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DIDATTICA della FISICA 2010 FISICA e MUSICA ovvero: rumori, suoni, musica: la scienza di cio' che si ascolta Un percorso scientifico per “leggere” l’arte.

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Presentazione sul tema: "DIDATTICA della FISICA 2010 FISICA e MUSICA ovvero: rumori, suoni, musica: la scienza di cio' che si ascolta Un percorso scientifico per “leggere” l’arte."— Transcript della presentazione:

1 DIDATTICA della FISICA 2010 FISICA e MUSICA ovvero: rumori, suoni, musica: la scienza di cio' che si ascolta Un percorso scientifico per “leggere” l’arte Un percorso scientifico per “leggere” l’arte Matematica e fisica non solo come lavagne affollate di formule ed esperimenti complicati Matematica e fisica non solo come lavagne affollate di formule ed esperimenti complicati La musica non solo come successione di suoni e sensazioni La musica non solo come successione di suoni e sensazioni

2 Acustica ambientale Il problema: raccogliere la maggiore quantità possibile di energia sonora dalla sorgente! Ad 1 m di distanza la sfera è di 13 m 2, l’orecchio raccoglie su 10 cm 2. Si riceve circa 1/10000 dell’energia emessa. A 10 m di distanza l’area è 1300 m 2, si riceve 1/1000000!

3 Rinforzo per riflessione: specchio acustico Creazione di sorgenti virtuali Creazione di sorgenti virtuali Analogia con l’ottica Analogia con l’ottica Differenze causate dalla diffrazione sonora Differenze causate dalla diffrazione sonora

4 Acustica all’aperto aspetti storici aspetti storici riflessioni multiple riflessioni multiple pareti focalizzanti pareti focalizzanti Problemi legati a: Dispersione in frequenza Eccessiva focalizzazione

5 Acustica al chiuso Riflessioni multiple: riverberazione Riflessioni multiple: riverberazione Paragoni con l’ottica Paragoni con l’ottica Effetti di amplificazione e di assorbimento

6 Riverbero acustico Formazione del suono in un ambiente chiuso Segnale singolo, rapido Segnale sostenuto, continuo

7 Analisi temporale del riverbero spegnimento composizione

8 Tempo di riverbero Riduzione del segnale di 60 dB Riduzione del segnale di 60 dB Dipendenza dal potere assorbente dell’ambiente Dipendenza dal potere assorbente dell’ambiente Calcolo dell’area assorbente efficace, A Calcolo dell’area assorbente efficace, A Dipendenza dalla densità energetica ovvero dal volume V Dipendenza dalla densità energetica ovvero dal volume V Tempo di riverbero  0.16 x V / A

9 Scelta dei materiali Assorbitori di acuti (porosi, rugosi, forati) Assorbitori di acuti (porosi, rugosi, forati) Assorbitori di bassi (grandi, morbidi) Assorbitori di bassi (grandi, morbidi) Ruolo del pubblico come assorbitori di acuti Ruolo del pubblico come assorbitori di acuti Area efficace di 0.5 m 2 a 500 Hz Area efficace di 0.5 m 2 a 500 Hz Soggiorno a 1000 Hz, 4m x 5m x 3m = 60 m 3. soffitto (intonaco) = 20 m 2 x c i = 2 m 2 ; pavimento (tappeto) = 20 m 2 x c t = 8 m 2 ; pareti (3 intonaco, 1 tenda) = (12 m 2 x 2 +15 m 2 )x c i +15 m 2 x c e = 8.65 m 2 ; Area totale A = 18.65 m 2 ; tempo di riverbero = 0.16*60/18.65=0.5 sec. Auditorium da 500 posti: t riv = 5 sec (vuoto), 1.2 sec (pieno)

10 dipendenza dalla frequenza

11 Scelta del tempo di riverbero adatto aspetti di “chiarezza” (qualità acustica)

12 Parametri di qualità acustica Vivezza (tempo di riverberazione adatto) Vivezza (tempo di riverberazione adatto) Pienezza (rapporto fra intensità diretta e riflessa) Pienezza (rapporto fra intensità diretta e riflessa) Chiarezza (contrario di pienezza, importante per il parlato) Chiarezza (contrario di pienezza, importante per il parlato) Intimità (senso di vicinanza fra sorgente ed ascoltatore, legata al tempo fra suono diretto e primo riflesso) Intimità (senso di vicinanza fra sorgente ed ascoltatore, legata al tempo fra suono diretto e primo riflesso) Calore (tempo lungo per i bassi, meno per gli acuti) Calore (tempo lungo per i bassi, meno per gli acuti) Brillantezza (contrario di calore, tempi confrontabili per bassi ed acuti) Brillantezza (contrario di calore, tempi confrontabili per bassi ed acuti) Trama (assenza di risonanze e di fuochi acustici) Trama (assenza di risonanze e di fuochi acustici) Fusione (equilibrio dei suoni nella sala) Fusione (equilibrio dei suoni nella sala) Insieme (equilibrio dei suoni sul palco) Insieme (equilibrio dei suoni sul palco) Rumore (interno ed esterno a basso livello) Rumore (interno ed esterno a basso livello)

13 Bibliografia Essenziale E.Hecht, Fisica I – Zanichelli E.Hecht, Fisica I – Zanichelli P. A. Tipler, Corso di Fisica I – Zanichelli P. A. Tipler, Corso di Fisica I – Zanichelli A. Frova, Fisica nella musica – Zanichelli A. Frova, Fisica nella musica – Zanichelli I. Johnston, Measured Tones – I.O.P. I. Johnston, Measured Tones – I.O.P. J. R. Pierce, La Scienza del Suono – Zanichelli NCS 5 J. R. Pierce, La Scienza del Suono – Zanichelli NCS 5 N. H. Fletcher, T.D. Rossing, The Physics of Musical Instruments - Springer N. H. Fletcher, T.D. Rossing, The Physics of Musical Instruments - Springer


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