CURVE
ISOFONICHE
Curve Isofoniche Fletcher & Munson ( 1937 )
Curve isofoniche ISO220, di Robinson e dudson ( 1956
)
Il valore indicato con MAF ( minimum audible field
), è il minimo valore percepito dall’orecchio.
Curve
isofoniche ISO220 -2003 e valori in dB
Per dare un’unità di misura ad ogni curva è stato scelto
il PHON es. 10 phon indicano che la
curva a come valore di riferimento 1 Khz a 10 dB. Ecc…
Queste
curve però pur quanto precise siano, sono determinate in sala anecoica, a toni
puri, e quindi non tengono conto né di suoni prodotti in ambienti reali e quindi
il tempo di riverbero e le relative interferenze dovute alle riflessioni, né di
più frequenze simultanee a simulare un reale evento sonoro. Si è comunque cercato
di provare a stabilire questo tipo di curve più realistiche ma con scarsi risultati.
Esiste
poi un’altra unità di misura quasi mai utilizzata, che è il SON, in pratica 1 son equivale a 10
phon dalla curva dei 40 phon in su, mentre a valori più bassi risulteranno
unità negative.
Infatti
il SON è legato al PHON secondo questa legge:
( phon – 40 ) / 10
Il Son è più che altro una semplificazione numerica del PHON.
Dai grafici si nota bene come la sensibilità alle
frequenze basse sia molto carente rispetto alle medio-alte es. intorno ai
3000-4000 Hz, dove abbiamo la massima sensibilità, proprio perché queste
frequenze coincidono con la risonanza del nostro condotto uditivo, per questo
vengono percepite maggiormente.
Più aumentiamo la frequenza e più notiamo una
perdita nuovamente di sensibilità fino ai 16.000 o anche 20.000 Hz, a seconda
dell’individuo preso in esame. Questo perché il nostro orecchio fa fatica a
percepire cosi tante variazioni di cicli al secondo.
Più ci allontaniamo da una
sorgente sonora, e più sentiremo decadere prima le frequenze basse rispetto a
quelle alte per gli stessi motivi di scarsa sensibilità agli estremi della banda
percepibile. Per avere una sensibilità uguale ad esempio, bisogna boostare e
quindi aumentare la sensibilità sulle frequenze basse attraverso l’ausilio di
equalizzatori o, un numero maggiore di altoparlanti che riproducano basse
frequenze, o ancora meglio una potenza maggiore sull’altoparlante che riproduce
basse frequenze rispetto ad uno che riproduce le alte.
Dalle stesse tabelle si capisce come oltre la frequenza
anche variando la pressione sonora ci siano differenti valori di percezione. Infatti
la curva a 100 Phon presenta una risposta percettiva più lineare rispetto ad esempio
a 40 Phon. Quindi tanto maggiore sarà il volume sonoro e più lineare sarà la percezione
delle frequenze.
CURVE DI PONDERAZIONE
Sono
state poi create delle curve dette curve
di ponderazione che non sono altro che i valori delle curve isofoniche
rovesciati. Tali curve vengono sfruttate su strumenti di misura, come
correzione su di un segnale rilevato dall’apposito microfono ad esempio il
fonometro. Enfatizzando o Attenuando più o meno tensione a certe frequenze
rispetto ad altre a seconda della curva, si cerca di ottenere una risposta
visiva grafica che ci dia informazione di come risponde il nostro orecchio a
quel determinato suono percepito, cosi da poterlo correggere nel migliore dei
modi se necessario. Quindi in poche parole, e come si vedrà più avanti in dettaglio,
attraverso il Fonometro si può impostare una determinata curva di ponderazione,
tale per cui il segnale trasdotto dal microfono che riprende quel determinato suono,
subirà correzioni sulla risposta in frequenza fino a simularne una percezione umana
e dare a noi informazioni grafiche sullo spettro in frequenza rilevato, cosi eventualmente
da poterlo gestire e correggere attraverso appositi strumenti correttivi, come equalizzatori,
al fine di migliorare la qualità di quel tipo di suono.
