Uni en Iso 9614-1 Acustica, Determinazione Dei Livelli Di Potenza Sonora

Acustica NORMA ITALIANA

Determinazione dei livelli di potenza sonora delle sorgenti di rumore mediante il metodo intensimetrico

UNI EN ISO 9614-1

Misurazione per punti discreti NOVEMBRE 1997 Acoustics

Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity

DESCRITTORI

Acustica, sorgente sonora, rumore (suono), prova, determinazione, potenza sonora, misurazione acustica

CLASSIFICAZIONE ICS

17.140.01

SOMMARIO

La norma prescrive un metodo per la misurazione della componente dell’intensità sonora normale ad una superficie di misurazione scelta in modo da racchiudere la sorgente di rumore di cui si deve determinare il livello di potenza sonora per poter calcolare il livello di potenza sonora per banda di ottava, di terzo di ottava o il valore ponderato su un numero limitato di bande.

RELAZIONI NAZIONALI RELAZIONI INTERNAZIONALI

= EN ISO 9614-1:1995 (= ISO 9614-1:1993) La presente norma è la versione ufficiale in lingua italiana della norma europea EN ISO 9614-1 (edizione aprile 1995).

ORGANO COMPETENTE

Commissione "Acustica"

RATIFICA

Presidente dell’UNI, delibera del 20 ottobre 1997

NORMA EUROPEA

Measurement at discrete points

RICONFERMA

UNI Ente Nazionale Italiano di Unificazione Via Battistotti Sassi, 11B 20133 Milano, Italia Gr. 9

 UNI - Milano 1997 Riproduzione vietata. Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte del presente documento può essere riprodotta o diffusa con un mezzo qualsiasi, fotocopie, microfilm o altro, senza il consenso scritto dell’UNI.

Nº di riferimento UNI EN ISO 9614-1:1997

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PREMESSA NAZIONALE La presente norma costituisce il recepimento, in lingua italiana, della norma europea EN ISO 9614-1 (edizione aprile 1995), che assume così lo status di norma nazionale italiana. La traduzione è stata curata dall’UNI. La Commissione "Acustica" dell’UNI, che segue i lavori europei sull’argomento, per delega della Commissione Centrale Tecnica, ha approvato il progetto europeo il 2 febbraio 1995 e la versione in lingua italiana della norma il 9 giugno 1997. Per agevolare gli utenti, viene di seguito indicata la corrispondenza tra le norme citate in appendice E "Bibliografia" e le norme italiane vigenti: ISO 3741:1988 = UNI EN 23741:1992 ISO 3742:1988 = UNI EN 23742:1992

Le norme UNI sono revisionate, quando necessario, con la pubblicazione di nuove edizioni o di aggiornamenti. È importante pertanto che gli utenti delle stesse si accertino di essere in possesso dell’ultima edizione e degli eventuali aggiornamenti.

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INDICE INTRODUZIONE

3

1

SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE

4

2

RIFERIMENTI NORMATIVI

5

3 1

DEFINIZIONI 5 Fattore di errore di bias, K ................................................................................................................... 7

2

REQUISITI GENERALI 8 Incertezza nella determinazione dei livelli di potenza sonora .......................................... 9

prospetto

4 prospetto

5

AMBIENTE DI PROVA

6

STRUMENTAZIONE

10

7

INSTALLAZIONE E FUNZIONAMENTO DELLA SORGENTE

11

8

MISURAZIONE DEI LIVELLI DELLE COMPONENTI DELL'INTENSITÀ SONORA NORMALE 11 Superfici di misurazione iniziali preferibili ................................................................................. 12

figura

1

9

9

CALCOLO DEL LIVELLO DI POTENZA SONORA

14

10

INFORMAZIONI DA RIPORTARE

14 16

APPENDICE (normativa)

A

CALCOLO DEGLI INDICATORI DI CAMPO

APPENDICE (normativa)

B

PROCEDIMENTO PER IL RAGGIUNGIMENTO DEL GRADO DI ACCURATEZZA DESIDERATO 18 Fattore di errore ∆ ................................................................................................................................. 19 Valori del fattore C................................................................................................................................. 20 Azioni da intraprendere per aumentare il grado di accuratezza della determinazione ............................................................................................................................ 20 Schema del procedimento per il raggiungimento del grado di accuratezza desiderato .................................................................................................................................................. 21

prospetto B.1 prospetto B.2 prospetto B.3 figura

B.1

APPENDICE (informativa)

C

APPENDICE (informativa)

D

APPENDICE (informativa)

E

EFFETTI DEL MOTO D’ARIA SULLA MISURAZIONE DELL’INTENSITÀ SONORA

22

EFFETTI DELL’ASSORBIMENTO SONORO SULLA SUPERFICIE DI MISURAZIONE

23

BIBLIOGRAFIA

24

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Acustica NORMA EUROPEA

Determinazione dei livelli di potenza sonora delle sorgenti di rumore mediante il metodo intensimetrico

EN ISO 9614-1

Misurazione per punti discreti APRILE 1995 Acoustics EUROPEAN STANDARD

Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity Measurement at discrete points (ISO 9614-1:1993) Acoustique

NORME EUROPÉENNE

Détermination par intensimétrie des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit Mesurages par points (ISO 9614-1:1993) Akustik

EUROPÄISCHE NORM

Bestimmung der Schalleistungspegel von Schallquellen aus Schallintensitätsmessungen Messungen an diskreten Punkten (ISO 9614-1:1993)

DESCRITTORI

Acustica, sorgente sonora, rumore (suono), prova, determinazione, potenza sonora, misurazione acustica

ICS

17.140.10

La presente norma europea è stata approvata dal CEN il 2 febbraio 1995. I membri del CEN devono attenersi alle Regole Comuni del CEN/CENELEC che definiscono le modalità secondo le quali deve essere attribuito lo status di norma nazionale alla norma europea, senza apportarvi modifiche. Gli elenchi aggiornati ed i riferimenti bibliografici relativi alle norme nazionali corrispondenti possono essere ottenuti tramite richiesta alla Segreteria Centrale oppure ai membri del CEN. Le norme europee sono emanate in tre versioni ufficiali (inglese, francese e tedesca). Traduzioni nella lingua nazionale, fatte sotto la propria responsabilità da membri del CEN e notificate alla Segreteria Centrale, hanno il medesimo status delle versioni ufficiali. I membri del CEN sono gli Organismi nazionali di normazione di Austria, Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Islanda, Italia, Lussemburgo, Norvegia, Paesi Bassi, Portogallo, Regno Unito, Spagna, Svezia e Svizzera.

CEN COMITATO EUROPEO DI NORMAZIONE European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung Segreteria Centrale: rue de Stassart, 36 - B-1050 Bruxelles

 CEN 1995 I diritti di riproduzione sono riservati ai membri del CEN. UNI EN ISO 9614-1:1997

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PREMESSA Il testo della presente norma europea è stato ripreso dal Comitato Tecnico CEN/TC 211 "Acustica", dai lavori dell’ISO/TC 43 "Acustica" dell'Organizzazione Internazionale di Normazione (ISO). Alla presente norma europea deve essere attribuito lo status di norma nazionale, o mediante la pubblicazione di un testo identico o mediante notifica di adozione, entro ottobre 1995, e le norme nazionali in contrasto devono essere ritirate entro ottobre 1995. In conformità alle Regole Comuni CEN/CENELEC, i seguenti Paesi sono tenuti ad adottare la presente norma europea: Austria, Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Islanda, Italia, Lussemburgo, Norvegia, Paesi Bassi, Portogallo, Regno Unito, Spagna, Svezia e Svizzera.

NOTIFICA DI ADOZIONE Il testo della norma internazionale ISO 9614-1:1993 è stato approvato dal CEN come norma europea senza alcuna modifica.

