Esercizio svolto n.1 Dati problema: Coefficienti di assorbimento: pavimento α1 = 0,05 pareti α2 = 0,1 soffitto α3= 0,6 Sorgente ideale puntiforme, Q=1 Distanza della sorgente S dal ricevitore R: d= 10m Potenza sonora della sorgente LW=100dB 60 m2=sup. del pavimento e del soffitto, 128 m2=sup. delle pareti laterali) Calcolare: LDIR (livello del suono diretto) LRIV(livello del suono riverberante) Distanza critica LTOT (livello del suono complessivo) T60 (tempo di riverberazione) Svolgimento: Livello suono diretto: Coefficiente di assorbimento medio: Area equivalente di assorbimento acustico: Livello suono riverberante: 1 Livello suono totale: Distanza critica: Tempo di riverberazione: Esercizio svolto n.2 Consideriamo una barriera acustica rigida e semi-infinita posta tra un ricevitore ed una sorgente puntiforme disposti come nella figura seguente: H Calcolare l’attenuazione sonora prodotta dalla barriera. 2 Svolgimento: Per una sorgente puntiforme, possiamo calcolare l’attenuazione A della barriera utilizzando la formula di Kurze, che fornisce risultati più accurati della formula di Maekawa, specialmente per bassi valori del numero di Fresnel: A 5 20 log 2N tanh 2N Il numero di Fresnel N: N 2 2f c dove ovviamente δ è il grado di copertura della barriera: E’ evidente che il numero di Fresnel N è inversamente proporzionale alla lunghezza d’onda, ossia è direttamente proporzionale alla frequenza. Di conseguenza, dovremo calcolarlo in corrispondenza di varie frequenze (per esempio le frequenze centrali delle bande di ottava), in modo da conoscere il valore dell’attenuazione in corrispondenza delle stesse frequenze. Possiamo dunque costruire la seguente tabella: f [Hz] 125 250 500 1000 2000 [m] 2.72 1.36 0.68 0.34 0.17 N 0.63 1.26 2.52 5.06 10.1 A [dB] 11.3 14 17 20 20 Esercizio svolto n.3 In un ambiente semiriverberante, dove due sorgenti puntiformi ideali con potenza sonora pari a 100 dB (S1) e 94 dB (S2) a 500 Hz, collocate rispettivamente in uno degli otto vertici dell’ambiente e al centro di una delle due pareti verticali più piccole, viene misurato un tempo di riverberazione a 500 Hz pari a T = 2,4 s. 3 Valutare il livello di pressione totale al ricevitore R, collocato al centro dell’ambiente. Le dimensione dell’ambiente sono le seguenti: lunghezza = 21 m, altezza = 5 m; profondità = 7 m. Soluzione L’area equivalente di assorbimento acustico viene calcolata dalla formula di Sabine: Il coefficiente di assorbimento medio: B E C A D La distanza della sorgente S1, posizionata in un vertice A, dal centro B dell’ambiente risulta: AB2=AC2+BC2 = AD2+ DC2+ BC2=10.52+3.52+2.52=128.75 m2 Il coefficiente di direttività: Q=8 Il livello di pressione nel punto B: Per la seconda sorgente S2 posizionata nel punto E al centro di una delle due pareti verticali più piccole, la distanza dal centro B dell’ambiente risulta: 4 EB2=(21/2)2 =10.52 m2 Il coefficiente di direttività: Q=2 Il livello di pressione nel punto B: Il livello di pressione totale nel punto B (somma incoerente): Esercizio svolto n.4 Il volume di una sala è V=324m3; le sue pareti hanno superficie totale S0=122m2 ed hanno coefficiente di assorbimento acustico medio a0=0.03 a 500 Hz; il soffitto ha superficie SS=98m2 e coefficiente di assorbimento acustico medio aS=0.8 a 500 Hz; il pavimento ha superficie SP=98m2 e coefficiente di assorbimento acustico aP=0.06 a 500 Hz. Calcolare il tempo di riverberazione a 500 Hz. Soluzione Il coefficiente di assorbimento medio dell’ambiente risulta: Applicando la formula di Sabine per il tempo di riverberazione: C’è tuttavia da fare una osservazione: la formula appena utilizzare è dovuta a Sabine ed è specifica per ambienti in cui l’assorbimento acustico sia basso. Al contrario, 5 quando l’assorbimento acustico è alto, è più opportuno usare la formula di NorrisEyring: Esercizio da svolgere n.1 Una sorgente di rumore incoerente in banda larga, puntiforme ed omnidirezionale ha livello di potenza pari a 93 dB. Essa è situata entro un ambiente semiriverberante, avente un volume pari a 440 m3, con superficie interna pari a 450 m2, che ha coefficiente di assorbimento medio pari a 0.48. Trovare il tempo di riverberazione ed il livello sonoro in un punto posto entro l’ambiente distante 5m. dalla sorgente. Esercizio da svolgere n.2 In una sala di dimensioni 10x24x3.5 m si vuole determinare il livello sonoro in seguito alla posa in opera di pannelli fonoassorbenti a soffitto. Utilizzando la tabella acclusa, che riporta in bande d’ottava le caratteristiche fonoassorbenti delle superfici della stanza ed il livello sonoro Lp1 misurato prima dell’intervento, si determini: 1) Livello sonoro totale prima dell’intervento; 2) Livello sonoro totale dopo la posa in opera dei pannelli fonoassorbenti. Si adotti l’ipotesi di ambiente perfettamente diffuso. f [Hz] Lp1 Coeff. assorbimento pareti verticali e pavimento Coeff. assorbimento soffitto Coeff. assorbimento pannelli fonoassorbenti a soffitto 125 53 250 65 500 72 1000 70 2000 68 4000 63 0.02 0.04 0.04 0.04 0.04 0.05 0.02 0.03 0.03 0.02 0.02 0.03 0.4 0.6 0.8 0.62 0.4 0.26 6 Esercizio da svolgere n.3 Consideriamo una barriera acustica rigida e semi-infinita posta tra un ricevitore ed una sorgente puntiforme disposti come nella figura seguente: Sono noti: 1) Altezza della sorgente hs=1.5 m 2) Altezza del ricettore hr=1.5 m 3) Distanza S-R L=20 m 4) Altezza barriera hb=5 m 5) Distanza S-barriera S-O=3 m 6) Distanza R-barriera O-R=17 m 7) Il livello di potenza Lw ed il coeff. di direttività Q della sorgente ed il livello sonoro Lp nel punto R (ricettore) in assenza della barriera, in bande d’ottava, secondo la seguente tabella: f [Hz] LW Q Lp 125 94 2 60 250 94 2 60 500 90 2 56 1000 90 2 56 2000 88 2 54 Calcolare: 1) L’attenuazione della barriera, 2) Il livello sonoro totale nel punto R (ricettore) in seguito al posizionamento della barriera acustica, 3) Il livello sonoro totale con filtro di ponderazione A. 7