Rumore
Il suono è caratterizzato dalla propagazione di onde di pressione in un mezzo elastico dovute alla rapida successione di compressioni ed espansioni del mezzo stesso. Affinché il fenomeno nasca e si propaghi è necessaria la presenza di una sorgente sonora e di un mezzo elastico che ne consenta la propagazione e proprio per quest'ultimo motivo il suono non può diffondersi nel vuoto.
Per rumore, invece, si intende qualsiasi fenomeno acustico che, a differenza del suono, viene percepito dall'ascoltatore come sgradevole, fastidioso e non desiderato.
Secondo l'art. 2 comma 1 lettera a) della Legge Quadro sull'inquinamento acustico (L. 447/1995 e s.m.i.) l'inquinamento acustico è definito come l'introduzione di rumore nell'ambiente abitativo o nell'ambiente esterno tale da provocare fastidio o disturbo al riposo ed alle attività umane, pericolo per la salute umana, deterioramento degli ecosistemi, dei beni materiali, dei monumenti, dell'ambiente abitativo o dell'ambiente esterno o tale da interferire con le legittime fruizioni degli ambienti stessi.
Uno dei parametri che caratterizza il suono è la frequenza f, cioè il numero di oscillazioni effettuate in un secondo. Si parla di fenomeno sonoro quando la frequenza è compresa nell'intervallo in cui si assume convenzionalmente che l'orecchio umano sia sensibile ovvero 20 Hz < f < 20 KHz. Generalmente un suono non corrisponde ad un tono puro, caratterizzato da una sola frequenza di emissione, ma ad un segnale complesso costituito da un gran numero di frequenze che danno origine ad uno spettro continuo.
Il fenomeno sonoro, oltre alla frequenza, può essere descritto da altri parametri, quali il periodo T e la lunghezza d'onda λ, cioè il tempo e lo spazio richiesto per una oscillazione completa.
La velocità del suono non dipende dalla frequenza ma dalle sole condizioni termodinamiche del mezzo in cui la perturbazione si propaga. Nel caso dell'aria la velocità del suono alla temperatura di 20°C è di circa 340 m/s.
Il livello sonoro è la misura, in decibel (dB), della deviazione dalla pressione ambientale dell'aria provocata da un'onda sonora, rispetto ad un livello di pressione di riferimento. Per dare un'idea dell'ordine di grandezza del fenomeno acustico e dei rispettivi livelli si riporta la seguente tabella:
L'orecchio umano non è sensibile in eguale modo alle diverse frequenze. La sensibilità è generalmente maggiore alle frequenze medio-alte e diminuisce progressivamente verso quelle basse e quelle molto alte. Per tenere conto della diversa sensibilità dell'orecchio nella valutazione del disturbo o danno da rumore si sono affermati metodi semplici basati sull'impiego delle curve di ponderazione in frequenza direttamente selezionabili negli strumenti di misura. A livello normativo sono state definite 4 curve di ponderazione "A", "B", "C" e "D". Attualmente la curva di ponderazione più usata nelle misure che si propongono di valutare gli effetti del rumore sull'uomo (disturbo o danno) è la curva "A".
La propagazione del suono in ambiente esterno
Quando il suono si propaga senza incontrare nessun ostacolo che possa causare fenomeni di assorbimento, diffrazione o riflessione, si ha la cosiddetta condizione di campo libero. Le onde sonore si allontanano dalla sorgente subendo il fenomeno della divergenza geometrica, cioè dell'attenuazione dovuta al fatto che aumentando la distanza aumenta la superficie di propagazione.
Oltre all'attenuazione dovuta alla distanza, il suono propagandosi subisce altri fenomeni dissipativi causati dall'assorbimento dell'aria o delle superfici con cui l'onda di pressione viene in contatto (diversi tipi di terreno, alberi e vegetazione), dalle condizioni meteorologiche (velocità del vento e gradiente di temperatura) e dalla presenza di barriere acustiche.
La misura del rumore
Al fine di poter esprimere attraverso un numero ciò che noi, comunemente, sperimentiamo attraverso una sensazione (percezione uditiva) è necessario avvalersi di un misuratore di livello sonoro, o fonometro. Tale strumento di misura è dedicato alla rilevazione della pressione sonora e all'elaborazione del segnale al fine di ottenere gli indici descrittori tipici delle misure del rumore: livello di pressione sonora (Lp), livello equivalente di pressione sonora (LAeq), livelli percentili (LN), ecc..
In particolare, per la misura del rumore ai fini della valutazione degli effetti, sia in campo ambientale (per valutare il disturbo) sia negli ambienti di lavoro (per valutare l'eventuale danno uditivo), è necessario considerare oltre al livello anche la durata, in modo da poter determinare l'energia ricevuta. L'indice che descrive questa energia è il livello sonoro continuo equivalente (LAeq) misurato in un dato intervallo di tempo. Il LAeq è, infatti, definito come il valore del livello di pressione sonora ponderata "A" di un suono costante che, misurato nel periodo di tempo T, ha il medesimo contenuto energetico, quindi lo stesso potenziale nocivo, del corrispondente suono variabile analizzato nello stesso periodo di tempo.
Il calcolo del LAeq avviene direttamente nello strumento di misura, che in tal caso prende il nome di fonometro integratore, e costituisce il principale parametro di riferimento delle norme ai fini della valutazione del disturbo da rumore.
I fonometri possono essere di classe 0, 1, 2 e 3 in funzione della loro precisione (classe 0, più precisi, classe 3, meno precisi). Le loro caratteristiche devono soddisfare le prescrizioni delle norme internazionali IEC (Internetional Eletrotechnical Commission) 60651 e 60804. La normativa nazionale prevede che, per la misura del rumore ai fini delle verifiche dei limiti di legge, sia impiegato un sistema di misura conforme almeno alla classe 1.