Il disturbo indotto da componenti sonore nello spettro degli infrasuoni rappresenta un aspetto particolarmente delicato in virtù della pervasività che contraddistingue tali emissioni e dei complessi meccanismi di propagazione ad esso associati [1-2].Rumori a bassa frequenza, spesso riconducibili ad impianti industriali, eolici o agricoli [3-5], possono essere percepiti anche a diverse centinaia di metri rispetto ai punti di generazione; ciò è dovuto, tra le altre cose, alla maggiore efficacia dei fenomeni di attenuazione sulle medie ed alte frequenze e ad una maggiore lunghezza d’onda dei segnali considerati. Tali disturbi risultano particolarmente rilevanti in ambienti confinati e a bassa rumorosità di fondo e comportano ricadute dirette sulla salute psicofisica degli abitanti dei luoghi interessati. In virtù delle problematiche associate ai disturbi da infrasuoni e delle oggettive difficoltà nell’offrire efficaci soluzioni di insonorizzazione alle frequenze in oggetto, è necessario adottare delle metodologie di studio alternative a quelle proposte dalle normative per l’analisi del disturbo nello spettro dell’acustica. In linea generale, vengono definiti infrasuoni i rumori al di sotto dei 20Hz.
Figura 1 – Spettro in frequenza
Tipicamente gli infrasuoni non sono percepiti come toni, ma possono essere avvertiti come sensazioni di pulsazioni alle orecchie e al petto [6]. Nell’ambito dello studio degli infrasuoni, è opportuno far riferimento ad una specifica curva di ponderazione.
La curva di ponderazione G
La curva di ponderazione G (G-weighting), viene introdotta nell’ambito della ISO 7196:1995 per considerare l’attenuazione che l’orecchio umano attua alle basse frequenze [7]. Il filtro è modellato in modo tale da avere guadagno nullo a 10 Hz. Tra 1 e 20 Hz la curva approssima una linea retta con una pendenza di 12 dB per ottava. Al di sotto di 1 Hz e sopra i 20 Hz la curva ha un’attenuazione di 24 dB per ottava.
Figura 2 – Filtro G (G-weighting ISO 7196)
Si noti come, al di sopra dei 10 Hz, sussiste una sovrapposizione tra le frequenze interessate dal filtro A e dal filtro G. In particolare, la regione tra i 20 ed i 150 Hz può essere interpretata come una zona di transizione tra gli infrasuoni e le frequenze medie.
Si noti dunque che, sebbene il filtro A sia stato a lungo considerato come il più indicato per approssimare le isofoniche a bassi livelli, ispezioni più dettagliate hanno riportato che questi sovrastima la rumorosità a bassi livelli e a basse frequenze. Ci si potrebbe dunque aspettare che l’utilizzo del filtro A possa comportare una valutazione più conservativa a basse frequenze. In realtà è stato rilevato che il filtro A sottostima il disturbo da infrasuoni per fenomeni probabilmente riconducibili al restringimento del range dinamico dell’orecchio [8]. Emerge dunque che il filtro G risulta il più indicato per identificare e studiare componenti disturbanti nello spettro degli infrasuoni: in tale ottica assume estrema importanza la definizione di soglie di udibilità dipendenti, tra le altre cose, dalla conformazione tonale o broadband dello spettro.
Gli aspetti normativi per gli infrasuoni
La ISO 7196:1995 affronta il problema della percezione nel seguente modo:
“La percezione degli infrasuoni, sebbene apparentemente ottenuta attraverso il meccanismo uditivo, differisce per alcuni aspetti da quella normalmente intesa dall’udito. La normale soglia di percezione è considerevolmente più alta rispetto alle frequenze audio (circa 100 dB rispetto a 20 μРа a 10 Hz), mentre la tolleranza per i livelli elevati non viene aumentata in modo corrispondente, cioè la gamma dinamica è più piccola e il tasso di crescita della sensazione con il livello di pressione sonora è molto più rapido. Nella gamma di frequenza da 1 Hz a 20 Hz, i suoni appena percepibili da un ascoltatore medio produrranno livelli di pressione sonora ponderati vicini a 100 dB se misurati in conformità con questo standard internazionale (ISO 7196 : 1995). Un rumore molto forte produrrà un livello ponderato dell’ordine di 120 dB, solo 20 dB sopra. I livelli di pressione sonora ponderati che scendono al di sotto di circa 90 dB non saranno normalmente significativi per la percezione umana.”
