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Misurazione dell’impatto acustico sugli occupanti di un veicolo in caso di detonazioni

In caso di detonazioni i veicoli blindati devono garantire la protezione degli occupanti e del loro udito. Da qui la necessità di verificare se l’elevata pressione sonora che può essere raggiunta all’interno del veicolo supera un limite di tolleranza definito. Il Centro prove di armasuisse S+T ha messo a punto per la prima volta una nuova procedura di misurazione per rilevare l’impatto della pressione sonora sull’udito umano.

19.06.2020 | armasuisse Scienza e Tecnologia, Centro prove, Mario Clausen

Experiment  im Hallraum bei der EMPA in Dübendorf


Per essere considerato idoneo all’impiego e prima di essere introdotto per la truppa, un sistema – come ad esempio un veicolo blindato – viene verificato alla luce di vari criteri. Uno degli obiettivi centrali di un sistema protetto è tutelare i militari in caso di necessità. E uno dei criteri presi in considerazione è la protezione dell’udito. La detonazione causata da una mina o da una trappola esplosiva può determinare all’interno del veicolo un notevole aumento dei valori della pressione sonora, che in casi estremi possono causare un trauma all’udito e rendere il milite inabile al combattimento.

Gli esperti del Centro prove di armasuisse (WTT) hanno determinato questo impatto sulla base di due diversi esperimenti, installando sul casco uno speciale microfono in grado di misurare le onde sonore prodotte da una detonazione.

Primo esperimento in campo diffuso

Il primo esperimento è stato condotto in una camera riverberante quasi priva di fonoassorbenza presso il Laboratorio federale di prova dei materiali e di ricerca (EMPA) a Dübendorf. Una stanza riverberante è uno speciale locale acustico costruito in modo tale che il livello sonoro sia identico in ogni suo punto. Per la prima misurazione dei valori acustici è stata collocata nel locale una testa artificiale, messa a punto dal WTT, con un casco dotato di microfono integrato in grado di misurare e registrare il livello sonoro. Successivamente, sono stati prodotti effetti sonori in una gamma udibile dall’orecchio umano tramite altoparlante in modo da creare un campo diffuso che non fornisce indicazioni sulla direzione del suono. La seconda misurazione è stata eseguita unicamente con microfoni collocati nella stanza in concomitanza con entrambi i condotti uditivi. Il raffronto fra le due misurazioni ha consentito di determinare in campo diffuso la cosiddetta funzione di trasmissione dal casco all’orecchio e quindi all’udito.

Secondo esperimento nel campo sonoro del veicolo

L’esperimento sopra menzionato è stato successivamente ripetuto nel veicolo blindato MOWAG EAGLE 6x6 TASys, poiché il campo sonoro all’interno del veicolo è diverso dal campo ideale diffuso. Questa volta sono stati utilizzati due dummy con casco dotati di microfoni integrati. Analogamente al primo esperimento sono stati prodotti valori acustici tramite altoparlanti collocati in punti differenti e misurate le risposte impulsionali. Successivamente i dummy con i caschi sono stati rimossi dal veicolo e in concomitanza dei condotti uditivi sono stati installati dei microfoni di rilevamento della pressione sonora. A questo punto si è proceduto ancora una volta alla misurazione delle risposte impulsionali. Il raffronto fra entrambe le risposte ha consentito di definire la funzione di trasmissione specifica per il veicolo e i suoi occupanti. Questa funzione descrive sostanzialmente l’impatto del casco e della testa sul segnale recepito e quindi sull’udito.

Analisi acustiche di prove di detonazioni

La funzione di trasmissione costituisce in definitiva un parametro di riferimento per le analisi acustiche di nuove prove di detonazioni. Consente infatti di convertire i valori di pressione misurati grazie ai microfoni posizionati sui caschi, in quelli recepiti dall’udito del milite. Il confronto tra la funzione di trasmissione rilevata nel veicolo e quella della stanza riverberante permette di trarre indicazioni sulla sensibilità in relazione alla localizzazione del campo sonoro e di conseguenza sulla necessità di effettuare una misurazione anche su un altro veicolo.