acustici (assorbimento), trappole per i bassi, diffusori, layout strategico Ambiente
Cattura ottimale. Microfoni direzionali, posizionamento più ravvicinato dei microfoni, preamplificatori a basso rumore, corretta distribuzione dei guadagni. Ricevitore/Cattura

Concetto di paesaggio sonoro

La progettazione del paesaggio sonoro va al di là della semplice riduzione del rumore; comporta il bilanciamento dei suoni per migliorare l’esperienza soggettiva dell’ambiente, preservando i suoni desiderabili (soundmarks) e combinando e bilanciando i suoni per creare ambienti acustici attraenti e stimolanti. Pertanto, il paesaggio sonoro è un quadro olistico per la pianificazione ambientale che utilizza misure di riduzione del rumore per affrontare il rumore di fondo, coinvolgendo contemporaneamente il talento di scienziati, scienziati sociali, architetti e urbanisti per definire i principi per il miglioramento acustico generale.

Un consulente autorizzato SVANTEK vi aiuterà con i dettagli, come gli accessori necessari per il vostro compito di monitoraggio del rumore.

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