Sono proposti diversi andamenti di soglia di udibilità al variare della frequenza in relazione alla tipologia di misure effettuata per ricavarla (figura 4) [9].
Figura 4 – Livello di soglia introdotto Watanabe and Moller
In sintesi, è possibile asserire che la soglia di udibilità media per toni è di circa 95-100 dB(G) per toni singoli e che toni che eccedono tali valori di più di 20 dB sono percepiti come molto rumorosi. Per rumore non tonale, valori al di sotto degli 85 dB(G) non sono di norma influenti in termini di percezione e dunque di disturbo.
Definite le soglie di udibilità è possibile far riferimento a possibili disturbi associabili a componenti infrasoniche.
Figura 5 – Indicazione schematica conseguenza esposizione da infrasuoni [3]
Informazioni più dettagliate relativamente all’effetto sulle persone e relative sensazioni di disturbo o condizioni patologiche sono riportate in [10]
Figura 6 – Disturbi osservati in relazione a frequenza e livello di esposizione [10]
Si noti infine che, date le frequenze in gioco, la percezione di infrasuoni ed i relativi disturbi associati possono essere facilmente confusi con quelli derivanti da esposizione a vibrazioni strutturali. Una valutazione di fenomeni vibrazionali in ambiente confinato, in conformità per esempio con la UNI 9614:2017, potrebbe meglio aiutare a caratterizzare eventuali trasmissioni per via strutturale e successivi disturbi derivanti dall’esposizione a tali fattori.
Le nostre attività
Sonora S.r.l. è stata recentemente impegnata in una campagna di misure volte all’individuazione di componenti disturbanti nello spettro dell’acustica, degli infrasuoni e delle vibrazioni all’interno di un ambiente confinato in prossimità di un impianto per la produzione di energia geotermica. I rilievi sono stati condotti in conformità a quanto espresso nel presente articolo mediante l’utilizzo di strumentazione dedicata, opportunamente programmata e adattata al contesto operativo.
Figura 7 – Postazioni di misura in ambiente confinato
Il disturbo da infrasuoni è stato caratterizzato valutando il Running Leq ponderato mediante filtro G su un totale di 24h. Per avere un dettaglio maggiore, è stato impostato un trigger che, in corrispondenza di un valore soglia di 80 dBG, ha permesso di salvare automaticamente lo spettro allo specifico istante temporale.
Si noti che non sono state rilevate componenti disturbanti nelle 24h e che gli eventi locali fuori soglia corrispondono unicamente ad accessi concordati all’interno dell’ambiente. Ulteriori analisi sono state condotte per determinare un eventuale disturbo da vibrazioni. Si riporta in seguito il tracciato temporale dell’ accelerazione ponderata efficace Law.
Figura 9 – Accelerazione ponderata efficace Law
Anche in questo caso, eventi al di sopra della soglia di percettibilità per vibrazioni sono stati riscontrati in corrispondenza di accessi all’ambiente. È stato tuttavia misurato un unico evento fuori soglia, isolato e dunque non facilmente collegabile alle normali condizioni di funzionamento di un impianto industriale. L’analisi effettuata ha dunque permesso di escludere una diretta correlazione di causa effetto tra le condizioni di esercizio dell’impianto ed il disturbo da infrasuoni e vibrazioni avvertito all’interno dell’abitazione