Il tempo di riverbero Prof. Ing. Piercarlo Romagnoni Dipartimento di Costruzione dell’Architettura – Dorsoduro 2206 – 30123 Venezia

Un fenomeno molto importante che caratterizza l’acustica degli ambienti interni è quello della riverberazione. Esso consiste nella permanenza del suono all’interno degli ambienti anche dopo che la sorgente origine del fenomeno sonoro ha cessato di emettere.

Andamento della pressione sonora in funzione della distanza Campo libero o anecoico Campo semianecoico Campo riflesso o riverberante Andamento della pressione sonora in funzione del tempo in funzione della distanza Campo sonoro

E’ possibile prevederlo utilizzando la relazione semiempirica di Sabine in cui V, volume del locale [m3]; S, superfice complessiva del locale [m2]; am, coefficiente di assorbimento medio. ambiente di forma abbastanza regolare (no partizioni); tre dimensioni principali della sala non molto diverse tra loro; sorgente in posizione baricentrica; coefficienti di assorbimento delle diverse superfici non molto diversi tra loro e non molto elevati; basso assorbimento di energia da parte dell’aria.

La relazione di Sabine è stata modificata da Norris e Eyring in modo che per pareti di un ambiente completamente assorbenti (am =1) il tempo di riverberazione risulti pari a zero. In ambienti di notevoli dimensioni dove è necessario tenere conto dell’assorbimento dell’aria. Indicando con, a, il coefficiente di assorbimento dell’aria [m-1] si può utilizzare la relazione:

livello di pressione dB tempo [s] livello di pressione dB RT60 DLp 60 dB spegnimento sorgente livello di regime accensione sorgente

Acustica architettonica EDT: interpolazione [0 , –10 dB] T15: interpolazione [-5 , –20 dB] T30: interpolazione [-5 , –35 dB] estrapolazione del tempo corrisp. a –60 dB tramite prolungamento lineare 3.5 s 5 s 6 s EDT: tempo di primo decadimento; legato alla posizione di misura e alla geometria dell’ambiente. È il parametro più indicato per valutare oggettivamente l’effetto percettivo.

Il valore sperimentale del potere fonoisolante è: LdB,1 : livello medio di pressione sonora nella camera sorgente [dB]; LdB,2 : livello medio della pressione sonora nella camera ricevente [dB]; Sp : superficie del pannello in prova [m2]; SE = å Siai : superficie equivalente di assorbimento rilevato nella camera di ricezione [m2]

La risposta all’impulso è funzione delle posizioni di sorgente e ricevitore, ma anche della direttività di microfono e sorgente. Tipo di impulso Caratteristiche Dinamica Colpo di pistola transiente non buona deterministico Rumore rosa/bianco casuale buona Sine sweep deterministico buona

Il segnale / rumore

Rumore bianco Energia sonora è ugualmente distribuita in uno spettro avente banda di frequenza di ampiezza costante Df

Rumore rosa Energia sonora uguale in ogni banda di frequenza a larghezza percentuale costante.

ISO 3382 Sorgente sonora: deve essere omnidirezionale Posizioni microfoni: … garantire adeguata copertura dell’ambiente Devono essere ad almeno 1 m da pareti riflettenti Distanza minima sorgente - microfono: V = volume [m3] c = velocità del suono [m/s] T = tempo di riverbero stimato [s]

Sistema: Ambiente in cui viene emesso il segnale Catena di misura Input: segnale sonoro di eccitazione generato mediante una sorgente omnidirezionale Sine sweep: forma d’onda sinusoidale pura che parte dalle frequenze basse (50 Hz) e sale verso quelle alte (20 kHz) al trascorrere del tempo evitando distorsioni nell’elettronica di sorgente e di ricevitore Sistema: Ambiente in cui viene emesso il segnale Output: microfono che rileva il segnale filtrato dall’ambiente PC Amplificatore Sorgente dodecaedrica Microfono Condizionatore di segnale Scheda audio

Elaborazione della risposta all’impulso di pressione sonora Acustica architettonica Elaborazione della risposta all’impulso di pressione sonora Risposta all’impulso: funzione che rappresenta l’andamento della pressione sonora in un dato punto di ricezione durante la propagazione dell’impulso nell’ambiente Ecogramma: funzione ottenuta elevando al quadrato la risposta all’impulso. Mostra con più evidenza la struttura della risposta. Struttura della risposta all’impulso ecogramma Onda diretta Prime riflessioni Coda riverberante Tempo di ritardo iniziale Prime riflessioni ( Dt  50 ms) Coda riverberante Onda diretta Elevamento al quadrato

Bruel & Kjaer 4295 OmniSource E’ un altoparlante ad elevata potenza sonora che irradia attraverso un accoppiatore conico verso un orifizio circolare. La dimensione dell’orifizio e la forma della sorgente sono state studiate per irradiare il suono in modo uniforme in qualsivoglia direzione. La sorgente è in grado di emettere potenza sonora fino a 105 dB re 1 pW.

Definizioni Chiarezza C80: Rapporto tra energia sonora che arriva nei primi 80 ms e l’energia che arriva successivamente, espresso in dB: maggiore è il valore, maggiore è il contributo delle riflessioni utili al rafforzamento del segnale. È usato nell’ambito dell’ascolto musicale. Definizione D50: Rapporto, espresso in percentuale, tra l’energia che arriva al ricevitore nei primi 50 ms e l’energia totale immessa nell’ambiente dal segnale impulsivo. Viene usato per definire il grado di intelligibilità del parlato. C80 e D50 esprimono il peso relativo delle prime riflessioni rispetto all’energia totale che arriva all’orecchio dell’ascoltatore in conseguenza di un segnale impulsivo.