Acustica applicata
Prof. Alessandro Cocchi
Argomento del corso:
1) FONDAMENTI
Acustica fisica - Richiami sintetici di Fisica elementare. Trattazione fenomenologica dell'oscillatore armonico semplice. Principali grandezze acustiche. Velocitą del suono nei vari mezzi. Onde piane, sferiche, cilindriche. Sovrapposizione di campi sonori: onde stazionarie, battimenti, "anti-suono". Effetto Doppler. Fenomeni acustici ad un interfaccia (assorbimento, riflessione, trasmissione, diffusione).
Assorbimento acustico - Assorbimento dissipativo e reattivo. Materiali e sistemi passivi fonoassorbenti: classificazione e progettazione. Assorbimento del suono nell'aria.
Livelli sonori, decibel e spettri - Caratteristiche dei segnali sonori. Scala dei decibel. Introduzione all'analisi in frequenza. Spettri. Filtri d'ottava e di 1/n d'ottava. Curve di ponderazione. Metrologia dei livelli sonori.
Acustica psicofisica - Meccanismo dell'udito umano. Proprietą delle sensazioni uditive. Valutazione delle sensazioni uditive. Disturbo e danno da rumore.
Acustica degli ambienti chiusi - Trattazione geometrica. Trattazione energetica-statistica. Riverberazione. Formula di Sabine. Altre espressioni del tempo di riverberazione. Cenni alla trattazione ondulatoria (modi normali e cavitą accoppiate). Camere riverberanti e camere anecoiche.
Isolamento acustico - Legge di massa. Effetto di risonanza. Effetto di coincidenza. Smorzamento interno. Pareti doppie e pareti multistrato. Perdite d'isolamento dovute ad aperture. Trasmissione laterale.
Vibrazioni meccaniche - Fisica elementare delle vibrazioni. Risonanza. Concetto di trasmissibilitą.
2) APPLICAZIONI
Acustica architettonica - Descrittori dell'intelligibilitą del parlato. L'acustica dei teatri: cenni storici fino all'opera di Sabine. L'opera di Beranek. I tempi di prima riverberazione. L'integrale di Schroeder. Le frazioni energetiche. Criteri per la sensazione spaziale. La teoria di Ando. La ricerca contemporanea.
Acustica edilizia - Requisiti acustici dei singoli componenti edilizi (facciate, finestre, partizioni verticali interne, porte, solai). Tecniche di controllo del rumore. Leggi e norme tecniche.
Acustica degli strumenti musicali - Elementi di base. Generazioni di suoni da tubi, corde e superfici piane vibranti ai fini della loro caratterizzazione acustica pre e post operazioni di restauro.
3) PROCEDURE DI MISURA
Acquisizione ed elaborazione di risposte all'impulso. Misure di tempo di riverberazione. Misure di assorbimento acustico. Misure di intelligibilitą. Tecniche binaurali di misura. Cenni alle misure di isolamento acustico e di assorbimento acustico. Misure su strumenti musicali.
4) MODELLI FISICI E NUMERICI
Vantaggi e limiti dei modelli fisici. Classificazione dei modelli fisici. Modelli acustici in scala. Criteri di similitudine. Vantaggi e limiti dei modelli numerici. Sorgenti virtuali. Ray tracing. Beam tracing. Confronto tra le varie tecniche. Auralizzazione per l'ascolto della musica in ambiente virtuale.
Bibliografia
Verranno inoltre resi disponibili per la riproduzione testi dattiloscritti ed i lucidi proiettati in aula.
Avvertenze:
Il corso verrą svolto su base fenomenologica ed applicativa.
Esami orali previa predisposizione di monografia tematica.
Tesi di laurea a carattere sperimentale:
Qualificazione acustica delle sale da concerto; misure acustiche su modelli in scala.
Tesi di laurea a carattere numerico:
Progettazione e/o correzione acustica mediante simulazione al computer di auditori, sale conferenze, sale da concerto.