In Massachusetts, la legge stabilisce che certe fonti di suono non possono causare rumore. Cosa viene definito come rumore, vi chiederete? Bene, il rumore nel Commonwealth si verifica per una delle due condizioni: il suono da una fonte che causa un aumento di 10 dB sopra il suono dell’ambiente/sfondo, o se il suono produce quello che viene chiamato “Tono Puro”. Ci immergeremo nella seconda condizione in questo blog.
Che cos’è un tono puro? Il fondatore di BBN, Leo Beranek si riferisce ai toni puri come “il più semplice suono periodico”. La sua definizione è “un suono Pure Tone è un disturbo di pressione che fluttua sinusoidalmente come una frequenza fissa”. Un altro illustre professore di acustica, Cyrill Harris va dritto al punto e definisce il Tono Puro come “un suono composto da una singola frequenza”.
Proviamo un paio di esempi di suoni che contengono un Tono Puro. L’esempio che uso quando parlo con i clienti è lo stridere dei freni o il suono delle unghie su una lavagna. I miei colleghi del Noise & Vibration Group hanno offerto alcuni altri esempi del mondo reale come il suono di un diapason, una campana della chiesa, il fischio di una barca o di un treno e il suono dei sistemi idraulici. Allo stesso modo, se avete mai fatto un test dell’udito, vi fanno ascoltare suoni di una certa frequenza e poi cambiano l’ampiezza e la frequenza. Questi suoni sono toni puri e di solito sono centrati su certe frequenze, chiamate bande di ottava.
A mio parere, quando una persona è infastidita dal suono, è più probabile che sia la presenza di un tono puro che la infastidisce piuttosto che il semplice livello del suono. Alle frequenze sbagliate, un tono puro può essere un suono molto fastidioso. Le sirene dei veicoli d’emergenza usano un tono puro modulato perché si sentono facilmente sopra il rumore di fondo. Potresti chiederti: come faccio a sapere se ho un Tono Puro? Se il rumore che vi infastidisce ha un ronzio, uno stridore o un lamento, allora è probabile che abbia un tono puro.
Il carattere acustico può essere misurato facilmente, ma avete bisogno di un fonometro che abbia una capacità di misurazione dipendente dalla frequenza. Questo include la banda di ottava, la banda di un terzo di ottava, la FFT (Fast Fourier Transform) o la capacità di analisi dello spettro. Dal momento che la misurazione di un tono puro è indipendente dalla sua precisione di ampiezza, un’applicazione per smartphone, come Analyzer può essere utilizzata per fornire un’analisi accurata del tono puro.
Sono stato coinvolto in molte indagini sul rumore della comunità sia dal lato della comunità che da quello industriale. Nel 2009 una comunità di periferia si è lamentata del rumore fastidioso di un abitante industriale per un periodo di alcuni anni. Le misurazioni del rumore sono state effettuate da un consulente dell’azienda, ma non sono state registrate come Pure Tone secondo gli standard del MassDEP. In seguito sono stato assunto dal gruppo della comunità per condurre delle misurazioni per loro conto. Quello che ho trovato è stato molto interessante. Le mie misurazioni hanno mostrato che usando la metodologia del Commonwealth, non c’era, infatti, nessun Pure Tone. Si tratta di misurare il suono in bande di ottave, che è una misura grossolana del suono. Un tono puro è riconosciuto quando il livello di pressione sonora in qualsiasi banda di ottava è più di 3 decibel sopra entrambe le bande adiacenti.
Nel 2009, era ovvio per le mie orecchie che l’impianto in questione stava producendo un tono puro. Sono arrivato dal cliente, sono sceso dall’auto e ho sentito immediatamente il problema. Come una sirena di un veicolo di emergenza, un Pure Tone nella frequenza media, diciamo sopra i 250 hertz è ovvio. A causa di ciò che le mie orecchie mi stavano dicendo, ho acquisito dati con una risoluzione più fine, includendo sia misurazioni a un terzo di banda d’ottava che FFT (banda stretta). I dati misurati usando bande più fini di 1/3 d’ottava hanno mostrato probabili toni in due bande; 400 e 800 hertz. Le misurazioni con analisi FFT/spettro ancora più fini producono le frequenze esatte e, in questo caso, abbiamo avuto toni a 363 e 726 hertz. In questo caso, il tono puro a 726 hertz è esattamente due volte il tono puro a 363 hertz. Il tono di frequenza più alta è indicato come un’armonica del tono di frequenza più bassa.
Perché le misurazioni del rumore in banda d’ottava non registrano come contenenti un tono puro, quando misurazioni più fini hanno chiaramente trovato il contrario? Questa era la domanda ovvia delle persone coinvolte nel caso. Certi suoni che contengono armoniche, un suono che è un numero intero di volte il suono primario, possono mascherare il metodo dei toni puri in banda d’ottava usato dallo Stato. Usando un’analogia medica, è come usare una radiografia per individuare un legamento lacerato che può essere visto solo da una risonanza magnetica.
Per esempio, un suono di tono puro nella banda dei 250 hertz con una singola armonica produrrebbe un tono puro nella banda dei 500 hertz. Se uno dei due suoni esistesse da solo, sarebbe definito dal metodo MassDEP come un Tono Puro, ma se preso insieme risulta in una situazione in cui nessun Tono Puro sarebbe classificato usando i metodi MassDEP. Finché esiste più di un tono in qualsiasi banda di due ottave, il metodo MassDEP non riuscirebbe a identificare una condizione di Tono Puro.
Che fare? Ci sono altri metodi per determinare se esiste un tono puro usando metodi di misurazione più fini; bande di un terzo di ottava e banda stretta. La mia raccomandazione del 2009 è ancora valida oggi, il MassDEP deve adottare un metodo migliore. Ancora una volta, usando l’analogia medica, il medico potrebbe in un primo momento farvi fare una radiografia, ma se questa non trova nulla, vi prescriverà una risonanza magnetica.
