~~~ La versione in italiano inizia subito dopo la versione in inglese ~~~
ENGLISH
10-09-2025-Mechanical Measurements - Sound Intensity Measurements-[EN]-[IT]
With this post, I would like to provide a brief introduction to the topic mentioned above.
(lesson/article code: EX_47)
image created with artificial intelligence, the software used is Microsoft Copilot
Introduction
Sound intensity measurements are necessary, especially in the industrial sector, to monitor noise in the workplace.
They are also used in the management and urban sectors.
First, let's clarify that sound intensity is defined as the sound power per unit area and is a vector quantity. Essentially, sound intensity describes how much sound power passes through a surface in a certain direction. Sound intensity is measured in watts per square meter, or W/m².
We can also say, more technically, that acoustic intensity is the sound energy passing through a unit surface perpendicular to the direction of sound propagation.
Below is an image showing a sound level meter, an instrument used to measure noise and sound pressure levels.
Image created with artificial intelligence, the software used is Microsoft Copilot
Operating principle of sound intensity measurements
Image created with artificial intelligence, the software used is Napkin.ai
To perform sound intensity measurements, we need to simultaneously measure pressure (p) and velocity (v).
Sound Pressure
Sound pressure is the change in pressure caused by a sound wave.
It is a scalar quantity usually measured in Pascals (Pa). We can say that sound pressure represents the physical effect of sound as perceived by the human ear.
Particle Velocity
In this case, particle velocity is defined as the speed at which particles in the medium oscillate due to the passage of a sound wave.
Particle velocity is a vector quantity and is expressed in m/s; it indicates the direction and intensity of motion. In sound intensity measurements, it is fundamental because, together with sound pressure, it allows us to calculate the energy transported by the sound.
The fundamental formula for calculating sound intensity is shown below.
Where.
I(t) = instantaneous sound intensity vector, measured in W/m^2
p(t) = sound pressure, measured in Pascals (Pa)
v(t) = particle velocity, measured in m/s
Measurement Methods
Image created with artificial intelligence, the software used is Napkin.ai
There are two main methods for measuring sound intensity: the direct method and the intensity method.
The Direct Method
This method uses two microphones placed a short distance from each other and measures the difference in sound pressure between the two points. From this difference, the particle velocity is calculated using acoustic equations. The sound intensity is obtained as the product of the mean pressure and the particle velocity.
The Sound Intensimetry Method
This method uses specialized probes that integrate microphones and speed sensors. This allows for direct measurement of sound intensity in free fields or in complex environments.
Conclusions
Acoustic intensity measurement allows us to identify the sound energy passing through a surface. This type of measurement is important for understanding excessive noise in complex facilities. For example, in a fruit and vegetable packing plant, it is important that the areas occupied by workers are not noisy. Furthermore, sound intensity measurements are also performed to understand the effectiveness of acoustic barriers. One example is the panels placed along the edges of highways to reduce the noise of passing vehicles, ensuring that residential areas along the highway have low noise pollution.
Question
Regarding the measurement of sound intensity, the fundamental contributions came between the late 19th and mid-20th centuries. Did you know that the logarithmic unit used to express sound intensity, the decibel (dB), is due to American engineer Alexander Graham Bell (1847–1922)? Did you know that Bell's work paved the way for a standardized way to measure perceived sound levels?
ITALIAN
10-09-2025-Misure meccaniche - Misure di intensità acustica-[EN]-[IT]
Con questo post vorrei dare una breve istruzione a riguardo dell’argomento citato in oggetto
(codice lezione/articolo: EX_47)
immagine creata con l’intelligenza artificiale, il software usato è Microsoft Copilot
Introduzione
Le misure di intensità acustica sono necessarie soprattutto nell’ambito industriale per tenere sotto controllo il rumore nei luoghi di lavoro.
Vengono poi applicate anche nel settore gestionale ed anche urbano.