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INTRODUZIONE 0.1

La potenza sonora emessa da una sorgente ha un valore uguale all’integrale del prodotto scalare del vettore di intensità sonora per il vettore della superficie elementare associata, individuata su una qualunque superficie che circonda completamente la sorgente. Le norme internazionali precedenti che descrivono i metodi per la determinazione dei livelli di potenza sonora delle sorgenti di rumore, principalmente la serie dalla ISO 3740 alla ISO 3747, indicano senza eccezione il livello di pressione sonora come la grandezza acustica primaria da misurare. La relazione tra il livello di intensità sonora e il livello di pressione sonora in qualunque punto dipende dalle caratteristiche della sorgente, dalle caratteristiche dell'ambiente di misurazione e dalla disposizione delle posizioni di misurazione rispetto alla sorgente. Perciò le norme dalla ISO 3740 alla ISO 3747 specificano necessariamente le caratteristiche della sorgente, le caratteristiche dell'ambiente di prova e le procedure di definizione, oltre ai metodi di misurazione che permettono di ridurre, entro limiti accettabili, l'incertezza della determinazione del livello di potenza sonora. Le procedure specificate dalla ISO 3740 alla ISO 3747 non sono sempre applicabili, per le ragioni seguenti: a) Se è richiesto un alto grado di precisione sono necessari costosi apparati di prova. Sovente non è possibile installare e mettere in funzione apparecchiature di grandi dimensioni in tali installazioni. b) Questi non possono essere utilizzati in presenza di livelli elevati di rumore residuo generato da sorgenti diverse da quelle allo studio. Lo scopo della ISO 9614 è quello di specificare dei metodi grazie ai quali possano essere determinati i livelli di potenza sonora di sorgenti, entro limiti specifici di incertezza e in condizioni di prova che siano meno restrittive di quelle richieste dalla serie dalla ISO 3740 a ISO 3747. La potenza sonora è quella determinata in sito mediante il procedimento descritto nella presente parte della ISO 9614; è fisicamente una funzione dell'ambiente e, in alcuni casi, può essere differente dalla potenza sonora della stessa sorgente, determinata in altre condizioni.

0.2

La presente parte della ISO 9614 completa la serie dalla ISO 3740 alla ISO 3747 che specificano diversi metodi per la determinazione dei livelli di potenza sonora di macchine ed apparecchiature. Si differenzia da queste norme internazionali soprattutto in tre aspetti: a) Vengono eseguite le misurazioni di intensità sonora e, contemporaneamente, di pressione sonora. b) L'incertezza del livello di potenza sonora determinato con il metodo specificato nella presente parte della ISO 9614 è classificata in base ai risultati di prove ausiliarie specificate e di calcoli eseguiti congiuntamente alle misurazioni di prova. c) I limiti attuali della strumentazione per misure intensimetriche restringono le misurazioni alle bande di terzo di ottava comprese tra 50 Hz e 6,3 kHz. I valori ponderati A entro un numero limitato di bande sono determinati a partire dai valori componenti per bande di ottava e di terzo di ottava e non da misurazioni dirette ponderate A.

0.3

La presente parte della ISO 9614 fornisce un metodo per la determinazione del livello di potenza sonora di una sorgente di rumore fissa a partire da misurazioni dell'intensità sonora su una superficie che circonda la sorgente. In teoria, l'integrale, su qualunque superficie che circonda completamente la sorgente, del prodotto scalare del vettore di intensità sonora per il vettore della superficie elementare associata fornisce la misura della potenza sonora emessa direttamente nell'aria da tutte le sorgenti comprese nella superficie circostante ed esclude il suono emesso dalle sorgenti poste al di fuori di questa superficie. In presenza di sorgenti sonore che operano al di fuori della superficie di misurazione, qualunque sistema che si trovi compreso all'interno della superficie può assorbire una frazione dell'energia che riceve. La potenza sonora totale assorbita all'interno della superficie di misurazione appare come contributo negativo alla potenza della sorgente e può provocare un errore durante la determinazione della potenza sonora; per poter ridurre l'errore associato alla misurazione, è perciò necessario eliminare eventuali materiali fonoassorbenti che si trovino all'interno della superficie di misurazione e che non siano normalmente presenti durante il funzionamento della sorgente in prova.

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La presente parte della ISO 9614 si basa sul campionamento in punti discreti del campo di intensità sonora normale alla superficie di misurazione. L'errore di campionamento risultante è una funzione della variazione spaziale della componente di intensità normale sulla superficie di misurazione, che dipende dalla direttività della sorgente, dalla superficie di campionamento scelta, dalla distribuzione dei punti di campionamento e dalla vicinanza di sorgenti estranee al di fuori della superficie di misurazione. La precisione di misurazione della componente normale dell'intensità sonora in un punto dipende dalla differenza tra il livello di pressione sonora locale e il livello di intensità sonora normale locale. Può verificarsi una grande differenza quando il vettore intensità nella posizione di misurazione forma un ampio angolo (prossimo a 90°) con la perpendicolare locale alla superficie di misurazione. In altri casi, il livello di pressione sonora locale può includere notevoli contributi provenienti da sorgenti site all'esterno della superficie di misurazione, ma può essere associato ad un debole flusso netto di energia sonora, come nel caso di un campo riverberante in uno spazio chiuso; oppure il campo può essere notevolmente reattivo a causa della presenza di un campo vicino e/o in presenza di onde stazionarie.

1

SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE

1.1

La presente parte della ISO 9614 prescrive un metodo per la misurazione della componente dell'intensità sonora normale ad una superficie di misurazione scelta in modo da racchiudere la sorgente di rumore di cui si deve determinare il livello di potenza sonora. Basandosi sui valori misurati, viene calcolato il livello di potenza sonora per bande di ottava, di terzo di ottava o il valore ponderato su un numero limitato di bande. Il metodo è applicabile a qualunque sorgente per cui si possa definire una superficie di misurazione fisicamente stabile e su cui il rumore generato dalla sorgente sia stabile nel tempo (come definito in 3.13). La sorgente è definita dalla scelta della superficie di misurazione. Il metodo è applicabile in sito o in ambienti di prova predisposti allo scopo.

1.2

La presente parte della ISO 9614 può essere applicata a sorgenti poste in un ambiente qualsiasi, purché esso non presenti variazioni temporali tali da ridurre l'accuratezza della misurazione dell'intensità sonora ad un livello inaccettabile né permetta che la sonda intensimetrica sia soggetta a flussi gassosi dotati di elevata velocità o instabilità (vedere 5.3 e 5.4). In alcuni casi, le condizioni di prova potranno risultare troppo sfavorevoli per consentire di soddisfare ai requisiti della presente parte della ISO 9614. In particolare, le variazioni dei livelli di rumore residuo possono risultare eccessive durante la prova. In tali casi, il metodo fornito nella presente parte della ISO 9614 non è adatto ai fini della determinazione del livello di potenza sonora della sorgente. Nota 1

1.3

Altri metodi possono rivelarsi più adatti, per esempio la determinazione dei livelli di potenza sonora a partire dai livelli di vibrazione della superficie, descritti nella ISO/TR 7849.

La presente parte della ISO 9614 specifica determinate procedure complementari, descritte nell'appendice B e da applicare congiuntamente alla determinazione della potenza sonora. I risultati sono utilizzati per indicare la qualità della determinazione e, quindi, il livello di accuratezza. Se la qualità della determinazione non soddisfa ai requisiti della presente parte della ISO 9614, si dovrebbe modificare il procedimento di prova secondo le modalità indicate.

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2

RIFERIMENTI NORMATIVI Le norme sottoindicate contengono disposizioni valide anche per la presente parte della ISO 9614, in quanto in essa espressamente richiamate. Al momento della pubblicazione della presente norma erano in vigore le edizioni sottoindicate. Tutte le norme sono soggette a revisione, pertanto gli interessati che stabiliscono accordi sulla base della presente parte della ISO 9614 sono invitati a verificare la possibilità di applicare le edizioni più recenti delle norme richiamate. I membri dell'ISO e dell'IEC posseggono gli elenchi delle norme internazionali in vigore. ISO 5725:1986

Precisione dei metodi di prova - Determinazione della ripetibilità e della riproducibilità di un metodo di prova unificato mediante prove interlaboratorio Calibratori acustici

IEC 942:1988 IEC 1043:-1)

3

Strumenti per la misurazione dell'intensità sonora

DEFINIZIONI Ai fini della presente parte della ISO 9614, valgono le definizioni seguenti.

livello di pressione sonora, Lp: Dieci volte il logaritmo in base 10 del rapporto tra il valore

3.1

quadratico medio della pressione sonora e il quadrato della pressione sonora di riferimento. La pressione sonora di riferimento è pari a 20 µPa. Il livello di pressione sonora è misurato in decibel.

intensità sonora istantanea, I ( t ) : Valore istantaneo del flusso di energia sonora per uni-

3.2

tà di area nella direzione della velocità acustica locale istantanea. È una grandezza vettoriale uguale al prodotto della pressione sonora istantanea in un punto per la velocità locale associata: formula

1

I (t ) = p (t ) ⋅ u (t ) dove: p ( t ) è la pressione sonora istantanea in un punto;

u ( t ) è la velocità locale istantanea nello stesso punto; t è il tempo, in secondi.

intensità sonora,I : Media temporale del vettore I ( t ) in un campo sonoro stabile nel tem-

3.3

po: formula

2

1 lim I = T → ∞ ---T

T

∫0 I ( t )

dt

dove: T è il periodo di integrazione. Inoltre

I

è il valore algebrico del vettore I ; il segno indica il senso del vettore e dipende dalla scelta della direzione positiva del flusso di energia;

I

1)

è il modulo del vettore I .

