-
ladychat.
User deleted
Approfondimenti di acustica
Questa pagina contiene una breve sintesi, dei concetti fondamentali relativi alla insonorizzazione e al trattamento acustico dei locali a destinazione musicale, in risposta alle domande che più frequentemente ci vengono poste.
Qualunque sia il vostro grado di conoscenza del tema trattato, vi invitiamo a leggere questa pagina, in cui riteniamo si possano trovare alcuni utili spunti, prima di scegliere le strade da percorrere.
In internet è possibile trovare migliaia di siti e blog dedicati a questi argomenti, in cui viene detto più o meno tutto ed il contrario di tutto, non è quindi agevole fare delle scelte ed il rischio di eseguire inutili e costosi interventi è sempre ben presente.
Molti lettori di questa pagina, sono probabilmente degli storici frequentatori di sale prova e studi di registrazione, e magari i più intraprendenti ed appassionati, hanno anche alle spalle tentativi più o meno fruttuosi di autocostruzione e sono a questo punto in cerca di approfondimenti tecnici, molti altri invece, sono dei neofiti e stanno semplicemente cercando di "inquadrare" la vicenda.
hanno essenzialmente 4 caratteristiche acustiche essenziali:
1 Sono cellule acustiche indipendenti, con un basso rumore di fondo (non disturbano e non sono disturbate dal contesto esterno)
Questo aspetto è strettamente correlato con il concetto fondamentale di fonoisolamento;
2 Presentano un corretto tempo di riverbero interno, in relazione alle attività svolte
Questo aspetto è strettamente correlato con il concetto fondamentale di fonoassorbimento;
3 Hanno una buona diffusione sonora in ogni punto di ascolto della sala
4 Presentano una corretta “risposta in frequenza”, sono cioè correttamente udibili tutte le frequenze dello spettro sonoro (alti, medi e bassi)
Non riteniamo utili in questa sede, ulteriori approfondimenti in merito ai complessi parametri che misurano la qualità del suono percepito (dandone solo una breve trattazione in calce a questa pagina), preferendo mantenere un carattere di trattazione generale e lasciando ai più volenterosi la facoltà di approfondire questi appassionanti aspetti, su testi specialistici di facile reperibilità.
Ribadendo comunque che per ottenere corretti risultati acustici, è comunque sempre indispensabile una corretta gestione dei 4 parametri sopra citati.
In questo sito troverete riferimenti al concetto di realizzazione di tipo professionale.
Infatti, pur riuscendo facilmente ad abituarci a un po’ di eco in una stanza o a qualche fastidioso eccesso di basse frequenze (fenomeni tipici in sale autocostruite), non riusciremo mai a far digerire a pieno, al nostro simpatico vicino di casa, le meravigliose qualità della nostra nuova batteria o le potenzialità del nostro ampli da basso da 700 W.
Ciò è ancor più vero oggi, in quanto esistono (…ed è bene ribadirlo), precisi limiti di legge in relazione al rumore che possiamo emettere con le nostre attività (D.P.C.M. 14/11/97 Determinazione dei valori limite di sorgenti sonore).
Il mancato rispetto dei limiti, può portare a conseguenze disastrose, non tanto per il singolo musicista che si esercita in casa e che, al massimo, subisce le reazioni più o meno garbate del vicinato, ma ad esempio nei centri musicali multisala, che non di rado incorrono in pesanti sanzioni da parte delle autorità comunali (1032 €), ed ai quali, se recidivi, viene definitivamente inibita l’attività.
Considerando anche che, nei centri musicali multisala con carenti isolamenti acustici, può presentarsi il problema insormontabile di lavorare contemporaneamente in 2 o più sale affiancate.
Queste valutazioni, ci permettono di dare il giusto peso al concetto di isolamento acustico (o fonoisolamento), che rappresenta il vero scoglio, nonché la principale fonte di problemi in questo tipo di realizzazioni.
Se è vero infatti, che con pochi accorgimenti si riesce a ridurre il T60 (tempo di riverberbero), a valori accettabili (ad esclusione delle basse frequenze), non è altrettanto facile isolare acusticamente un ambiente.
Mi preme a questo punto affermare, che è indispensabile una sana diffidenza nei confronti di chi afferma che si può giungere a risultati eccellenti con sistemi leggeri o flottanti del tipo massa molla massa.
Intendiamoci, i sistemi flottanti hanno una loro validità e quasi tutti i sistemi prefabbricati per sale musicali oggi sul mercato, ne fanno ampio uso, ma bisogna avere ben presente che per limitare la propagazione delle frequenze più basse, occorre sempre e comunque una massa consistente.