Innanzitutto chiariamo che l’intensità acustica è definita come la potenza sonora per unità di superficie ed è una grandezza vettoriale. Sostanzialmente l’intensità acustica descrive quanta potenza sonora passa attraverso una superficie in una certa direzione. L'intensità acustica si misura in Watt per metro quadrato, cioè W/m².
Possiamo anche dire, in maniera più tecnica, che l’intensità acustica è l’energia sonora che attraversa una superficie unitaria perpendicolarmente alla direzione di propagazione del suono.
Qui di seguito un’immagine che mostra un fonometro, strumento utilizzato per misurare i livelli di rumore e di pressione sonora.
immagine creata con l’intelligenza artificiale, il software usato è Microsoft Copilot
Principio di funzionamento delle misure di intensità acustica
immagine creata con l’intelligenza artificiale, il software usato è Napkin.ai
Per eseguire le misurazioni di intensità acustica abbiamo bisogno di prendere simultaneamente la misura della pressione (p) e della velocità (v).
Pressione acustica
La pressione acustica è la variazione di pressione causata dall’onda sonora.
Essa è una grandezza scalare solitamente misurata in Pascal (Pa). Possiamo dire che la pressione acustica rappresenta l’effetto fisico del suono percepibile dall’orecchio umano.
Velocità delle particelle
In questo caso viene definita velocità delle particelle la velocità con cui le particelle del mezzo oscillano a causa del passaggio dell’onda sonora.
La velocità delle particelle è una grandezza vettoriale ed è espressa in m/s, essa indica la direzione e l’intensità di moto. Nelle misure di intensità acustica, è fondamentale perché, insieme alla pressione acustica, permette di calcolare l’energia trasportata dal suono.
Qui di seguito è mostrata la formula fondamentale per il calcolo dell’intensità acustica.
Dove.
I(t)=vettore intensità acustica istantanea e si misura in W/m^2
p(t)=pressione acustica, si misura in Pascal (Pa)
v(t)=velocità delle particelle che si misura in m/s
Metodi di misurazione
immagine creata con l’intelligenza artificiale, il software usato è Napkin.ai
I metodi per misurare l’intensità acustica sono principalmente due, il metodo diretto e il metodo intensimetrico.
Il metodo diretto
Con questo metodo si utilizzano due microfoni posti a breve distanza tra loro e viene misurata la differenza di pressione sonora tra i due punti. Da questa differenza si ricava la velocità delle particelle usando le equazioni dell’acustica. L’intensità acustica si ottiene come prodotto tra la pressione media e la velocità delle particelle.
Il metodo intensimetrico
Questo metodo utilizza sonde specializzate che integrano microfoni e sensori di velocità. In questo modo si può misurare direttamente l’intensità acustica in campo libero o in ambienti complessi.
Conclusioni
La misura di intensità acustica permette di individuare l’energia sonora che attraversa una superficie. Questa tipologia di misura è importante per comprendere gli eccessi di rumore in impianti complessi. Ad esempio in un impianto di confezionamento dell’ortofrutta è importante che le zone occupate dagli operatori non siano rumorose. Inoltre le misure di intensità acustica vengono effettuate anche per comprendere l’efficacia di barriere acustiche. Sono un esempio i pannelli posti ai bordi dell’autostrada per abbattere il rumore dei veicoli che transitano, in modo che le zone abitate attraversate dall’autostrada abbiano un basso inquinamento acustico.
Domanda
Per quanto riguarda la misura dell’intensità acustica, i contributi fondamentali arrivano tra fine ’800 e metà ’900. Sapevate che l’unità logaritmica usata per esprimere il livello di intensità sonora, il decibel (dB) si deve all'ingegnere statunitense Alexander Graham Bell (1847–1922)? Sapevate che il lavoro di Bell ha costruito il percorso per trovare un modo standardizzato per misurare i livelli sonori percepiti?
THE END