Da pubblicare. UNI EN ISO 9614-1:1997

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intensità sonora normale, In: Componente dell'intensità sonora nella direzione perpendi-

3.4

colare alla superficie di misurazione definita dal vettore normale unitario n . formula

3

In = I ⋅ n dove:

n

è il vettore normale unitario diretto verso l'esterno del volume delimitato dalla superficie di misurazione.

livello di intensità sonora normale, L ln : Valutazione logaritmica del modulo dell'intensità

3.5

sonora normale I n data da:

formula

4

L l = 10 lg [ I n ⁄ I 0 ] dB n

dove: l0 è l'intensità sonora di riferimento (= 10-12 W/m2). Il livello di intensità sonora normale è espresso in decibel. Quando In è negativo, il livello è espresso nella forma (-) XX dB, salvo quando è usato nella valutazione di δ pI (vedere 3.11). 0

3.6

potenza sonora

3.6.1

potenza sonora parziale, Pi: Media temporale del valore del flusso di energia sonora che attraversa un elemento di superficie di misurazione, data da: formula

5

P i = I i ⋅ S i = I ni ⋅ S i dove: Ini è il valore algebrico della componente dell'intensità sonora normale misurata nella posizione i sulla superficie di misurazione; Si è l'area dell'elemento di superficie associato al punto i.

potenza sonora, P: Potenza sonora totale generata da una sorgente e determinata utiliz-

3.6.2

zando il metodo fornito nella presente parte della ISO 9614, data da: formula

6 N

P =

∑ Pi i =1

e formula

7 N

P =

∑ Pi i =1

dove: N è il numero totale degli elementi che costituiscono la superficie di misurazione.

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livello di potenza sonora, LW: Valutazione logaritmica della potenza sonora generata da

3.6.3

una sorgente e determinata utilizzando il metodo fornito nella presente parte della ISO 9614, data da: formula

8

L W = 10 lg [ P ⁄ P 0 ] dB dove: è il valore assoluto della potenza sonora della sorgente; P è la potenza sonora di riferimento (= 10-12 W).

P0

Il livello di potenza sonora è espresso in decibel. Quando P è negativo, il livello è espresso nella forma (-) XX dB solo per i resoconti. Nota 2

3.7

La presente parte della ISO 9614 non può essere applicata se si riscontra che il valore di P della sorgente è negativo.

superficie di misurazione: Superficie ipotetica su cui vengono effettuate le misurazioni intensimetriche e che racchiude la sorgente di rumore in prova o completamente o congiuntamente ad una superficie acusticamente rigida e continua. Nei casi in cui la superficie ipotetica sia interrotta da strutture aventi superficie solida, la superficie di misurazione termina in prossimità delle linee di intersezione tra le strutture e la superficie.

3.8

elemento di superficie: Porzione della superficie di misurazione associata ad un punto di misurazione.

3.9

intensità residua: Contributo all'intensità sonora causato dalla presenza di sorgenti esterne alla superficie di misurazione (meccanismi che funzionano all'esterno del volume delimitato dalla superficie di misurazione).

3.10

sonda: Parte del sistema di misurazione dell'intensità comprendente i sensori.

3.11

indice dell'intensità di pressione residua, δ pI : La differenza tra i valori di Lp e L I rilevati 0

n

quando la sonda intensimetrica è posta e orientata in un campo sonoro tale che l'intensità sonora sia zero. È espressa in decibel. Il metodo per la determinazione di δ pI è fornito nell'IEC 1043. Solo in questo caso, l'indice 0

"n" indica la direzione dell'asse della sonda. formula

9

δ pI = ( L p Ð L I ) 0

n

indice di capacità dinamica, Ld: Dato da:

3.12 formula

10

L d = δ pI Ð K 0

È espresso in decibel. Il valore di K dipende dal grado di accuratezza richiesto (vedere prospetto 1). prospetto

1

Fattore di errore di bias, K Grado di accuratezza

Fattore di errore di bias, K dB

Laboratorio (grado 1) Tecnico progettuale (grado 2) Controllo (grado 3)

10 10 7

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3.13

segnale stazionario: Ai fini della presente parte della ISO 9614, un segnale viene considerato stazionario nel tempo se, per ogni posizione di misurazione, la media temporale delle sue proprietà durante ogni singolo periodo di misurazione è uguale a quella ottenuta nella stessa posizione quando il periodo di integrazione è esteso al tempo totale impiegato per la misurazione in tutte le posizioni sulla superficie (di misurazione). Secondo questa definizione, i segnali ciclici o periodici sono stazionari se in ogni singola posizione il periodo di misurazione si estende su almeno 10 cicli.

3.14

indicatori di campo, da F1 a F4: Vedere appendice A.

4

REQUISITI GENERALI

4.1

Dimensioni della sorgente di rumore Le dimensioni della sorgente di rumore possono essere scelte senza restrizioni e sono definite dalla scelta della superficie di misurazione.

4.2

Natura del rumore emesso dalla sorgente Il segnale deve essere stazionario nel tempo, secondo quanto definito in 3.13. Se una sorgente funziona seguendo un ciclo di lavoro in cui vi sono periodi continui distinti di funzionamento costante, ai fini della presente parte della ISO 9614, si deve determinare e indicare un livello singolo di potenza sonora per ogni periodo distinto. Si deve agire in modo da evitare di eseguire la misurazione durante i periodi di funzionamento di sorgenti di rumore residuo variabili nel tempo, di cui è possibile prevedere l’esistenza (vedere prospetto B.3 nell’appendice B).

4.3

Incertezze nella misurazione Ai fini della presente parte della ISO 9614, nel prospetto 2 vengono definiti tre gradi di accuratezza. Le incertezze indicate tengono conto degli errori casuali associati al procedimento di misurazione oltre che del margine massimo di errore nella misurazione del bias limitato dal valore del fattore K di errore di bias relativo al grado di accuratezza richiesto (vedere prospetto 1). Non tengono conto né delle tolleranze relative alle prestazioni nominali degli strumenti, specificate nell'IEC 1043, né degli effetti della variazione delle condizioni di installazione, montaggio e funzionamento della sorgente. Al di sotto di 50 Hz non ci sono dati sufficienti per cui poter calcolare i valori di incertezza. Ai fini della presente parte della ISO 9614, la gamma normale delle frequenze per il calcolo dei livelli ponderati A comprende le bande di ottava comprese tra 63 Hz e 4 kHz e le bande di terzo di ottava tra 50 Hz e 6,3 kHz. Il valore del livello ponderato A, calcolato dai livelli di banda di ottava nella gamma tra 63 Hz e 4 kHz e dai livelli di terzo di ottava nella gamma da 50 Hz a 6,3 kHz, è corretto se non ci sono livelli significativamente elevati nelle bande sotto 50 Hz e sopra 6,3 kHz. Ai fini di questa valutazione, i livelli significativi corrispondono a livelli di banda che, dopo ponderazione A, hanno un valore minore di non più di 6 dB rispetto al valore di calcolo ponderato A. Se le valutazioni ponderate A e la determinazione del livello di potenza sonora associata vengono effettuate in una gamma di frequenze più ristretta, questa gamma deve essere indicata in conformità con 10.5 b).

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prospetto

2

Incertezza nella determinazione dei livelli di potenza sonora Frequenze centrali della banda di ottava

Scarto quadratico medio, s1)

Frequenze centrali della banda di terzo di ottava Laboratorio (grado 2)

Hz

Hz

dB

Tecnico progettuale (grado 2) dB

da 63 a 125 da 250 a 500 da 1 000 a 4 000

da 50 a 160 da 200 a 630 da 800 a 5 000 6 300

2 1,5 1 2

3 2 1,5 2,5

Ponderato A2)

Controllo (grado 3) dB

43)

1) C’è una probabilità del 95% che il vero valore del livello di potenza sonora sia compreso in un intervallo di ± 2 s intorno al valore misurato. 2) Da 63 Hz a 4 kHz o da 50 Hz a 6,3 kHz. 3) Vista la grande varietà di apparecchiature a cui le norme possono essere applicate, il valore dato è solo indicativo.

L’incertezza nella determinazione del livello di potenza sonora di una sorgente di rumore dipende dalla natura del campo sonoro della sorgente, dalla natura del campo sonoro residua, dall’assorbimento della sorgente in prova, dal tipo di campionamento del campo di intensità e dal procedimento di misurazione impiegati. Per questo motivo, la presente parte della ISO 9614 prescrive un procedimento per la valutazione preliminare degli indicatori della natura del campo sonoro esistente in prossimità della superficie di misurazione proposta (vedere appendice A). I risultati di questa prova iniziale sono utilizzati per la determinazione di procedure appropriate in conformità con i prospetti B.2 e B.3 (vedere appendice B). Se è richiesta unicamente la determinazione del livello ponderato A, devono essere trascurati eventuali livelli di banda ponderati A minori di almeno 10 dB rispetto al livello di banda ponderato A più elevato. Se due o più livelli di banda appaiono non significativi, possono essere trascurati purché il livello corrispondente alla somma delle potenze sonore ponderate A nelle bande suddette sia minore di almeno 10 dB del livello di banda ponderato A più elevato. Se è richiesto solamente un livello di potenza sonora globale ponderato in frequenza, è irrilevante l'incertezza della determinazione del livello di potenza sonora in ogni banda in cui il suo valore ponderato sia minore di almeno 10 dB del livello ponderato globale.

