Il tempo di riverbero
Prof. Ing. Piercarlo Romagnoni
Dipartimento di Costruzione dell’Architettura – Dorsoduro 2206 – 30123 Venezia
S
A
S
A
Suono diretto
Riflessioni multiple
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.
Campo libero o anecoico
suono diretto
p
Livello di pressione
sonora, L [dB]
p
Livello di pressione
sonora, L [dB]
Campo sonoro
Andamento della pressione sonora Andamento della pressione sonora
in funzione della distanza
in funzione del tempo
Tempo,  [s]
Campo semianecoico
p
Livello di pressione
sonora, L [dB]
p
Livello di pressione
sonora, L [dB]
Distanza, d [m]
suono diretto
suono riflesso
Tempo,  [s]
p
Livello di pressione
sonora, L [dB]
campo sonoro diretto
p
Campo riflesso o riverberante
Livello di pressione
sonora, L [dB]
Distanza, d [m]
campo sonoro riflesso
Distanza, d [m]
sorgente stazionaria
(i n
te
r
ru de
zio ca
n e d im
de e n
ll a t o
so
rg
e
nt
e)
Tempo,  [s]
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.
RT60
0,161 V

S am
s

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.
RT60 
0,161 V
 S ln1  am 
s
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:
RT60
0,161 V

 Sln1  am   4aV
s
livello di pressione
dB
livello di regime
spegnimento
sorgente
DLp 60 dB
accensione sorgente
tempo [s]
RT60
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
5s
6s
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:
R  f   LdB ,1  LdB , 2  10 Log S p  10 Log SE
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 =  Siai : superficie equivalente di
assorbimento rilevato nella camera di
ricezione [m2]
dB
La risposta all’impulso è funzione delle posizioni di sorgente e
ricevitore, ma anche della direttività di microfono e sorgente.
Tipo di impulso
Colpo di pistola
Rumore rosa/bianco
Sine sweep
Caratteristiche
Dinamica
transiente non buona
deterministico
casuale
buona
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.
p
Livello di pressione
sonora, L [dB]
p
p
Livello di pressione
sonora, L [dB]
p
Frequenza, f [Hz]
p
Livello di pressione
sonora, L [dB]
p
Tempo,  [s]
Frequenza, f [Hz]
Tempo,  [s]
Livello di pressione
sonora, L [dB]
Pressione sonora, p [Pa]
Tempo,  [s]
Segnali continui non
stazionari
(es. martello pneumatico)
Frequenza, f [Hz]
Tempo,  [s]
Livello di pressione
sonora, L [dB]
Pressione sonora, p [Pa]
Tempo,  [s]
Segnali transienti
(es. rumori da impatto)
p
p
Tempo,  [s]
Livello di pressione
sonora, L [dB]
Segnali casuali
(es. pioggia, vento)
Pressione sonora, p [Pa]
Tempo,  [s]
Andamento del livello
di pressione sonora in
frequenza
Livello di pressione
sonora, L [dB]
Andamento del livello
di pressione sonora nel
tempo
Livello di pressione
sonora, L [dB]
Segnali deterministici
stazionari
(es. motori, organi meccanici,
pale, ecc.)
Pressione sonora, p [Pa]
Andamento della
pressione sonora nel
tempo
Tempo,  [s]
Frequenza, f [Hz]
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:
dmin  2
V = volume [m3]
c = velocità del suono [m/s]
T = tempo di riverbero stimato [s]
V
c T
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
Condizionatore
Microfono
di segnale
Scheda audio
Sorgente dodecaedrica
PC
Amplificatore
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.
ecogramma
Struttura della risposta all’impulso
Onda diretta
Tempo di ritardo iniziale
Coda riverberante
Prime riflessioni
Onda diretta
Elevamento
al quadrato
Prime riflessioni
( Dt  50 ms)
Coda riverberante
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.
01
dB
60
40
20
0
8k
4k
2k
1k
500
250
125
63
0
1
2
3
4
5
6
s
7
8
9
10
Hz
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.
g2
80 ms
E
t
EE(0(0) )EE(80
(80))
EE(80
(80))
C  10 log
E E0 0 80C80  10 log1010
EE8080
t
80 ms
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.
g2
50ms
E
E0
D50 
t
E(0)  E(50)
100%
E(0)
E50
50ms
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.
t