Esiste una legge fondamentale in acustica che è bene conoscere e che viene detta “legge di massa”:
α=20(1+log M)
Dove M è la massa areica o per semplicità il peso al mq della parete in considerazione.
E’ facile constatare che per ottenere ad esempio un isolamento di circa 50 dB, occorre un peso al mq di 50 Kg, ma se ipoteticamente voglio ottenere 60 dB, di Kg, ne occorrono teoricamente 100.
In realtà la sopra citata legge, porta addirittura a risultati ottimistici e nella pratica comune viene generalmente applicata la più restrittiva relazione:
αe = 18 log (M * f) – 44
Che consente anche di analizzare il comportamento di una parete alle singole frequenze.
Tenendo sempre ben presente che al di là di tutti gli sviluppi della acustica fisica, la legge di massa conserva intatta la sua validità.
Nell’isolare acusticamente un ambiente, assumono particolare importanza alcune parti del progetto quali le porte, i serramenti vetrati (visive) e le componenti impiantistiche, che oltretutto possono anche emettere un fastidioso rumore proprio.
In particolare soffermiamo la nostra attenzione sulle porte e sull’impianto di ricircolo dell’aria.
Le problematiche principali connesse alle porte sono di duplice natura:
In primis le porte sono elementi in movimento che non possono essere sigillate ermeticamente come le altre parti dell’involucro insonorizzato, hanno cioè delle battute, attraverso le quali possono generarsi fughe di rumore.
In secondo luogo le porte acustiche pesano molto (min. 150 kg), devono quindi essere munite di buone cerniere ed essere ancorate solidamente alle pareti (…anche le pareti devono essere in grado di sostenere le porte).
Le buone porte acustiche hanno minimo 2/3 battute perimetrali ed eventualmente soglie mobili inferiori che si chiudono ermeticamente accostando l’anta al telaio.
Relativamente al ricircolo d’aria, si generano problemi in quanto è necessario praticare delle aperture nelle pareti, con potenziali dispersioni di rumore.
La soluzione tecnica in questo caso è costituita dai silenziatori (si pensi a quelli montati sulle autovetture, ma molto più grandi), che devono essere montati a ridosso di tutte le aperture.
Attraverso questi brevi cenni relativi al fonoisolamento, non abbiamo ovviamente esaurito il tema, ma crediamo di avervi dato le coordinate per successivi approfondimenti e ricerche.
Intendiamo ora introdurre il tema del riverbero interno alle sale.
Il tempo di riverbero (T60) è un parametro fisico descrittore della percezione della riverberazione sonora.
Esso è la quantificazione convenzionale della durata della “coda sonora”.
Viene convenzionalmente utilizzato il T60, definito come il tempo necessario affinché il livello sonoro in un punto della sala decada di 60 dB, dall’istante di spegnimento di una sorgente sonora che emette un segnale stazionario.
Ogni ambiente confinato da pareti, soffitto e pavimento genera delle riflessioni del suono, pertanto alle vostre orecchie giungerà la componente diretta del suono generato, incrementata dal contributo del suono che “rimbalza” sulle pareti (più volte) e ritorna alle vostre orecchie.
In quantità limitata, il contributo riflesso dalle superfici della stanza, può produrre un cosiddetto guadagno in termini sonori e può talvolta arricchire la timbrica del suono generato, ma se le riflessioni perdurano per un lasso di tempo eccessivo, possono coprire i suoni emessi successivamente, perdendo totalmente la definizione e la chiarezza del suono originario.
Questo fenomeno è maggiormente nocivo nella produzione di musica con battute ravvicinate, quali ad esempio certi generi dance o metal hardcore.
Altra problematica ricorrente nelle sale non professionali, è la sensazione uditiva delle orecchie che si tappano, da alcuni erroneamente ritenuto indice di una buona acustica.
Questo fenomeno è tipico nelle sale realizzate ad esempio, con la semplice applicazione sui muri, di pannelli fonoassorbenti del tipo piramidale (generalmente in schiume poliuretaniche o melamminiche).
Ciò accade perche questo tipo di pannelli, se non associati ad altre stratigrafie di materiali, producono il solo taglio delle riflessioni delle alte frequenze, senza incidere minimamente sulle frequenze medie e basse.
Questo ci fa intuire che trattare gli ambienti in questo modo può essere utile solo per produzioni musicali estremamente specialistiche, che prevedono la sola presenza di alte frequenze (sono molto poche).
Talvolta le riflessioni sonore, possono riguardare singole frequenze che in base alla loro lunghezza d’onda ed alle caratteristiche geometriche della sala perdurano per un tempo prolungato rispetto alle altre componenti dello spettro sonoro, si dice in questo caso che la sala ha un “modo” o più modi di riflessione.
