15 novembre 2010Proprietà acustiche dei materiali1 Caratteristiche acustiche dei materiali.
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 1
Caratteristiche acustiche dei materialiCaratteristiche acustiche dei materiali
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 2
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
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 3
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”.
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 4
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).
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 5
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
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 6
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.
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 7
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.
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 8
Pannello incollato alla superficie da trattare
Pannello applicato su struttura metallica sospesa dalla superficie da trattare
MATERIALI FONOASSORBENTI
Materiali porosi
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 9
Assorbimento in funzione dello spessore
MATERIALI POROSI
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 10
Effetto della distanza dalla parete
MATERIALI POROSI
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 11
Risuonatori acustici
MATERIALI FONOASSORBENTI
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)
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 12
Pannelli vibranti
df
60
0 : densità superficiale del pannello (Kg/m2)d : distanza pannello – parete (m)
MATERIALI FONOASSORBENTI
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 13
Sistemi composti
MATERIALI FONOASSORBENTI
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 14
MATERIALI FONOASSORBENTI
Pannelli vibranti
Risonatori
Sistemi composti
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 15
Esempio- Casa della Musica
Pannelli porosi
Bass Trap
Risuon. Helmoltz
Pannelli vibranti
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 16
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
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 17
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)
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15 novembre 2010 Proprietà acustiche dei materiali 18
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)