La somma del suono: concetti, formule e applicazioni pratiche

Nel mondo dell'acustica, uno degli errori più comuni è pensare che il suono si possa sommare semplicemente come numeri ordinari. In realtà, il suono si misura in decibel (dB), un’unità logaritmica che richiede formule specifiche per combinare correttamente più sorgenti sonore.

In questo articolo approfondiamo i due principali casi di somma: suoni incoerenti (sorgenti indipendenti) e suoni coerenti (onde alla stessa frequenza e fase), con esempi pratici, formule e applicazioni professionali.

Somma di suoni incoerenti (sorgenti indipendenti)

Quando due sorgenti sonore sono indipendenti – ad esempio due diffusori non perfettamente sincronizzati – la loro somma non è lineare. Si usa la seguente formula logaritmica:

Ltot = 10 × log₁₀(10L₁/10 + 10L₂/10)

Esempio 1: Due monitor da studio con segnale rosa

Due monitor identici, posizionati a 1 metro dall'ascoltatore, emettono ciascuno 85 dB SPL di segnale rosa (pink noise), usato per test acustici perché include tutte le frequenze udibili in modo uniforme per banda d’ottava.

Calcolo:

Ltot = 10 × log₁₀(108.5 + 108.5)
         = 85 + 10 × log₁₀(2)
         ≈ 85 + 3.01 = 88.01 dB

Risultato: Il livello combinato è di circa 88 dB SPL. Due sorgenti identiche sommano circa +3 dB.

Esempio 2: Segnale principale + rumore di fondo

In un cinema, un proiettore emette 40 dB SPL mentre il sistema audio raggiunge 80 dB SPL.

Ltot = 10 × log₁₀(108 + 104) ≈ 80.0004 dB

Risultato: Il rumore di fondo ha effetto trascurabile rispetto al segnale principale.

Tabella rapida per la somma dei dB (incoerenti)

Somma di suoni coerenti (frequenza e fase uguali)

Due segnali con stessa frequenza e fase si sommano direttamente in ampiezza, con un incremento di +6 dB. Questo avviene, ad esempio, se si duplica digitalmente un segnale in fase.

Esempio 3: Due segnali sinusoidali identici e in fase

Ltot = 80 + 6 = 86 dB

Un raddoppio dell’ampiezza (e non della potenza) si traduce in +6 dB.

Esempio 4: Due segnali identici in controfase

Se due segnali perfettamente opposti (in controfase) si sommano, si annullano:

Ltot = -∞ (cancellazione totale)

È il principio della cancellazione attiva del rumore (noise cancelling).

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Il fenomeno del battimento

Quando due segnali hanno frequenze leggermente diverse, generano un effetto detto battimento: un’oscillazione udibile del volume.

🎵 Esempio 5: 440 Hz + 442 Hz

La frequenza del battimento sarà:

|440 - 442| = 2 Hz

Percepibile come un’oscillazione di volume 2 volte al secondo. Molto utile per l’accordatura a orecchio degli strumenti musicali.

⚙️ Applicazioni reali

• 🔊 Live & concerti: La somma dei livelli dei monitor, PA e strumenti determina il SPL percepito. È importante per non superare i limiti legali.
• 🏭 Ambienti industriali: Si sommano le emissioni di diverse macchine per valutare il rischio acustico e scegliere i DPI corretti.
• 🏠 Acustica architettonica: I progettisti sommano le sorgenti (traffico, impianti, voci) per progettare adeguatamente i materiali fonoisolanti.

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Troverai l'approfondimento di questi argomenti al capitolo 5 - Livello Sonoro e comportamenti dei Suono - 

Utility interattiva per comprendere la somma di pressione sonora