5

AMBIENTE DI PROVA

5.1

Criterio per l'adeguatezza dell'ambiente di prova L'ambiente di prova deve essere tale che il principio così come definito nella IEC 1043, in base al quale è misurata l'intensità sonora mediante la particolare strumentazione utilizzata, sia valido. Inoltre deve soddisfare ai requisiti definiti da 5.2 a 5.4.

5.2

Intensità residua

5.2.1

Livello dell'intensità residua Prendere tutte le misure possibili per ridurre il livello dell'intensità residua, che non deve essere tale da ridurre l'accuratezza della misurazione in modo inaccettabile (vedere l'appendice B e A.2.2 dell'appendice A). Nota 3

Se notevoli quantità di materiale fonoassorbente fanno parte della sorgente sottoposta a prova, alti livelli di intensità residua possono portare ad una stima non corretta della potenza sonora. L'appendice D fornisce indicazioni sulla modalità della valutazione dell'errore risultante nel caso particolare ove la sorgente sottoposta a prova possa essere disattivata.

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5.2.2

Variabilità del rumore residuo Accertare che la variabilità dell’intensità del rumore residuo non ecceda il limite specificato dall'indicatore di variabilità temporale del campo sonoro, F1. Vedere prospetto B.3.

5.3

Vento, moto gassoso, vibrazioni e temperatura Non eseguire misurazioni quando le condizioni di movimento dell'aria in prossimità della sonda intensimetrica non rispettano i limiti necessari al buon funzionamento del sistema di misurazione, come specificato dal fabbricante. In mancanza di tali informazioni, non eseguire misurazioni se la velocità media dell'aria è maggiore di 2 m/s (vedere l'appendice C). Utilizzare sempre uno schermo antivento per la sonda durante le misurazioni all'esterno (consultare l'IEC 1043 per le istruzioni). Non posizionare la sonda vicino o all'interno di un moto gassoso la cui velocità media è maggiore di 2 m/s e montarla in modo che non sia soggetta a vibrazioni.

5.4

Nota 4

Poiché la velocità del vento oscilla intorno ad un valore medio, il livello di potenza sonora determinato può risultare superiore a quello effettivo nei casi in cui la velocità media del vento è prossima al massimo consentito.

Nota 5

La sonda non dovrebbe essere posizionata a meno di 20 mm dai corpi la cui temperatura è notevolmente diversa da quella dell'aria dell'ambiente. Si dovrebbe evitare l'utilizzo di una sonda in presenza di valori di temperatura molto più alti di quelli ambientali, soprattutto in presenza di un elevato gradiente di temperatura attraverso la sonda.

Nota 6

La pressione e la temperatura dell'aria influiscono sulla densità dell'aria e sulla velocità del suono. Si dovrebbero verificare gli effetti di queste grandezze sulla calibrazione degli strumenti e si dovrebbero effettuare le correzioni appropriate alle misurazioni di intensità (vedere IEC 1043).

Configurazione dell'ambiente di prova La configurazione dell'ambiente di prova non deve essere, per quanto possibile, modificata durante lo svolgimento della prova; ciò è di particolare importanza se la sorgente emette suoni di natura tonale. Esaminare la ripetibilità dei risultati (come viene specificato nella ISO 5725) e riportare i casi in cui non è possibile evitare la variazione dell'ambiente di prova. Accertarsi, nei limiti del possibile, che l'operatore non si trovi lungo l'asse o vicino all'asse della sonda durante il periodo di misurazione nelle diverse posizioni. Se è possibile, rimuovere eventuali oggetti estranei dalle vicinanze della sorgente.

6

STRUMENTAZIONE

6.1

Generalità Lo strumento per la misurazione intensimetrica e la sonda utilizzati devono soddisfare ai requisiti della IEC 1043. Per le determinazioni di grado 1 e grado 2 devono essere utilizzati gli strumenti di classe 1. Regolare lo strumento per la misurazione intensimetrica secondo i valori della temperatura e della pressione dell'aria dell'ambiente, in conformità con la IEC 1043. Registrare l'indice intensimetrico residuo di pressione dello strumento utilizzato per le misurazioni in conformità con la presente parte della ISO 9614 per ogni banda di frequenza di misurazione.

6.2

Calibrazione e controllo in campo Lo strumento, compresa la sonda, deve essere conforme alla IEC 1043. Verificare la conformità con la IEC 1043 in laboratorio almeno una volta all'anno, mediante calibrazioni in conformità con le norme nazionali. Registrare i risultati secondo 10.3. Per controllare il buon funzionamento della strumentazione prima di ogni serie di misurazioni, utilizzare il procedimento di controllo in campo specificato dal fabbricante. Se non è specificato il controllo in campo, attuare le procedure fornite in 6.2.1 e 6.2.2 per indicare eventuali anomalie del sistema di misurazione occorse durante il trasporto, ecc.

6.2.1

Livello di pressione sonora Controllare il livello di pressione sonora registrato da ciascun microfono di pressione della sonda intensimetrica mediante un calibratore di classe 0 o 1 o 1L in conformità con la IEC 942.

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6.2.2

Intensità Porre la sonda intensimetrica sulla superficie di misurazione, con l'asse perpendicolare alla superficie, in un punto di intensità superiore all'intensità media della superficie. Misurare il livello di intensità sonora normale (vedere 3.5). Ruotare la sonda intensimetrica di 180° attorno all'asse perpendicolare all'asse di misurazione e posizionarla con il suo centro sonoro nella stessa posizione della prima misurazione. Misurare di nuovo l'intensità. Montare la sonda intensimetrica su un supporto che assicuri il mantenimento della stessa posizione durante la rotazione della sonda. Affinché l'apparecchiatura di misurazione sia considerata accettabile, i due valori di In, per il livello di banda massimo misurato nelle bande di ottava e di terzo di ottava, devono avere segni opposti e la differenza tra i due livelli di intensità sonora deve essere minore di 1,5 dB.

7

INSTALLAZIONE E FUNZIONAMENTO DELLA SORGENTE

7.1

Generalità Installare la sorgente o posizionarla in modo che rispecchi adeguatamente il normale utilizzo o la modalità stabilita in uno speciale codice di prova per il tipo particolare di macchina o attrezzatura.

7.2

Condizioni di installazione e funzionamento della sorgente in prova Seguire le istruzioni di installazione e funzionamento specificate nell'eventuale codice di prova per il tipo particolare di macchina o attrezzatura. Se non è presente il codice di prova, far funzionare la sorgente sotto forte carico in condizione stabile e che rappresenti il normale utilizzo. Possono rivelarsi opportune le seguenti condizioni di funzionamento: a) sotto carico corrispondente alla massima emissione sonora che rappresenti il normale utilizzo (la probabilità di un utilizzo simile sia maggiore del 10%); b) sotto pieno carico; c) senza carico (funzionamento a vuoto); d) sotto carico simulato (il carico non rappresenta il normale utilizzo ma lo simula e corrisponde, di preferenza, all'emissione sonora massima); e) sotto altre condizioni di carico e di funzionamento specificate. Si raccomanda di applicare uno dei punti a) o b), nel loro ordine, come condizione di funzionamento principale. Uno o più dei punti rimanenti possono essere scelti come condizioni di funzionamento supplementari.

8

MISURAZIONE DEI LIVELLI DELLE COMPONENTI DELL'INTENSITÀ SONORA NORMALE

8.1

Tempo di integrazione Per un margine massimo di errore del 5% sull'intensità misurata con un livello di confidenza al 95%, il tempo di integrazione richiesto dagli strumenti che utilizzano filtri per il rumore bianco con distribuzione di tipo gaussiano, è dato da

BT ≥ 400 dove: B è la larghezza di banda del filtro; T è il tempo di integrazione. Per gli strumenti che sintetizzano le bande di ottava o di terzo di ottava dalle analisi in banda stretta, si deve fare riferimento alla IEC 1043 per le istruzioni sul tempo di integrazione e il numero di medie equivalenti. Si deve porre particolare attenzione nel caso di segnali ciclici.

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8.2

Prova iniziale Eseguire le misurazioni intensimetriche normali su una superficie di misurazione iniziale. Se questa superficie iniziale si rivela non soddisfacente, modificarla secondo quanto specificato nell'appendice B. La superficie iniziale di misurazione deve essere definita attorno alla sorgente in prova. Nota 7

figura

1

Questa superficie dovrebbe preferibilmente avere una delle forme geometriche semplici e quantificabili indicate nella figura 1.