Questi fenomeni di riflessione, particolarmente nocivi alle basse frequenze, devono essere evitati con soluzioni quali bass trap o pareti flottanti, oppure desimmetrizzando la stanza.
Attenzione però (…attenzione, attenzione), la desimetrizzazione delle sale, un tempo considerata la soluzione ideale per ogni problema di modi alle basse frequenze, va trattata con estrema precauzione.
Il fatto di avere una sala con forme irregolari esclude totalmente la possibilità di valutare preventivamente a livello empirico, il comportamento acustico della sala e si ha la quasi certezza di ottenere ambienti con diffusione sonora totalmente disuniforme (vuoti e fuochi).
Per questo tipo di sale e pertanto necessaria una accurata progettazione acustica preliminare eseguita con l’ausilio di software previsionali ad elementi finiti, in grado di prevedere tutti i possibili modi di riflessione della sala.
Una buona regola per chi non intende avvalersi di questo tipo di analisi è quella di mantenere almeno un asse di simmetria longitudinale in modo da avere quantomeno equivalenza tra il suono percepito dall’orecchio destro e quello sinistro.
Un ultimo mito da sfatare è quello relativo ai costi elevati dei materiali da utilizzare.
Intendiamoci, si tratta pur sempre di costruzioni abbastanza complesse che richiedono soluzioni in qualche modo assimilabili al mondo dell’edilizia, della falegnameria o della carpenteria metallica, che richiedono strutture, pannelli, serramenti ed impianti e siccome, ognuno di noi sa bene che non si riesce a costruire una casa con 10.000 € o un garage con 100 €, deve essere ben presente il fatto che non si potrà risolvere la cosa con qualche centinaio di euro, ma occorrerà qualcosa in più.
Il consiglio principale che si può dare in questo campo è di non utilizzare prodotti che presentino costi al mq eccessivi, ricordando che buona parte dei prodotti oggi utilizzati nella coibentazione, provengono da riciclo e non possono pertanto giustificarsi elevati costi industriali di produzione e conseguentemente di vendita.
In pratica state solo pagando un extraprezzo per un materiale da discarica, a cui qualche “volpone del marketing” ha deciso di dare un’aura di prodotto specialistico.
Diffidate pertanto dei materiali che garantiscono livelli di performances assolutamente incompatibili con la natura fisica del materiale stesso (ad esempio verificare la già citata legge di massa).
Ottimi materiali per l’acustica sono comunemente reperibili presso il mercato dell’edilizia tradizionale (ad esclusione delle porte), si tratta semplicemente di individuare il materiale più idoneo al singolo caso e di farne buon uso.
Un discorso a parte meritano i materiali da utilizzare per la sonorizzazione interna delle sale e per la correzione della risposta in frequenza, quali i bass trap, i pannelli diffondenti, i diffrattori, i risuonatori, etc., che possono anche far ricorso a materiali pregiati e che richiedono talvolta complesse fasi di assemblaggio.
In questo caso i costi per il singolo pezzo o al mq, possono essere anche di centinaia o migliaia di euro.
Vi invitiamo pertanto ad eseguire approfondite ricerche su questi prodotti poiché è proprio su questi materiali che i più abili tra voi nell’autocostruzione, possono conseguire risultati eccellenti, risparmiando migliaia di euro.
CORRISPONDENZA TRA NOTE E FREQUENZE
Il La4, rappresentato in chiave di violino nel secondo spazio del pentagramma, corrisponde a una frequenza acustica di 440 Hz.
Ogni nota è separata dal La4 da un numero intero di semitoni.
Ogni 12 semitoni (quindi ogni ottava) si ha un raddoppio di frequenza.
1 Do (Si#) - Do# (Reb)
2 Do# (Reb) - Re
3 Re - Re# (Mib)
4 Re# (Mib) - Mi (Fab)
5 Mi (Fab) - Fa (Mi#)
6 Fa (Mi#) - Fa# (Solb)
7 Fa# (Solb) - Sol
8 Sol - Sol# (Lab)
9 Sol# (Lab) - La
10 La - La# (Sib)
11 La# (Sib) - Si (Dob)
12 Si (Dob) - Do (Si#)
Si tratta dunque di una progressione geometrica di ragione 21 / 12, quindi la frequenza di una nota che dista n semitoni dalla fondamentale è data dalla formula:
Frequenza=440 x 2n/12 Hz
Per esempio, troviamo la frequenza del do immediatamente sopra al la4 (do5).
