ACUSTICA DEGLI AMBIENTI

MARZO 2007

Argomenti della discussione

Suono diretto e suono riverberato

Criteri progettuali

Altri criteri di qualità acustica

Metodi e strumenti di previsione acustica

Il campo acustico diretto si studia per la valutazione della distanza max tra sorgente e ascoltatore conservando una corretta percezione del segnale sonoro in assenza di amplificatori.

SPL (Livello di pressione sonora)

1.Potenza sorgente2.Direttività della sorgente3.Rumore di fondo4.Assorbimento acustico

Parametro caratteristico suono diretto

Suono diretto e suono riverberato

Suono diretto e suono riverberato

In una sala il suono che raggiunge l’ascoltatore per via diretta è solo una frazione di quello che gli perviene complessivamente, il quale comprende le onde riflesse dal pavimento, dalle pareti e quelle che subiscono riflessioni multiple.

Le prime onde riflesse risultano sovrapposte al suono diretto e hanno l’effetto di rafforzarlo.

Le onde che subiscono riflessioni mulltiple danno al suono un effetto di coda temporale che lo rende più continuo e fluido.

Parametri caratteristici suoni riflessi

ITDG (Tempo iniziale di ritardo)

T60 (Tempo di riverbero)

Agli inizi del XX secolo Sabine definì il tempo di riverbero come il tempo necessario affinchè la pressione acustica (generata dalla sorgente) nell’ambiente diminuisca di 60db in seguito allo spegnimento della sorgente sonora.

Suono diretto e suono riverberato

Il tempo di riverbero ottimale varia al variare della destinazione della sala: esso è diverso per le sale da conferenza e per le sale da musica, e per queste ultime per i vari generi musicali

MEDIEVALE T60 = (2 – 4)s OPERA T60 = (1.6 – 2)s CLASSICA (sinfonica) T60 = 1.8s BAROCCA (cameristica) T60 = 1.5s PROSA T60 < 1s

Suono diretto e suono riverberato

Esistono diversi fattori dominanti nella definizione della qualità acustica di una sala

Altri criteri di qualità acustica

C80 (Chiarezza)

Funzione del rapporto tra l’energia sonora che arriva nei primi 80 ms e l’energia che arriva successivamente.

E’ dato dal rapporto, espresso in percentuale, tra l’energia in arrivo nei primi 50 ms e l’energia totale immessa nell’ambiente.

D (Definizione)

Altri criteri di qualità acustica

C (Calore)Corrisponde al caso di un tempo di riverberazione più lungo per i bassi che non per gli alti. Un rapporto tra T60(bassi) e T60(alti) maggiore di 1.5 porta nella direzione di un suono torbido, privo di chiarezza

I (Intimità)

E’ il senso di vicinanza dell’ascoltatore agli orchestrali. Dipende dall’intervallo temporale tra il suono diretto e il primo suono riflesso.

Criteri progettuali

Sulla base di quanto finora detto si possono enunciare alcuni criteri da seguire nella progettazione delle sale

(a) Si utilizzano elementi di acustica variabile, che permettono di alterare il tempo di riverbero con l’iserimento occasionale di superfici assorbenti o meno.

(b) Per evitare ritardi eccesivi tra onda diretta e onda riflessa vanno introdotti opportunamente superfici assorbenti.

Criteri progettuali

(c) Se il palcoscenico è delimitato da una conca parabolica con superfici altamente riflettenti possono verificarsi spiacevoli echi di grande intensità.

(d) Nel caso delle sale Polifoniche le riflessioni utili vanno indirizzate non solo verso la platea ma anche verso l’orchestra (difficile da realizzare).

(e) Affinchè il campo sonoro sia uniforme bisogna che la sala abbia una forma compatta in cui non vi siano dimensioni prevalere nettamente sulle altre.

Definizione di sistema

Dal punto di vista fisico è un dispositivo che modifica un segnale x(t), detto ingresso, generando un segnale y(t), detto uscita.

Dal punto di vista formale il segnale x(t) viene “manipolato” tramite un operatore matematico indicato con [ ]. Il risultato delle operazioni eseguite sull’ingresso è il segnale di uscita y(t).

Metodi e strumenti di previsione acustica

Modellizzazione

Consideriamo un sistema come un ambiente che ad un ingresso X(t) fa corrispondere un determinato segnale di uscita Y(t).

Dove Y(t)= [X(t)]

Metodi e strumenti di previsione acustica

Affinchè il sitema possa simulare il comportamento di una sala da musica, la trasformazione deve verificare alcune relazioni:

Linearità

Tempo invarianza

1 1

2 2

x t y t

x t y t

allora 1 1 2 2 1 1 2 2a x t a x t a y t a y t

x t y t 0 0x t t y t t allora

Metodi e strumenti di previsione acustica

Definizione

Chiamiamo risposta all’impulso, h(t), del sistema LTI il segnale che si ha in uscita quando all’ingresso sia posto un impulso unitario.

Osservazione

Un qualsiasi segnale x(t) può essere rappresentato come somma integrale di impulsi, quindi:

x t x u t u du

2)

1)

Metodi e strumenti di previsione acustica

Da (1) e (2) consegue che:

x t y t h t x t

Metodi e strumenti di previsione acustica

Il raggiungimento di condizioni acustiche ottimali per una sala da musica è un problema ancora lontano dall’essere risolto definitivamente.

Metodi e strumenti di previsione acustica

Tuttavia esistono tecniche di previsione acustica che permettono di progettare nuovi ambienti stabilendo in anticipo le caratteristiche di ascolto, basato su:

2. Convoluzione

1. Risposta all’impulso

3. Auralizzazione

Metodi e strumenti di previsione acustica

Un apparato minimale di laboratorio acustico in grado di consentire una tale progettazione è quello rappresentato dallo schema seguente, immaginando inoltre di disporre di un adeguato software specifico (ad esempio Odeon 6.0)

Metodi e strumenti di previsione acustica

Auralizzazione

Metodi e strumenti di previsione acustica

Auralizzazione

In altri termini l’auralizzazione può essere indicata come il come il processo di filtraggio di un segnale anecoico atto a riprodurre alle orecchie dell’ascoltatore l’effetto psicoacustico di uno spazio acustico, includendo la riverberazione, la colorazione timbrica, la localizzazione spaziale, ecc.

Esempi concreti

Citare un esempio o raccontareun fatto realmente accaduto

Se opportuno, manifestarela propria comprensione perle esigenze degli spettatori

Conclusione

Aggiungere una frase ad effetto che riassuma la propria posizione rispetto agli argomenti trattati

Riassumere i concetti fondamentali

Fasi successive

Riassumere i compiti assegnati agli spettatori

Illustrare brevemente le azioni che si intende intraprendere di persona