Superfici di misurazione iniziali preferibili

La distanza media tra la superficie di misurazione e la superficie della sorgente in prova deve essere maggiore di 0,5 m, a meno che questa posizione non corrisponda ad una componente che, come può essere dimostrato con una prova, emani una frazione trascurabile della potenza sonora della sorgente in prova. La superficie scelta può eventualmente comprendere parti non assorbenti (coefficiente di assorbimento in campo diffuso minore di 0,06) quali un pavimento di cemento o una parete in muratura. Le misurazioni intensimetriche non devono essere eseguite su tali superfici e le aree di tali superfici non devono essere incluse nella valutazione della potenza sonora della sorgente, in conformità alla formula 6 (vedere 3.6.2). Per la valutazione della stabilità del campo sonoro nel tempo, scegliere una posizione di misurazione "rappresentativa" sulla superficie di misurazione iniziale. Calcolare l'indicatore F1 per tutte le bande di frequenza della misurazione come specificato in A.2.1 dell'appendice A. Se la variabilità temporale del campo sonoro supera quella specificata nel prospetto B.3 nell'appendice B, prendere le necessarie misure specificate nel prospetto B.3 per ridurre la variabilità. Se è possibile disattivare la sorgente in prova, il rumore residuo è considerato insignificante se i livelli di pressione sonora ponderati A misurati in cinque posizioni (distribuite uniformemente sulla superficie di misurazione) subiscono una diminuzione di almeno 10 dB quando si disattiva la sorgente. Nota 8

Questa condizione non è valida nei casi in cui la sorgente in prova comandi sorgenti di rumore residuo significativo esterne alla superficie di misurazione.

Eseguire le misurazioni dei livelli intensimetrici normali e dei livelli di pressione sonora nelle bande di frequenza in cui deve essere fatta la determinazione della potenza sonora, almeno in una posizione per metro quadrato e almeno in 10 posizioni distribuite il più uniformemente possibile (in funzione dell'area dei segmenti di superficie) sulla superficie di misurazione. Nei casi in cui il rumore residuo sia significativo e dove questo richiederebbe più di 50 posizioni di misurazione, è possibile la riduzione ad una posizione ogni 2 m2, a condizione che il numero totale non sia minore di 50. Nei casi in cui il rumore residuo non sia significativo e per aree della superficie di misurazione maggiori di 50 m2, scegliere 50 posizioni distribuite il più uniformemente possibile (in funzione dell'area dei segmenti di superficie) sull'intera superficie di misurazione. Calcolare gli indicatori di campo F2, F3 ed F4 per tutte le bande di frequenza di misurazione, in conformità con l'appendice A e introdurli nelle formule date nei criteri di definizione in B.1.1 dell'appendice B. Se questo controllo è soddisfatto per ogni banda di frequenza, la determinazione della potenza sonora iniziale è accettabile come risultato finale nella gamma di incertezza data nel prospetto 2. Se il criterio 1 di B.1.1 non è soddisfatto per tutte le bande di frequenza di misurazione, considerare una delle due alternative seguenti:

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a) indicare nel resoconto, in conformità con 10.5, che l'incertezza della determinazione del livello di potenza sonora in queste bande di frequenza supera quanto stabilito nel prospetto 2 per il grado di accuratezza desiderato; oppure b) agire secondo quanto stabilito dal prospetto B.3, per aumentare l'accuratezza della determinazione. Se il criterio 2 di B.1.2 non è soddisfatto in tutte le bande di frequenza di misurazione, intraprendere una delle azioni esposte in 8.3 o 8.4.

8.3

Procedimento (facoltativo) concepito per ridurre il numero delle posizioni addizionali di misurazione sulla superficie di misurazione iniziale

8.3.1

Identificazione delle concentrazioni di potenza sonora parziale Se il controllo fornito in B.1.2 (criterio 2) indica che, per ogni banda (bande) di frequenza lo scarto quadratico medio normale dei valori misurati dell'intensità sonora normale indicata da F4 sulla superficie iniziale di misurazione supera quella necessaria ad assicurare che l'errore di campionamento sia contenuto nella gamma corrispondente alla classe di accuratezza desiderata, è possibile ridurre l'impegno di misurazione supplementare richiesto per avvalorare la superficie di misurazione iniziale, modificando in modo selettivo la griglia delle posizioni di misurazione per ottimizzare il procedimento di campionamento dell'intensità sonora normale. Il procedimento descritto in 8.3.2 permette di verificare la possibilità di tale ottimizzazione.

8.3.2

Concentrazione di potenza sonora parziale positiva Questo procedimento consente di determinare se è possibile o meno ottimizzare il procedimento di campionamento dell'intensità sonora normale modificando selettivamente la griglia delle posizioni di misurazione. Se viene soddisfatto il criterio 1 di B.1.1 ma non il criterio 2 di B.1.2 e se F3 - F2 ≤ 1dB (in alcune o in tutte le bande di frequenza di misurazione), è possibile che la maggior parte della potenza sonora della sorgente in queste bande sia concentrata su un gruppo di segmenti di misurazione la cui area totale è minore della metà dell'area totale della superficie di misurazione. L'incremento selettivo del numero delle posizioni di misurazione in tali segmenti permette in genere di migliorare l'accuratezza della determinazione della potenza sonora. Questa possibilità è verificata dal procedimento di calcolo dato in B.1.3. Se si ha la conferma dell'esistenza di concentrazioni di potenza sonora parziale, valutare il numero delle ulteriori posizioni necessarie sul gruppo di segmenti su cui è concentrata la maggior parte della potenza sonora, secondo il procedimento di calcolo specificato in B.1.3 e distribuire il loro numero in modo uniforme (in funzione dell'area dei segmenti) su questa superficie. Misurare i livelli di intensità sonora normale solo nelle nuove posizioni di misurazione. Calcolare le potenze sonore parziali e il livello di potenza sonora della sorgente mediante le formule 11 e 12 e considerare la determinazione di potenza sonora come risultato finale nella gamma di incertezza data nel prospetto 2. Se non si può applicare questo procedimento di modificazione selettiva, prendere altre iniziative secondo quanto descritto in B.2 e nel prospetto B.3.

8.4

Prove ulteriori Se i controlli forniti in B.1 indicano che né la griglia di misurazione inizialmente scelta né, nel caso venga utilizzata il procedimento fornito in 8.3.2, la griglia di misurazione modificata, rispondono al grado di accuratezza richiesto, agire secondo quanto esposto in B.2. Misurare i livelli delle componenti di intensità sonora normale e i livelli di pressione sonora associata utilizzando la superficie e/o la griglia di misurazione modificata. Ricalcolare gli indicatori di campo F2, F3 ed F4 e valutarli secondo B.1. Procedere secondo quanto indicato in B.2. Ripetere questo procedimento fino al raggiungimento del grado di accuratezza richiesto, come indicato nel punto B.1. Nei casi in cui la ripetizione non permetta di soddisfare i criteri specificati, registrare come risultato una prova nulla e indicarne i motivi.

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9

CALCOLO DEL LIVELLO DI POTENZA SONORA

9.1

Calcolo delle potenze sonore parziali per ogni elemento di superficie(i) di misurazione Calcolare la potenza sonora parziale in ogni banda di frequenza per ogni elemento di superficie di misurazione mediante la formula: formula

11

P i = I ni S i dove: Pi è la potenza sonora parziale dell'elemento di superficie i; Ini è il valore algebrico della componente dell'intensità sonora normale misurata nella posizione i sulla superficie di misurazione; Si è l'area dell'elemento di superficie i. Quando il livello dell'intensità sonora normale L I per l’elemento di superficie i è scritto ni nella forma XX dB, il valore di Ini deve essere calcolato mediante la formula

Ini = I0 × 10XX/10 Quando il livello dell'intensità sonora normale L I per l'elemento di superficie i è scritto ni nella forma (-) XX dB, il valore di Ini deve essere calcolato dalla formula

Ini = - I0 × 10XX/10 In queste formule I0 = 10-12 W/m2.

9.2

Calcolo del livello di potenza sonora della sorgente di rumore Calcolare il livello della potenza sonora della sorgente di rumore in ogni banda di frequenza con la formula: formula

12 N

L W = 10 lg ∑ P i ⁄ P 0 dB i =1

dove: Pi è la potenza sonora parziale dell'elemento di superficie i, calcolata con la formula 11; P0 è la potenza sonora di riferimento (= 10-12 W); N è il numero totale delle posizioni di misurazione e dei segmenti. N

Se ∑ P i è negativo in una qualunque banda di frequenza, il metodo fornito nella presente i =1

parte della ISO 9614 non è applicabile a quella banda.

