Il **fonometro** è uno strumento utilizzato per misurare il livello di pressione sonora, fondamentale in acustica per valutare la percezione umana dei suoni.
La sensazione prodotta da un suono non è direttamente proporzionale al livello di isointensità (phon).
*Ad esempio, un livello d’intensità soggettiva di 60 phon non è percepito come il doppio di uno di 30 phon. Sopra i 40 phon, per raddoppiare la sensazione percepita, è necessario un incremento di circa 10 phon.*
#### Soglia assoluta di udibilità
La soglia di udibilità è particolarmente sensibile nella zona centrale del campo di udibilità.
Secondo la teoria evoluzionistica, l'organo dell'udito umano è adattato per percepire la maggior parte dei fenomeni sonori naturali, inclusi i suoni emessi dagli animali e la voce umana.
*Intervalli di udibilità per alcuni animali e l'uomo:*
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#### Costruzione sperimentale di una scala fonometrica
L'Osservatore Medio Statistico (OMS) è utilizzato per ottenere valutazioni soggettive coerenti e ripetitive.
Il livello di pressione sonora necessario per raggiungere la soglia di udibilità in un [[Suono e campo sonoro|campo sonoro diffuso]] è generalmente minore o uguale a quello in campo libero, eccetto per le frequenze tra 2000 e 4000 Hz.
L'OMS ascolta un tono puro di frequenza $f_1$, variando il livello di pressione sonora $Lp(f_1)$ fino a quando non percepisce il suono.
Questo processo è ripetuto per diverse frequenze, da 20 a 12.500 Hz, per determinare la **curva di soglia di udibilità.**
Una volta determinata la curva di soglia, i fenomeni sonori con pressione acustica inferiore alla soglia sono attribuiti a un valore zero, mentre quelli superiori a un valore diverso da zero.
Tuttavia, per suoni complessi, questa assunzione è meno ragionevole a causa del comportamento non lineare dell'orecchio, che può percepire frequenze spurie.
#### scala fonometrica dei decibel
La scala fonometrica dei decibel, proposta da Fletcher nel 1921, si basa sulla **legge di Weber-Fechner.** Questa legge afferma che la **minima variazione di intensità percettibile cresce con il livello di intensità acustica.**
La legge è espressa come:
$\color {green} \frac {\Delta J}{J}= \text{costante}$
Dove $J$ è l'intensità acustica e $\Delta J$ è la variazione minima percettibile.
La scala fonometrica dei decibel è costruita traslando la curva di soglia, con valori numerici fissati per una frequenza di riferimento, ad esempio 1.000 Hz.
Si ricava una legge del tipo:
$s=10\cdot log \frac {J}{J_{soglia}}$
Può così costruirsi la scala fonometrica dei decibel, un insieme di curve iso-sensazione ottenute per traslazione della curva di soglia.
I valori numerici delle iso-decibel possono essere fissati ammettendo che per una frequenza di riferimento, ad esempio 1.000 Hz, la scala fonometrica dei decibel coincida con la scala fisica dei decibel.
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Considerando una generica curva iso-sensazione, ci si aspetterebbe che ogni punto lungo la curva corrisponda alla stessa sensazione auditiva. Tuttavia, ciò non è possibile poiché le sensazioni variano intrinsecamente a causa delle differenze nei valori di frequenza e altezza del suono.
Pertanto, si concentra l'attenzione su un aspetto specifico della sensazione auditiva: l'intensità o volume (loudness).
All'Osservatore Medio Statistico (OMS) viene chiesto di determinare quando due suoni di diversa altezza possono essere considerati equivalenti in termini di volume.
Gli esperimenti condotti sulle linee iso-sensazione della scala fonometrica dei decibel non hanno prodotto risultati soddisfacenti, portando così allo sviluppo dell'[[L’audiogramma normale|audiogramma di Fletcher e Munson]].
##### Legenda dei Simboli
- $f_1$: Frequenza del tono puro
- $Lp(f_1)$: Livello di pressione sonora alla frequenza $f_1$
- $J$: Intensità acustica
- $\Delta J$: Variazione minima percettibile dell'intensità acustica