15 novembre 2010Proprietà acustiche dei materiali1 Caratteristiche acustiche dei materiali.

15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 1

Caratteristiche acustiche dei materialiCaratteristiche acustiche dei materiali


Interazione del suono con la materia

• Bilancio di energia sonora che incide su una parete.

• Il bilancio energetico dell’energia sonora incidente su di una parete ci permette di capire quali fenomeni interagiscono nella propagazione del suono attraverso un ostacolo.

• Si trascurano gli effetti di diffrazione che si hanno quando la parete ha misure confrontabili con λ/4 dell’onda incidente.

a + t + r =1


Materiali: fonoisolanti & fonoassorbentiMateriali: fonoisolanti & fonoassorbenti

Esiste una sostanziale differenza tra un materiale fonoisolante ed uno fonoassorbente:

Materiale fonoisolante:

Con caratteristiche tali da minimizzare la potenza sonora trasmessa “Wt”.

Materiale fonoassorbente:

Con caratteristiche tali da minimizzare la potenza sonora riflessa “Wr”.


Fonoassorbimento = poca riflessione • Considerando una superficie riflettente di grandi

dimensioni rispetto all’onda sonora, la riflessione del suono segue le stesse leggi fisiche della riflessione della luce (Legge di Snell).


ASSORBIMENTO

Ai fini della valutazione dell’assorbimento acustico NON INTERESSA

se l’energia viene trattenuta dalla parete o se transita nel 2° mezzo

INTERESSA SOLO SAPERE QUANTA ENERGIA NON VIENE RIFLESSA


Materiali fonoassorbenti: generalità (1)Materiali fonoassorbenti: generalità (1)

Quando la sorgente del disturbo si trova nello stesso locale in cui è l’ascoltatore, si potrà diminuire il livello sonoro totale (campo diretto più campo riflesso) principalmente in tre modi:

• riducendo la potenza sonora della sorgente,

• allontanando l’ascoltatore dalla sorgente ( > r),

• riducendo l’energia riflessa dalle pareti di confine. Questo risultato viene conseguito aumentando l’area equivalente di assorbimento acustico delle superfici esposte al campo acustico ( > A).

Si ricorda che l’area equivalente di assorbimento acustico A vale:

• A = i Si ( m2 )

dove Si ed i sono rispettivamente l’area ed il coefficiente di assorbimento acustico apparente della porzione “i-esima” della superficie che delimita l’ambiente.


Materiali fonoassorbenti: generalità (2)Materiali fonoassorbenti: generalità (2)

Nell’ipotesi di campo acustico riverberante, il valore dell’attenuazione del livello sonoro “DL” conseguente alla installazione di materiale fonoassorbente sulle pareti di confine risulta:

• DL (f) = 10 log (A2/ A1) (dB)

dove 1 e 2 indicano i valori prima e dopo il trattamento acustico delle pareti.

In funzione del diverso comportamento acustico al variare della frequenza i materiali fonoassorbenti sono in genere classificati in:

a) materiali porosi,

b) risuonatori acustici,

c) pannelli vibranti,

d) sistemi misti.


Pannello incollato alla superficie da trattare

Pannello applicato su struttura metallica sospesa dalla superficie da trattare

MATERIALI FONOASSORBENTI

Materiali porosi


Assorbimento in funzione dello spessore

MATERIALI POROSI


Effetto della distanza dalla parete

MATERIALI POROSI


Risuonatori acustici


rlV

rcf

22

20

0

c0 : velocità del suono (m/s)r : raggio del collo (m)l : lunghezza del collo (m)V : volume della cavità (m3)


Pannelli vibranti

df

60

0 : densità superficiale del pannello (Kg/m2)d : distanza pannello – parete (m)



Sistemi composti




Pannelli vibranti

Risonatori

Sistemi composti


Esempio- Casa della Musica

Pannelli porosi

Bass Trap

Risuon. Helmoltz

Pannelli vibranti


Scattering = riflessione diffusa • Considerando una superficie scabra, una frazione

s dell’energia riflessa totale verra’ riflessa in modo diffuso, mentre la restante frazione 1-s restera’ speculare

Comp. speculareWspec =Winc·(1-α) · (1-s)

Comp. diffusaWdif =Winc·(1-α) · s


Pannelli diffusoriPannelli diffusori

• I pannelli piu’ comuni sono realizzati con setti di profondita’ variabile in modo pseudo-casuale

• Esistono varianti a diffusione solo orizzontale o in entrambe le direzioni

Marca di riferimento: RPG Diffusor Systems (http://www.rpginc.com)


Pannelli diffusoriPannelli diffusori

Sono anche disponibili pannelli curvi, molto usati per la costruzione di camere d’orchestra (Orchestra Shell)

Marca di riferimento: Wenger (http://www.wengercorp.com)

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