10

INFORMAZIONI DA RIPORTARE Per le misurazioni eseguite in conformità con la presente parte della ISO 9614, devono essere fornite e registrate, se applicabili, le informazioni seguenti.

10.1

Sorgente sottoposta a prova a) Descrizione della sorgente sottoposta a prova (comprese le dimensioni e la struttura della superficie). b) Natura della sorgente di rumore sottoposta a prova (variabilità, carattere ciclico, qualità tonale, ecc.). c) Condizioni di funzionamento. d) Condizioni di installazione.

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10.2

Ambiente di prova a) Descrizione dell'ambiente di prova, compreso uno schema che mostri la posizione della sorgente, la configurazione e posizione degli oggetti vicini, la natura del terreno e/o del piano orizzontale. b) Descrizione della natura del rumore emesso da sorgenti diverse da quella in prova, compresi la variabilità, il carattere ciclico, la qualità tonale. c) Temperatura e pressione statica dell'aria. d) Velocità media e direzione del vento. e) Descrizione di eventuali dispositivi/procedure utilizzati per ridurre gli effetti del rumore residuo. f) Descrizione qualitativa di eventuale flusso di aria/gas e loro fluttuazioni.

10.3

Strumentazione a) Apparecchiatura usata per le misurazioni, compresi nomi, tipi, numeri di serie, fabbricanti e configurazione della sonda. b) Metodo(i) usato(i) per la calibrazione e l'esecuzione dei controlli in campo sulla strumentazione, comprese le date di calibrazione. c) Indice dell'intensità residua di pressione del sistema di misurazione intensimetrico in ogni banda di frequenza di misurazione e per ogni configurazione della sonda impiegata. d) Data e luogo della calibrazione del dispositivo di misurazione intensimetrica.

10.4

Procedimento di misurazione a) Descrizione di ogni fase del procedimento di misurazione. b) Descrizione del montaggio, o del sistema di supporto, della sonda intensimetrica durante le misurazioni. c) Descrizione quantitativa della(e) superficie e dei segmenti di misurazione; dovrebbe essere incluso un diagramma. d) Descrizione della griglia di misurazioni; ogni posizione dovrebbe essere identificata da un numero e da coordinate. e) Tempo di integrazione per ogni posizione.

10.5

Dati acustici a) Presentazione sotto forma di tabella degli indicatori di campo da F1 a F4 calcolati a partire da ogni serie di misurazioni su ogni superficie di misurazione utilizzata. b) Presentazione sotto forma di tabella o di grafico del valore calcolato del livello di potenza sonora della sorgente in tutte le bande di frequenza considerate. Dove è necessaria la determinazione del livello di potenza sonora ponderato A, deve essere tralasciato dalla determinazione il contributo delle bande di frequenza in cui non sono soddisfatti il criterio 1 e/o il criterio 2 dell'appendice B e il fatto deve essere indicato nel resoconto, a meno che i loro contributi possano essere trascurati applicando 4.3. c) Indicazione del margine di incertezza previsto nel livello di potenza sonora determinato per ogni banda di frequenza, in cui non è soddisfatto il criterio 2 dell'appendice B, in conformità con la formula B.3. d) Presentazione, all'occorrenza, dei risultati dei controlli in campo, determinati tramite il metodo di inversione della sonda specificato in 6.2.2. e) Data di esecuzione delle misurazioni (anno/mese/giorno).

10.6

Grado di accuratezza della determinazione del livello di potenza sonora Deve essere indicato il grado di accuratezza raggiunto nella prova finale, in conformità con il prospetto 2. Nel caso particolare in cui il grado di accuratezza del livello di potenza sonora possa essere ottenuto solamente in una gamma di frequenze ristretta, si devono indicare i limiti di confidenza al 95% per le bande di frequenza in cui, in conformità con l'appendice B, non è possibile assicurare l'accuratezza richiesta.

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APPENDICE (normativa)

A CALCOLO DEGLI INDICATORI DI CAMPO

A.1

Generalità Determinare gli indicatori di campo mediante le formule da A.1 a A.9 per ciascuna superficie e rete di misurazione utilizzata e in ogni banda di frequenza considerata per la determinazione del livello di potenza sonora.

A.2

Definizione degli indicatori di campo

A.2.1

Indicatore di variabilità temporale del campo sonoro Determinare il valore rappresentativo dell'indicatore di variabilità temporale del campo sonoro, F1, in una posizione adatta selezionata sulla superficie di misurazione, secondo la formula A.1: formula

A.1

F1

1 = ---In

1 -------------M Ð1

M

∑

( I nk Ð I n )

2

k =1

dove:

In

è il valore medio di In su M campioni integrati in un tempo breve Ink, calcolato mediante la formula A.2:

formula

A.2

1 I n = ----M Nota 9

A.2.2

M

∑

I nk

k =1

M assumerà normalmente un valore uguale a 10. Si raccomanda di assumere come durata di integrazione breve un valore tra 8 s e 12 s oppure, per i segnali periodici, un qualunque numero intero di cicli.

Indicatore di scarto intensità-pressione medio sulla superficie Calcolare l'indicatore di scarto intensità-pressione sulla superficie, F2, mediante la formula A.3: formula

A.3

F 2 = Lp Ð L I

n

dove:

Lp

è il livello di pressione sonora medio sulla superficie, in decibel, calcolato mediante la formula A.4:

formula

A.4

1 L p = 10 lg  ---N

N

∑ 10 i =1

0, 1 L pi 

 dB 

e

LI

n

è il livello del modulo dell'intensità sonora normale medio sulla superficie, in decibel, calcolato mediante la formula A.5:

formula

A.5

LI

n

1 = 10 lg  ---N

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N

∑ i =1

 I ni ⁄ I 0  dB 

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dove: I ni

A.2.3

è il modulo dell'intensità sonora normale nella posizione di misurazione i.

Indicatore di potenza parziale negativa Calcolare l'indicatore di potenza parziale negativa, F3, mediante la formula A.6: formula

A.6

F 3 = Lp Ð LI

n

dove:

Lp

è il livello di pressione sonora medio sulla superficie, in decibel, calcolato mediante la formula A.4;

LI

n

è il valore algebrico del livello dell'intensità normale di superficie, in decibel, calcolato mediante la formula A.7:

formula

A.7

1 L I = 10 lg ---n N e Ini

N

∑ I ni ⁄ I 0

dB

i =1

è la grandezza algebrica della componente dell'intensità sonora normale misurata nella posizione i sulla superficie di misurazione; è l'intensità sonora di riferimento (= 10-12 W/m2).

I0

Se il livello della componente dell'intensità sonora normale L I

ni

nella posizione i è espres-

so nella forma XX dB, calcolare il valore di Ini mediante la formula

Ini = I0 × 10XX/10 Se il livello dell'intensità sonora normale L I

ni

nella posizione i è espresso nella forma (-)

XX dB, calcolare il valore di Ini con la formula Ini = - I0 × 10XX/10 Se ∑ I ni ⁄ I 0 è negativo in una qualunque banda di frequenza, le condizioni di prova non soddisfano le prescrizioni della presente parte della ISO 9614 in quella banda di frequenza.

A.2.4

Indicatore di non uniformità del campo Calcolare l'indicatore di non uniformità del campo, F4, mediante la formula A.8: formula

A.8

1 F 4 = ---In

1 -------------N Ð1

N

∑

( I ni Ð I n )

2

i =1

dove:

In

è l'intensità sonora normale media sulla superficie calcolata mediante la formula A.9:

formula

A.9

1 I n = ---N

N

∑ I ni i =1

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APPENDICE (normativa)

B PROCEDIMENTO PER IL RAGGIUNGIMENTO DEL GRADO DI ACCURATEZZA DESIDERATO

B.1

Requisiti per la qualificazione Nell'applicazione della presente parte della ISO 9614, le condizioni del campo sonoro nelle posizioni di misurazione sulla superficie iniziale di misurazione possono variare anche notevolmente. Per garantire il rispetto dei limiti superiori di incertezza per i livelli di potenza sonora determinati, è necessario controllare l'adeguatezza della strumentazione e dei parametri prescelti per la misurazione (per esempio la superficie di misurazione, la distanza, la griglia microfonica) in relazione alle condizioni del campo sonoro e ambientali in cui questa verrà effettuata. Il procedimento generale è riassunto nella figura B.1.

B.1.1

Controllo dell'adeguatezza dell'apparecchiatura di misurazione Per poter definire una griglia di misurazione adatta alla determinazione del livello di potenza sonora di una sorgente di rumore in conformità con la presente parte della ISO 9614, l'indice di capacità dinamica Ld dell'apparecchiatura di misurazione deve essere maggiore dell'indicatore F2 determinato in conformità con l'appendice A per ogni banda di frequenza: Criterio 1 formula

B.1

Ld > F2 Se una superficie di misurazione prescelta non soddisfa il criterio 1, è necessario agire secondo il prospetto B.3 e la figura B.1. Nota 10

B.1.2

Se viene utilizzato l'indicatore F3, invece di F2, il risultato della prova sarà più cautelativo.