Per ottenere il do5 si devono aggiungere tre semitoni:
la — 1 → la♯ — 2 → si — 3 → do
f=440 x 23/12 = 523 Hz
Il segno di n è importante, ad esempio per il fa immediatamente sotto il la4 è il fa4, si devono quindi sottrarre 4 semitoni:
La —1→ lab —2 → sol —3 → solb — 4→ fa.
f=440 x 2-4/12 = 349 Hz
BREVI CENNI IN MERITO AI PARAMETRI RELATIVI ALLA QUALITA’ DEL SUONO PERCEPITO (CONCETTI DI INTELLIGIBILITA, INTENSITA’ E SPAZIALITA’)
INDICI DI INTELLIGIBILITA’
L’intelligibilità è definita come la percentuale di parole o frasi capite sulla totalità di quelle pronunciate durante una comunicazione verbale (estensibile agli eventi musicali).
Si citano di seguito i più noti indici di intelligibilità di diversa complessità, destinati ad essere impiegati per la caratterizzazione di ambienti aventi specifiche destinazioni d’uso:
• SIL Speech Interference Level, applicabile in ambienti rumorosi, dove la riverberazione risulta trascurabile, ad esempio piccole aule scolastiche e uffici.
1 Si calcola il livello LSIL nella posizione dell’ascoltatore come media aritmetica dei livelli sonori del rumore di fondo LN,oct,i per le bande di ottava con frequenze centrali di 500, 1000, 2000 e 4000 Hz;
2 Si calcola il livello di pressione sonora della voce nella posizione dell’ascoltatore, LS,A;
3 Si valuta l’intelligibilità nella posizione dell’ascoltatore in base alla differenza fra il livello di pressione sonora della voce, LS,A, in quella posizione, e il livello LSIL.
• D e C50, C80 Definizione e Chiarezza, applicabili in ambienti non rumorosi, ad esempio i teatri, danno una misura della nitidezza del segnale vocale ricevuto dall’ascoltatore.
D Definizione, è determinato dal rapporto fra l’energia del suono utile e l’energia del suono utile più quello disturbante.
C50 Chiarezza, è ottenuto dal logaritmo del rapporto fra l’energia del suono utile e l’energia del suono disturbante.
Un’onda riflessa è utile se giunge all’ascoltatore dopo l’onda diretta in un tempo inferiore a:
50 ms nel caso della voce parlata e 80 ms nel caso della musica.
C80 analogo al C50, si ottiene dal rapporto tra l’energia diretta più quella riflessa, che arriva 80 ms dall’arrivo del suono diretto, e l’energia riflessa che arriva oltre gli 80 ms.
• U50 Rapporto energia utile/energia dannosa, applicabile in ogni tipo di ambiente analogamente allo STI.
L’indice U50 è basato sul rapporto tra energia utile ed energia dannosa: la prima corrisponde all’energia del parlato diretta più l’energia riflessa che arriva all’ascoltatore entro 50 ms dopo il suono diretto; la seconda corrisponde alla somma dell’energia del parlato riflessa, che arriva all’ascoltatore dopo 50 ms, e dell’energia connessa al rumore di fondo.
• STI Speech Transmission Index, applicabile in ogni tipo di ambiente, e in particolare nei grandi ambienti come le sale conferenza.
L’indice STI è basato sulla Funzione di Trasferimento della modulazione m(F) che quantifica la riduzione dell’indice di modulazione mi di un segnale di test con caratteristiche spettrali tipiche di un parlatore reale.
•RASTI RApid Speech Transmission Index, è una semplificazione dello STI, applicabile in prima approssimazione negli ambienti indicati per lo STI.
INTENSITA’
•G Guadagno relativo normalizzato è il parametro che descrive la percezione dell’intensità di un suono.
G rappresenta l’effetto di “amplificazione della sala” e si ottiene dalla differenza fra il livello sonoro misurato in un punto della sala e il livello sonoro emesso dalla stessa sorgente, all’aperto, alla distanza di 10 m.
SPAZIALITA’
La spazialità è la sensazione di sentirsi all’interno dell’evento sonoro e non di guardarlo da una finestra.
Sono evidenziati due aspetti della spazialità:
• La “larghezza apparente della sorgente”, cioè la sensazione che in una sala la sorgente appaia più ampia di quanto può apparire all’aperto.
• L’”avvolgimento sonoro”, cioè la sensazione di essere circondati dal suono.
Entrambi gli aspetti soggettivi di spazialità sono legati all’energia delle riflessioni che arrivano da direzioni laterali.
Un parametro proposto da Jordan nel 1981 è l”efficienza laterale” LE, che descrive la quota di prima energia riflessa che arriva lateralmente rispetto alla quota globale.
Un altro parametro è il “coefficiente di correlazione mutua interaurale”, IACC, che misura la somiglianza dell’energia sonora che arriva nel tempo alle due orecchie di un ascoltatore.
Edited by ladychat - 30/4/2013, 00:14
.
Cosa significa insonorizzare?tratto da ecotech pro |
