L’acustica nella tecnologia di segnalazione

Informazioni generali

L’Altoparlante (generazione elettrodinamica del suono)

Lautsprecher

Un altoparlante converte la corrente alternata in suono. Ciò accade per effetto dell’interazione tra corrente e magnete permanente. Un magnete permanente genera un campo magnetico nel quale è immersa la bobina; ad essa viene applicato un segnale elettrico il quale, grazie alla forza di Lorentz, la fa muovere permettendo alla membrana di oscillare.

Grazie alla sospensione elastica centrale, questo fenomeno avviene in un movimento ascendente e discendente. Tale componente centra la bobina e, assieme alla nervatura superiore, consente il suo ritorno allo stato di riposo.

Gli altoparlanti possono essere ottimizzati per diversi campi di frequenza intervenendo sulle dimensioni e sul materiale della membrana, nonché sui diversi azionamenti (bobina e magnete permanente).

Capsula acustica (generazione elettromagnetica del suono)

Schallkapsel

La capsula acustica appartiene al gruppo dei generatori elettromagnetici del suono. Questo principio è stato utilizzato in precedenza anche nei ricevitori telefonici. In queste capsule, un magnete perma-nente consente la premagnetizzazione dell’ancoraggio collegato alla membrana. Questa viene eccitata dalla tensione applicata all’elettromagnete generando delle oscillazioni che, in tal modo, ven-gono trasformate in suoni udibili.

La capsula acustica si distingue per la struttura relativamente semplice in caso di volume ridotto e possiede un eccellente rendimento.

Disco piezoelettrico

Piezoscheibe

L’effetto dell’elettricità piezo (anche effetto piezoelettrico oppure, in breve: effetto piezo) descrive l’interazione tra pressione meccanica (dal greco piezein - premere) e tensione elettrica nei corpi solidi. Si basa sul fenomeno per cui la deformazione di determinati materiali determina la formazione di cariche elettriche sulla superficie (effetto piezo diretto).

Nel processo inverso, tali materiali (per lo più cristalli) si deformano applicandovi una tensione elettri-ca. La deflessione è relativamente ridotta e deve essere trasferita su una membrana. Le oscillazioni della membrana eccitano molecole d’aria e possono essere percepite come suono.

 

Akustikmembran

Le unità di misura fondamentali del suono

Livello di pressione sonora

 

Il livello di pressione sonora Lp descrive il rapporto logaritmico tra il quadrato della pressione sonora di un evento acustico e il quadrato del valore di riferimento di p0 = 20 μP. Il risultato viene indicato in decibel (abbreviato in dB).

Lp = 10 log10 (p12 / p02) dB = 20 log10 (p1 / p0)dB

Schalldruckpegel

Quando si indica un livello assoluto (riferito al livello di riferimento normalizzato p0), per contrassegnare il livello di pressione sonora si utilizza l’estensione "SPL" (sound pressure level).

In caso di livelli e frequenze medi ed elevati si percepisce una differenza del livello di pressione sonora di 10 dB per un volume di intensità quasi doppia. Differenze di 3 dB sono chiaramente percepibili. Il volume percepito dipende in tal caso non soltanto dal livello di pressione sonora, ma anche dallo spettro del segnale acustico e dal suo andamento nel tempo.
Quindi i singoli suoni sono molto più forte percepiti come segnali sonori banda larga con lo stesso livel-lo di pressione sonora. Certi segnali sonori risultano così notevolmente più forti rispetto a segnali acu-stici a banda larga con lo stesso livello di pressione sonora.

Schalldruckpegel

Le curve di ponderazione (A, B e C secondo la norma DIN EN 61672-1 o la ex norma IEC/DIN 651) sono le curve dei filtri di ponderazione applicate al segnale di pressione sonora. Essi devono riprodurre una risposta della frequenza simile a quella dell’orecchio umano per un determinato livello sonoro. Tutta-via, poiché ciò avviene con estrema approssimazione, nelle misurazioni ponderate nel livello di pres-sione sonora si ottengono valori che non corrispondono esattamente alla sensibilità dell’orecchio umano.

I livelli ponderati vengono contrassegnati dalle corrispondenti lettere delle ponderazioni di frequenza; un livello di pressione sonora ponderato C viene ad es. indicato in dB(C). Poiché nell’acustica tecnica viene utilizzata prevalentemente la ponderazione A, anche i dati WERMA sono espressi in dB(A).

Il livello di pressione sonora dipende sempre dalla distanza rispetto alle diverse sorgenti del suono. Se non diversamente indicato, i dati WERMA corrispondono sempre a una distanza di 1 metro.

In caso di sorgenti sonore puntiformi (nonché in generale in caso di sorgenti radianti in modo uniforme in tutte le direzioni spaziali), il livello di pressione sonora diminuisce di circa 6 dB ogni volta che si rad-doppia la distanza.

Influssi ambientali

 

Oltre alla pressione sonora, alla frequenza acustica e alla distanza del dispositivo di segnalazione, anche gli effetti dell’ambiente sono determinanti per ottenere un segnale acustico ottimale. Il vento, l’umidità dell’aria e persino la pioggia influiscono sull'udibilità. Ma il fattore più importante è il livello sonoro ambientale.

Ed è proprio nell’ambiente industriale che il livello sonoro ambientale, generato ad es. da macchinari, è estremamente elevato. In questo caso, i dispositivi di segnalazione, per essere uditi, devo generare una pressione sonora elevate.

Per questi settori d’impiego WERMA ha messo a punto potenti clacson e sirene. In caso di livelli sonori ambientali variabili, si raccomanda di utilizzare la sirena con volume autoregolabile: un’invenzione brevettata di WERMA, che adatta la sua pressione sonora al livello sonoro ambientale attraverso la misurazione permanente del livello di rumorosità.

Tabella delle portate

 
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