Controllo dell'adeguatezza delle posizioni di misurazione della griglia scelta Il numero N di posizioni delle sonde distribuite in modo uniforme su una superficie di misurazione prescelta, è considerato sufficiente se: Criterio 2 formula

B.2

N >CF 24 dove: l'indicatore F4 viene determinato secondo quanto specificato nell'appendice A e il fattore C è dato dal prospetto B.2. Se il numero di posizioni di misurazione è lo stesso per tutte le bande di frequenza, utilizzare, nel criterio 2, il valore massimo di CF 24. Se il criterio 2 non è soddisfatto in alcune bande di frequenza e i livelli in queste bande non sono significativi (vedere 4.3), questi livelli devono essere tralasciati. I risultati per le singole bande di frequenza di ottava e di terzo di ottava sono compresi in un intervallo di confidenza al 95% dato da formula

B.3

10 lg ( 1 ± 2 F 4 ⁄ N ) dB dove F4 è calcolato per ogni banda considerata. Se in una determinata banda di frequenza non è stato soddisfatto il criterio 2 per il grado di accuratezza richiesto, il livello di potenza sonora calcolato in quella banda può essere espresso solo se accompagnato dall'indicazione del corrispondente valore dell'intervallo di confidenza stimato al 95%. Nei casi in cui il livello di potenza sonora ponderato A debba essere determinato mediante la sommatoria delle potenze sonore ponderate calcolate in un numero di bande di frequenza contigue, allora F4 deve essere calcolato mediante le formule A.8 e A.9 utilizzando i valori di Ini e In calcolati come le somme delle intensità sonore ponderate in ogni banda presa in considerazione. Per il grado di accuratezza richiesta, il criterio 2 deve essere applicato utilizzando il valore di C più alto nella banda di frequenza compresa nella sommatoria.

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L'intensità sonora ponderata in una banda di frequenza individuale viene calcolata nel modo seguente. Se il livello di intensità sonora normale ponderato A L I per l'elemento di ni superficie i è espresso nella forma XX dB, il valore ponderato di Ini deve essere calcolato mediante la formula

Ini = I0 × 10XX/10 Se il livello di intensità sonora ponderato A L I per l'elemento di superficie i è espresso ni nella forma (-) XX dB, il valore ponderato di Ini deve essere calcolato mediante la formula

Ini = - I0 × 10XX/10 In queste formule I0 = 10-12 W/m2.

B.1.3

Controllo delle concentrazioni di potenza sonora parziale positiva e valutazione delle modificazioni necessarie alla griglia di misurazione (Procedimento facoltativo) In ogni banda di frequenza in cui valgono le condizioni specificate in 8.3.2, ordinare le potenze sonore parziali positive di ogni elemento di superficie di misurazione in ordine decrescente e selezionare un insieme superiore di segmenti in cui è concentrata più della metà della potenza sonora totale. Indicare con α la frazione selezionata della potenza sonora totale (α > 0,5). Il numero di segmenti Nα così identificati deve essere minore della metà del numero totale di segmenti N. Applicare il procedimento specificato in seguito per la valutazione del numero ulteriore di posizioni di misurazione su questo insieme. Se non esiste un insieme di segmenti che soddisfi alla condizione precedente, intraprendere azioni adeguate per aumentare l'accuratezza della determinazione della potenza sonora, secondo il prospetto B.3. Calcolare separatamente l'indicatore F4, come specificato in A.2.3 a) per l'insieme di segmenti Nα la cui area totale è Sα ; e b) per i segmenti rimanenti. Questi valori di F4 sono rispettivamente indicati come F4(α) e F4(1 - α). Determinare il numero totale N* delle nuove posizioni di misurazione richieste sulla superficie di misurazione Sα mediante la formula B.4: formula

B.4

N * ≥ 4 [ F 4 ( α) ⁄ ∆α ]

2

dove: 2 1 ∆ α = --- ∆ Ð ( 1 Ð α ) ------------------ F 4 ( 1 Ð α ) α N 1Ðα

e

N1 Ð α = N Ð Nα e i valori di ∆ sono forniti dal prospetto B.1. Distribuire le N* posizioni di misurazione il più uniformemente possibile (secondo l'area dei segmenti) sull'area Sα. Nota 11

prospetto B.1

Se il contributo totale alla potenza sonora ponderata A delle bande di terzo di ottava nella gamma di frequenza tra 800 Hz e 5 000 Hz è minore della metà della potenza totale, dovrebbero essere usati i valori di C validi per le bande di terzo di ottava da 200 Hz a 630 Hz.

Fattore di errore ∆ Frequenza

Grado 1

Grado 2

Tutte le bande

0,20

0,29

Ponderate A

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Grado 3

0,60

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B.1.4

Indicazione di instabilità del campo Valutare l'indicatore F1 subito prima e subito dopo la misurazione su qualunque superficie di misurazione prescelta. Se F1 supera il limite dato nel prospetto B.3, cercare di ridurre la variabilità temporale del campo.

B.1.5

Indicazione della presenza di sorgenti residue fortemente direzionali Se F2 ed F3 presentano valori molto diversi, è probabile l'esistenza di sorgenti di rumore residuo fortemente direzionali in prossimità della sorgente sottoposta a prova.

B.2

Iniziative da intraprendere per aumentare il grado di accuratezza della determinazione Il prospetto B.3 specifica le azioni da intraprendere nei casi in cui la superficie di misurazione e/o la griglia prescelta non soddisfino ai requisiti dati in B.1. prospetto B.2

Valori del fattore C C

Frequenze centrali di banda Frequenze centrali di banda di ottava di terzo di ottava Hz

Hz

da 63 a 125 da 250 a 500 da 1 000 a 4 000

da 50 a 160 da 200 a 630 da 800 a 5 000 6 300

Laboratorio (grado 1)

Tecnico progettuale (grado 2)

19 29 57 19

11 19 29 14

Ponderate A1)

Controllo (grado 3)

8

1) Da 63 Hz a 4 kHz o da 50 Hz a 6,3 kHz.

prospetto B.3

Azioni da intraprendere per aumentare il grado di accuratezza della determinazione Criterio

Codice iniziativa (vedere figura B.1)

Iniziativa

F1 > 0,6

e

Agire in modo da ridurre la variabilità temporale dell’intensità residua o misurare in periodi di minore variabilità o aumentare il periodo di misurazione in ogni posizione (se possibile).

F2 > Ld o (F3 - F2) > 3 dB

a

In presenza di elevato rumore residuo e/o forte riverberazione, ridurre la distanza media tra la superficie di misurazione e la sorgente ad un valore medio minimo di 0,25 m. In assenza di elevato rumore residuo e/o forte riverberazione, aumentare la distanza media misurata fino a 1 m.

oppure

b

Proteggere la superficie di misurazione dalle sorgenti di rumore residuo o cercare di ridurre la riflessione del suono verso la sorgente.

Il criterio 2 non è soddisfatto e 1 dB ≤ (F3 - F2) ≤ 3 dB

c

Aumentare la densità delle posizioni di misurazione in modo uniforme per soddisfare il criterio 2.

Il criterio 2 non è soddisfatto e (F3 - F2) ≤ 1 dB e il procedimento in 8.3.2 non è applicabile o non è selezionato

d

Aumentare la distanza media tra la superficie di misurazione e la sorgente usando lo stesso numero di posizioni di misurazione o aumentare il numero di posizioni di misurazione sulla superficie stessa.

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figura

Schema del procedimento per il raggiungimento del grado di accuratezza desiderato

B.1

Definire la superficie di misurazione iniziale e le posizioni di misurazione Misurazione successiva Tempo breve In

Si

Indicatore F1

No

F1 ≤ 0,6 ?

Azione e

Misurazione di L p , L l sulla n superficie di misurazione iniziale

Indicatori di campo F2, F3

Si

F2 < Ld ?

No

Azioni a oppure b

Si

(F3 - F2) ≤ 3 dB ?

No

Azioni a oppure b

Indicatore F4

Si

N > CF 24 ?

No Si

(F3 - F2) ≤ 1 dB ?

No

Azione c

opzione Azione d

Si

Concentrazione di potenza sonora parziale positiva ?

No

Azione d

Posizioni di misurazione addizionali

Misurazione di L p , L l nelle n posizioni addizionali Risultato finale Nota - I passaggi compresi nelle linee tratteggiate rappresentano un procedimento facoltativo concepito per ridurre il numero di posizioni supplementari di misurazione richieste sulla superficie di misurazione iniziale (8.3).

