Suoni indesiderati
Un rumore è in generale un segnale
confuso, che copre o comunque disturba
ciò a cui siamo più interessati. Può trattarsi
di un suono, e quindi si parla di rumore
acustico. Ma esiste anche un rumore elettrico
(il fruscio continuo che si ascolta con una
radio, la ‘neve’ sullo schermo dei televisori)
dovuto a proprietà
fondamentali della
materia, in particolare
all’agitazione termica
degli elettroni presenti
nei conduttori metallici
l’ascolto prolungato di rumori meno intensi può causare vari disturbi, dall’insonnia all’ansia fino alla depressione. Per questo si parla di inquinamento acustico e
si cerca di prevenirlo – per esempio, disponendo barriere antirumore fra le autostrade e le abitazioni o facendo proteggere con appositi caschi e cuffie gli operai che lavorano in ambienti molto rumorosi.
Il rumore è però anche un prezioso strumento diagnostico per controllare il funzionamento di macchinari –
quando si è in auto, l’ascolto di un ‘rumorino’ anomalo può rivelare l’insorgere di un guasto – oppure per valutare lo stato di salute di una persona: utilizzando
uno strumento chiamato stetoscopio, il medico può
ascoltare il suono del battito cardiaco o dell’aria che
attraversa i polmoni e notare così eventuali anomalie. In generale, il rumore dovuto
alle fluttuazioni della materia contribuisce
agli ‘errori’ delle misure fisiche, ponendo
perciò un limite alla precisione di qualsiajet in volo
si misura o rilevazione.
Si chiama rumore – più precisamente rumore acustico –
qualsiasi suono indesiderato, generalmente con effetti
sgradevoli, che noi percepiamo attraverso l’udito. L’intensità del rumore, come di qualsiasi suono, si misura
con strumenti chiamati fonometri e si esprime in decibel (dB). Lo zero di questa scala corrisponde al suono
minimo che un orecchio normale riesce a percepire
(soglia di udibilità), il livello di 120 dB corrisponde alla
soglia del dolore. Quando il suono aumenta di 10 dB
(passando, per esempio, da 20 a 30 dB o da 85 a 95 dB)
significa che la sua potenza è aumentata di 10 volte.
Il rumore non ci distrae soltanto dalle attività che stiamo svolgendo. Quando è particolarmente intenso provoca dolore e danni permanenti all’udito, ma anche
Lo studio del rumore
può riservare sorprese
straordinarie
Nel 1931 l’ingegnere
statunitense Karl Jansky
stava eseguendo, per conto
della società telefonica Bell,
rilevazioni degli effetti
atmosferici che potevano
disturbare le trasmissioni
radio. Oltre ai disturbi
provocati dai temporali,
trovò un eccesso di rumore
rispetto ai calcoli, con
alcune caratteristiche che
suggerivano una origine
extraterrestre. Si trattava
infatti, come si scoprì in
seguito, di ‘rumore’
proveniente dal centro della
galassia e da altre sorgenti
lontanissime. La scoperta di
Jansky segnò la nascita di
una nuova disciplina, la
radioastronomia, che
studia i segnali radio
provenienti dal cosmo per
mezzo di potenti
radiotelescopi.
Classificazione
delle intensità
del rumore acustico
misurate in decibel
160 dB
mitragliatrice
140 dB
120 dB
IL RUMORE ELETTRICO
IL RUMORE ACUSTICO
rumore
rumore
Ru
Ascoltiamo una radio: se il segnale è debole
si ode in sottofondo un caratteristico fruscio, che diventa dominante quando sintonizziamo l’apparecchio a una frequenza a
discoteca
cui non opera nessuna trasmittente.
Un fenomeno analogo si verifica quando è
troppo debole il segnale ricevuto da un tele80 dB
visore e l’immagine sullo schermo viene offuscata da una sorta di ‘neve’. In entrambi i
casi si tratta di manifestazioni del rumore elettrico (o rumore di fondo), al quale contribuisce
principalmente il fenomeno dell’agitazione
conversazione a toni
termica delle particelle.
elevati
Tutte le particelle che costituiscono la materia sono infatti soggette a moti irregolari ca40 dB
suali, con velocità crescente all’aumentare
della temperatura. Consideriamo un filo
metallico, nel quale si trova un gran numero di elettroni liberi (quelli che permettono
il passaggio di una corrente elettrica attraverso il conduttore): questi, nel loro moto
fruscio di foglie
nel bosco
irregolare, a un certo istante potranno trovarsi in maggior numero a un estremo del
filo piuttosto che all’altro. Poiché gli elettroni possiedo0 dB
no carica elettrica, la carica totale a un estremo del filo
sarà maggiore di quella all’altro, e quindi fra i due estremi si avrà una differenza di potenziale che varia irregolarmente nel tempo, in dipendenza appunto dei moti
casuali degli elettroni. Questa tensione di rumore è debolissima, ma quando viene fortemente amplificata, come
avviene in una radio o in un televisore, il suo effetto diventa apprezzabile, ponendo anzi un limite al segnale
utile più debole che l’apparecchio può ricevere.
Gian Vittorio Pallottino
auto da corsa, sirena
100 dB
615
sveglia, traffico
stradale
60 dB
conversazione con
voce moderata
20 dB
soglia di udibilità