Non potendo identificare la risposta a qualsiasi
valore di intensità, in quanto pressoché infinita, ci si è limitati a creare
curve generiche. Alle curve di ponderazione vengono assegnate delle lettere di
identificazione come A, B, C. ( le curve più utilizzate ).
La curva
A è la rappresentazione generale del livello di sensazione sonora a 40 PHON . Viene
sempre utilizzata come correzzione su appositi strumenti di misura come definito
prima, i fonometri ( strumento che rileva la pressione sonora ), al fine di
stabilire più realisticamente i valori di pressione sonora percepiti dal nostro
orecchio, (questo perché come vedremo, i microfoni hanno una loro linearità e
una loro risposta, che non rispetta quella dell’orecchio), è anche molto
utilizzata per stabilire norme sull’inquinamento acustico ad es. come abbiamo
visto il limite di “ volume in un concerto “ 95 dBA.
La curva
B è la rappresentazione generale del livello di sensazione sonora a 80 PHON.
Raramente utilizzata.
La curva
C è la rappresentazione generale del
livello di sensazione sonora a 100 PHON.
Generalmente utilizzata per analizzare forti pressioni.
Anche questa pesatura, è generalmente sempre
presente nei fonometri.
Esistono poi anche le curva D e E, essenzialmente utilizzate
per la misura di rumori aeronautici. Fanno parte della famiglia di curva dette
curve di ugual fastidio. Invece del PHON come criterio di misura, viene utilizzato
il NOY.
“Da
queste curve si capisce bene come la legge non sia proprio correttissima, in
quanto a volumi di pressione come 90 o 100 dB andrebbe utilizzato un grado di
correzzione che segua la curva di ponderazione C e non A come invece si
utilizza generalmente. Proprio perché a 100 dB si ha un’andamento percettivo
più simile alla curva C “.
Di seguito i valori correttivi numerici in relazione
alla frequenza e alla curva utilizzata :
Tabella con curve correttive A, B, C :
La
ISO ( international standard organization )
a adottato poi una serie di curve denominate curve NR ( noise rating ) o NC
( noise criteria ) ( molto utilizzate nelle sale cinematografiche ), che sono
praticamente le curve isofoniche poste in verticale, e vengono utilizzate per
valutare il disturbo provocato dai rumori. In pratica esistono materiali
assorbenti che seguono questo tipo di andamento. Es. un materiale che ha un NR
di 30 significa che segue come assorbimento acustico l’andamento della curva NR
30, quindi quel materiale manterrà all’interno di una sala un rumore di fondo
come da NR 30 e costante sarà la
percezione del nostro orecchio che rispetterà tale curva ( qulla dei 30 phon se
uso un NR 30 ), per vedere il relativo valore in dB, bisogna incrementare il
valore NR di 5. Quindi se utilizzo un NR 30 all’interno di una sala
cinematografica, avrò un rumore di fondo pari a 30 + 5 = 35 dBA.
Di seguito una tabella indicativa delle curve NR e una sugli ambienti di lavoro in cui tali curve vengono generalmente utilizzate.
Esistono delle altre curve che si associano molto
spesso a queste, chiamate curve STC ,
tali curve riguardano l’andamento fonoisolante di un materiale. Con l’esempio
del cinema, molto spesso, se si ha bisogno di mantenere un rumore di fondo
basso in sala e un buon isolamento acustico contro i rumori provenienti dalle
altre sale, ad es. si ha la necessità di isolare 60 dBA e comunque mantenere un
rumore di fondo all’interno della sala di 35 dBA ( per dare comunque ambienza e
realtà all’ascolto e non renderlo troppo secco e surreale ), quindi un
complessivo di 95 dBA. Si dovranno utilizzare materiali assorbenti con NR 30 e
un materiale isolante con STC di 95 dBA – 35 dBA = 60 dBA.
Un’ultimo dato è il ( livello sonoro equivalente ) Leq .
Il Leq non è altro che una media dei valori di pressione
sonora presi in un certo intervallo di tempo, viene quasi sempre utilizzato per
il calcolo dell’inquinamento acustico nell’ambiente e soprattutto nelle strade,
anche questo parametro è sempre presente come vedremo nei fonometri.
DAVIDE RUIBA ( Sound Engineer )