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APPENDICE (informativa)

C EFFETTI DEL MOTO D’ARIA SULLA MISURAZIONE DELL’INTENSITÀ SONORA Le sonde intensimetriche sono talvolta esposte al moto d'aria durante la misurazione, per esempio in condizioni ventose esterne o in prossimità di flussi generati da ventilatori. A rigore, il fondamento teorico relativo alla misurazione intensimetrica per le sonde p - p non è valido in presenza di deflussi gassosi stazionari; comunque, gli errori sono trascurabili se il numero di Mach del moto è basso (M < 0,05), eccetto che nei campi altamente reattivi. Errori più gravi possono essere causati dagli effetti dei deflussi d'aria non stazionari (turbolenza). La turbolenza può essere generata dal moto che incide sulle sonde e può anche essere causata dalla presenza della sonda stessa. Le fluttuazioni della quantità di moto del fluido inerenti alla turbolenza sono associate alle fluttuazioni di pressione; queste non sono di natura acustica e non sono normalmente correlate alle fluttuazioni di pressione dovute all'esistenza di un campo sonoro. Sono, però, registrate da trasduttori sensibili alla pressione esposti al moto e i segnali risultanti non possono essere distinti da quelli causati dalle pressioni sonore. La turbolenza ha una velocità di convezione vicina a quella media (nel tempo) di moto e contiene vortici (zone di movimento correlate) che hanno dimensioni in genere assai minori rispetto alle lunghezze d'onda corrispondenti alle frequenze udibili, con il risultato che i gradienti spaziali di pressione nella turbolenza possono superare notevolmente quelli delle onde sonore. Perciò i valori locali della velocità possono superare di gran lunga quelle dei campi sonori tipici. Ciò può condurre alla generazione di forti segnali di pseudo-intensità. La funzione degli schermi antivento è quella di deviare il flusso dalle immediate vicinanze dei trasduttori di pressione. A causa della bassa velocità di convezione della turbolenza, le variazioni della pressione e della velocità connesse con la turbolenza che agiscono sulla superficie esterna dello schermo non possono propagarsi in modo efficace alla sua parte centrale dove sono posti i trasduttori di pressione, mentre le onde sonore subiscono un'attenuazione decisamente minore. Questo è il principio di discriminazione messo in pratica dallo schermo antivento. Bisogna rendersi conto, però, che ci sono dei limiti all'efficacia di questa discriminazione. Le variazioni molto elevate di pressione non possono essere totalmente eliminate e la turbolenza di bassa frequenza e a grande ampiezza è attenuata meno efficacemente rispetto a quella di piccola ampiezza e alta frequenza. Poiché lo spettro di frequenza della turbolenza generata da vento e ventilatori tende a diminuire rapidamente con la frequenza, sono le misurazioni di intensità a bassa frequenza (inferiori tipicamente ai 200 Hz) quelle maggiormente influenzate. L'ampiezza e la frequenza della turbolenza dipendono molto dalla natura del processo di generazione e perciò è impossibile stabilire regole per ogni situazione del moto gassoso che può verificarsi durante l'esecuzione di una misurazione intensimetrica in campo. Poiché il valore efficace delle fluttuazioni della pressione di turbolenza aumenta con il quadrato della velocità media di moto, per la velocità media di moto viene fissato un limite di sicurezza cautelativo. Come regola generale, si dovrebbe notare che la tendenza dei livelli di intensità per bande di ottava o di terzo di ottava e/o di velocità locale a rimanere elevati o addirittura aumentare a basse frequenze (< 100 Hz) è un segno pericoloso, a meno che non sia possibile mettere in evidenza una tendenza identica per i livelli di pressione sonora e valutare soggettivamente che le emissioni della sorgente in esame siano concentrate soprattutto nella gamma di bassa frequenza. Un'altra indicazione qualitativa della contaminazione dei valori dell'intensità sonora a causa di una pseudo intensità dovuta alla turbolenza è la forte variabilità temporale dei livelli di intensità indicata e di velocità locale. La coerenza inter-microfono non è necessariamente un buon indicatore di contaminazione da turbolenza, poiché le fluttuazioni di pressione di bassa frequenza e grande ampiezza possono essere strettamente correlate alle distanze tipiche di separazione tra i microfoni. Un effetto nefasto dovuto alla turbolenza è la riduzione della gamma dinamica utile per la misurazione dei segnali di intensità sonora, soprattutto dove viene impiegata strumentazione con regolazione di gamma automatica.

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APPENDICE (informativa)

D EFFETTI DELL’ASSORBIMENTO SONORO SULLA SUPERFICIE DI MISURAZIONE Se la sorgente mostra segni evidenti di assorbimento sonoro (per esempio presenza rilevante di materiale per l'isolamento termico e/o fonoassorbente) e se il calcolo dell'indicatore F3 dà un valore maggiore di 6 dB, dovrebbe essere controllata l'influenza della potenza sonora assorbita PI,abs (con PI,abs< 0) sulla potenza sonora totale misurata, PI. Ciò è possibile se la sorgente in prova può essere disattivata. Allora, se il rumore residuo rimasto è invariato, la potenza sonora assorbita PI,abs può essere determinata direttamente a partire dalle misurazioni intensimetriche sulla superficie che circonda la sorgente, adesso disattivata, in prova. Se il rumore residuo non può essere mantenuto dopo la disattivazione della sorgente in prova, può essere effettuata una stima approssimativa della potenza sonora assorbita mediante un'adatta sorgente sonora residua artificiale che produca livelli simili alla sorgente sonora residua originale sulla superficie di misurazione. Gli effetti dell'assorbimento possono essere trascurati se viene soddisfatta la condizione seguente:

formula

D.1

L W Ð L W, abs ≥ K dB dove: LW è il livello della potenza sonora totale, in decibel (in conformità con la formula 8);

LW,abs è il livello della potenza sonora assorbita, in decibel [ = 10 lg ( P I, abs ⁄ P 0 ) ] ; K è dato nel prospetto 1. In caso contrario, si dovrebbero prendere provvedimenti per ridurre il livello di intensità residua o per proteggere la superficie di misurazione da sorgenti di rumore residuo.

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APPENDICE (informativa)

E BIBLIOGRAFIA [1]

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UNI EN ISO 9614-1:1997

Acustica - Guida alle norme internazionali sulla misurazione del rumore aereo e alla valutazione degli effetti sugli esseri umani Acustica - Determinazione dei livelli di potenza sonora delle sorgenti di rumore - Linee guida per l'uso di norme base e per la preparazione delle procedure per prove di rumorosità Acustica - Determinazione dei livelli di potenza sonora emessi dalle sorgenti di rumore - Metodo di laboratorio in camera riverberante per le sorgenti di rumore ad ampio spettro Acustica - Determinazione dei livelli di potenza sonora delle sorgenti di rumore - Metodo di laboratorio in camera riverberante per sorgenti di rumore con bande tonali e bande strette Acustica - Determinazione dei livelli di potenza sonora delle sorgenti di rumore - Metodi tecnici progettuali per camere riverberanti speciali Acustica - Determinazione dei livelli di potenza sonora delle sorgenti di rumore - Metodi tecnici progettuali per condizioni di campo libero sopra un piano riflettente Acustica - Determinazione dei livelli di potenza sonora delle sorgenti di rumore - Metodi di laboratorio per camere anecoiche e semianecoiche Acustica - Determinazione dei livelli di potenza sonora delle sorgenti di rumore - Metodo di controllo Acustica - Determinazione dei livelli di potenza sonora delle sorgenti di rumore - Metodo di controllo con sorgente sonora di riferimento Acustica - Valutazione del rumore emesso per via aerea da macchinari usando la misurazione delle vibrazioni BENOIT, R. et al. Analysis of sound power measurements via intensity for a spinning frame. Inter-Noise 85 (Munich), 1985, pp. 1131-1134 BOCKHOFF, M. Sound power determination by intensity measurements in the near-field of a vibrating panel. InterNoise 85 (Munich), 1985, pp. 1135-1138 BOCKHOFF, M. et al. Messungsicherheit bei der Schalleistungsbestimmung nach dem Intensitätsmessverfahren. DAGA 87 (Aachen), 1987, pp. 789-792 BOCKHOFF, M. et al. Sound power determination of machines by intensity technique. Inter-Noise 88 (Avignon), 1988, pp. 1125-1128 CROCKER, M.J., The use of existing and advanced intensity techniques to identify noise sources of a Diesel engine, SAE 810694, 1981 FAHY, F.J., Sound Intensity, Elsevier Applied Science, London, 1989 HÜBNER, G. Development of requirements for an intensity measurement code determining sound power level of machines under (worst) in situ conditions. Inter-Noise 84 (Honolulu, USA), 1984, pp. 1093-1098

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