### Fonometro 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:* ![[Pasted image 20250225143643.png|300]] #### 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. ![[Pasted image 20250225143927.png|500]] 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'**audiogramma di Fletcher e Munson.** ### Audiogramma normale L'audiogramma di Fletcher e Munson è fondamentale per comprendere come l'udito umano percepisce l'intensità sonora. Le curve isofoniche rappresentano linee di uguale intensità soggettiva, essenziali per la calibrazione di dispositivi audio e per la progettazione acustica. L'**area compresa tra la soglia di udibilità e quella del dolore** è definita come l'**area di udibilità normale.** Queste due soglie tendono a convergere agli estremi della banda delle frequenze udibili, che si estende da 16-20 Hz fino a 16 kHz. Al di sopra di questa banda si trovano gli **ultrasuoni,** mentre al di sotto ci sono gli **infrasuoni.** Fletcher e Munson hanno condotto test di ascolto binaurale su 11 OMS *(Osservatori medi statistici)*, utilizzando cuffie telefoniche. Hanno così misurato il livello di tensione applicato alle cuffie, convertendolo in un livello di intensità sonora equivalente in [[Suono e campo sonoro|campo libero]]. Hanno determinato la soglia inferiore di udibilità e identificato i luoghi geometrici nel piano (Lp;f) caratterizzati dalla stessa intensità soggettiva. Il tono di riferimento scelto era di 1000 Hz, con toni di prova a 10 frequenze diverse all'interno della banda udibile. L'audiogramma normale di Fletcher e Munson fornisce dati sul comportamento dell'udito umano in relazione all'intensità soggettiva, che dipende dal livello di pressione e dalla frequenza dell'onda sonora. L'audiogramma è limitato inferiormente dalla [[Il fonometro|curva della soglia di udibilità]] e superiormente da tre curve: - soglia del disturbo - soglia del dolore - soglia del danno (non determinabile sperimentalmente) Successivamente, l'audiogramma è stato normalizzato dalla ISO 226, che ha definito relazioni analitiche per descrivere le curve isofoniche. La normalizzazione ISO assegna alla soglia di udibilità un valore di circa 4 phon anziché 0 phon. ![[960px-FletcherMunson_ELC.svg.png]] *<a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:FletcherMunson_ELC.svg">Oarih</a>, <a href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/">CC BY-SA 3.0</a>, via Wikimedia Commons* ##### Legenda dei Simboli - $f_0$: Frequenza di riferimento (1000 Hz) - $f_1, f_2, \ldots, f_{10}$: Frequenze di prova - $L_s,1000$: Livello di soglia a 1000 Hz - $\Delta L_1$: Incremento arbitrario del livello di intensità - $L$: Livello di pressione per cui i suoni sono percepiti come equivalenti ### Collegamenti --- > [!info]- Risorse > ![[!Fisica Tecnica#Risorse#Bibliografia]]