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21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza1 Livelli sonori – operazioni sui decibel (1): Somma incoerente di due livelli (due suoni diversi):

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1 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza1 Livelli sonori – operazioni sui decibel (1): Somma incoerente di due livelli (due suoni diversi): Lp 1 = 10 log (p 1 /p rif ) 2 (p 1 /p rif ) 2 = 10 Lp1/10 Lp 2 = 10 log (p 2 /p rif ) 2 (p 2 /p rif ) 2 = 10 Lp2/10 (p T /p rif ) 2 = (p 1 /p rif ) 2 + (p 2 /p rif ) 2 = 10 Lp1/ Lp2/10 Lp T = Lp 1 + Lp 2 = 10 log (p T /p rif ) 2 = 10 log (10 Lp1/ Lp2/10 )

2 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza2 Livelli sonori – operazioni sui decibel (2): Somma incoerente di livelli Esempio 1: L 1 = 80 dB L 2 = 85 dB L T = ? L T = 10 log (10 80/ /10 ) = 86.2 dB. Esempio 2: L 1 = 80 dB L 2 = 80 dB L T = 10 log (10 80/ /10 ) = L T = log 2 = 83 dB.

3 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza3 Livelli sonori – operazioni sui decibel (3): Differenza di livelli Esempio 3: L 1 = 80 dB L T = 85 dB L 2 = ? L 2 = 10 log (10 85/ /10 ) = dB

4 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza4 Livelli sonori – operazioni sui decibel (4): Somma coerente di due livelli (2 suoni identici): Lp 1 = 20 log (p 1 /p rif )(p 1 /p rif ) = 10 Lp1/20 Lp 2 = 20 log (p 2 /p rif ) (p 2 /p rif ) = 10 Lp2/20 (p T /p rif ) = (p 1 /p rif )+ (p 2 /p rif ) = 10 Lp1/ Lp2/20 Lp T = Lp 1 + Lp 2 = 10 log (p T /p rif ) 2 = 20 log (10 Lp1/ Lp2/20 )

5 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza5 Livelli sonori – operazioni sui decibel (5): Somma coerente di livelli Esempio 4: L 1 = 80 dB L 2 = 85 dB L T = ? L T = 20 log (10 80/ /20 ) = 88.9 dB. Esempio 2: L 1 = 80 dB L 2 = 80 dB L T = 20 log (10 80/ /20 ) = L T = log 2 = 86 dB.

6 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza6 Metodiche di analisi in frequenza

7 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza7 Composizione & analisi in frequenza: Lo spettro di un segnale sonoro è la rappresentazione della sua composizione in frequenza su un diagramma energia-frequenza, o livello sonoro-frequenza. In genere le perturbazioni sonore sono segnali complessi costituiti da un gran numero di frequenze che in alcuni casi possono dare origine ad uno spettro continuo. a)Tono puro b)Suono complesso c)Spettro Continuo d)Rumore bianco

8 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza8 Forma donda e spettro: a)Onda sinusoidale b)Onda periodica c)Onda casuale

9 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza9 Analisi in bande di frequenza: La descrizione della composizione in frequenza dei segnali sonori può essere condotta valutando il contenuto di energia sonora allinterno di prefissati intervalli di frequenze, le bande di frequenza. Ciascuna banda è caratterizzata da una frequenza di taglio superiore f s e da una frequenza di taglio inferiore f i. Lanalisi in frequenza può essere di due tipi: analisi a banda costante; analisi a banda percentuale costante da 1/1 o 1/3 di ottava.

10 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza10 Analisi a banda costante: analisi a banda costante se f = f s – f i = costante, per esempio 1 Hz, 10 Hz, ecc. Tipicamente impiegata per analisi approfondite della composizione in frequenza. Solitamente viene usata per misure nel campo delle vibrazioni delle strutture o delle macchine. Viene ottenuta con una tecnica di elaborazione matematica detta FFT (Fast Fourier Transform)

11 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza11 Analisi a banda percentuale costante: analisi a banda percentuale costante se la larghezza di banda f è una percentuale costante del valore della frequenza nominale che caratterizza la banda stessa: f s = 2 f i 1/1 ottava f s = 2 1/3 f i 1/3 ottava Tipicamente impiegata per misure acustiche. Possono essere usati banchi di 10 filtri (ottave) o 30 filtri (terzi), ottenuti con circuiti analogici o digitali (filtri IIR)

12 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza12 Bande 1/1 e 1/3 di ottava: Bande di 1/1 ottava Bande di 1/3 ottava

13 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza13 Spettri in ottava e 1/3 di ottava: Bande di 1/3 ottava Bande di 1/1 ottava

14 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza14 Spettri in banda stretta: Asse frequenze lineare Asse frequenze logaritmico

15 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza15 Rumore bianco e rumore rosa Rumore bianco: Piatto in una analisi in banda stretta Rumore rosa: piatto in una analisi in ottave o terzi di ottava

16 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza16 Bande Critiche (BARK): The Bark scale is a psychoacoustical scale proposed by Eberhard Zwicker in It is named after Heinrich Barkhausen who proposed the first subjective measurements of loudness

17 21 ottobre 2010Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza17 Bande Critiche (BARK):


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