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1. con S Amedio_new Rnew Nuova costante d ambiente ottenuta dopo la diminuzione della pressione sonora new nuovo coefficiente medio di assorbimento S superficie del locale T60 y nuovo tempo di riverbero si ottiene Freq R new a medio T60_new 125 545 7772 0 515966 0 282173 160 502 1763 0 495157 0 294032 200 226 7883 0 306973 0 474282 250 264 2936 0 340456 0 427638 315 168 5973 0 24772 0 587728 400 238 8527 0 318109 0 45768 500 219 656 0 300218 0 484954 630 208 9473 0 289823 0 502347 800 210 816 0 291659 0 499184 1000 217 127 0 29779 0 488907 1250 227 8846 0 308 0 4727 1600 229 8287 0 309814 0 469933 2000 226 2442 0 306463 0 475072 2500 256 3885 0 33367 0 436334 3150 294 8752 0 365453 0 398387 4000 282 9303 0 355918 0 40906 5000 316 6618 0 382136 0 380994 6300 391 6306 0 433397 0 335932 8000 434 9919 0 459341 0 316958 10000 572 2772 0 527796 0 275849 Tabella 6 29 Costante d ambiente R coefficienti di assorbimento a e tempi di riverbero stimati dopo l intervento Dai grafici successivi si pu intuire quanto drasticamente si debba intervenire per migliorare la condizione di vivibilit del ristorante Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 127 Coefficienti di Assorbimento Alpha_new Alpha Figura 6
2. Tabella 5 24 Coefficiente di assorbimento di Acustikell V in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 91 Risuonatori acustici Sono formati da una cavit messa in comunicazione con l ambiente tramite un foro di dimensioni trascurabili rispetto la stessa Il funzionamento si basa sul principio di Helmholtz figura 5 17 secondo il quale l area contenuta nel collo del risuonatore tende a mettersi in vibrazione se la lunghezza d onda del suono incidente molto pi grande della dimensione della cavit Quando la frequenza del suono incidente coincide con la frequenza di risonanza della cavit la velocit di oscillazione dell aria nel collo assume valori molto alti comportando l aumento notevole dell assorbimento Volume V Figura 5 33 Risuonatore di Helmhotz La frequenza di risonanza del risuonatore acustico espressa in Hz vale c S f 3n Va 08D Dove c la velocit del suono 343 m s S la sezione del collo V il volume della cavit L la profondit del collo D il diametro del foro Nella pratica si usa la pi semplice equazione _ Cc Pror 27 dSmuro Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 92 Dove Pior la percentuale di foratura ossia il rapporto fra area forata ed area del pannello d la distanza dalla parete e Smuro lo spessore del muro L a
3. Eftetto Diffondimi I p t i di Figura 5 38 Funzionamento DiffondimiHel Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 96 Come si nota dal grafico figura 5 22 con l utilizzo di questa tecnologia possibile eliminare l onda riflessa indesiderata a favore di un campo diffuso il che migliora in confort acustico dell ambiente Questo fenomeno avviene anche grazie al fatto che il tempo di riverbero viene reso costante e diminuito ed inoltre le risonanze ricadono velocemente nel tempo figura 5 23 ne penerermngiieiipiai misin gimene ramassar ME i rente Lei Lala E ZO ERI ARTINE Pra a PAS Suono diretto ii Riflessione speculsre parete _ Su i RS E tal s 3s 1 33 s fem fera Borg horvad DI paa 1 n Dixon Caso parete piana suino patrie ESA I ere o Fo Suone diretto Figura 5 39 Miglioramento del tempo di riverbero grazie all utilizzo di DiffondimiHel Riflessione difusa J I J 5 15 t ri 20 vd mr 4 Co t teg 1 100 it at m t Tre inam rey amps 3 LTL D aes cuo Caso diffondi Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 97 Pannelli Vibranti Basati sul principio che un pannello posizionato ad una certa distanza dalla parete inizier a vibrare se colpito da un onda sonora i vari modi di vibrazione dipenderanno dal tipo di vincol
4. Polistirolo espanso posato sospeso 0 40 0 40 0 45 0 45 0 50 0 50 Moquette a pelo raso s 6mm 0 05 0 05 0 10 0 20 0 45 0 65 Moquette a pelo medio s 10 mm 0 05 0 10 0 30 0 50 0 65 0 70 Moquette a pelo alto s 15mm 0 15 0 25 0 50 0 60 0 70 0 70 Velluto pesante da 610 g m 0 14 0 35 0 55 0 72 0 70 0 65 Tabella 5 12 Coefficiente di assorbimento dei materiali in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 73 Esempi di materiali porosi ACUSTEC N Pannello per controsoffitti in lana minerale prodotto da Acustica Integral i a eigen Li e i e ll Acustec N19 with a 181 mm chamber Acustec N15 with a 185 mm chamber 1 07 0 9 0 8 0 7 0 6 0 3 0 2 0 1 Absorption coefficient a n 125 250 500 IK 2K amp K Frequency Hz Figura 5 19 Foto e funzione di assorbimento Acustec N Tabella 5 13 Coefficiente di assorbimento di Acustec N in base alla frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 74 ACUSTIART D Pannelli acustici in fibra di poliestere prodotti da Ac stica Integral Sono studiati per aumentare il confort acustico in abitazioni con controsoffitti e pannelli fonoassorbenti difettosi mali COM Acustiart 3D Absorption coefficient
5. Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 56 Indici di intelligibilit Assicurare un buon livello d intelligibilit fondamentale non solo nei luoghi di lavoro ma anche in quelli comunitari Per valutare l intelligibilit del parlato in un ambiente occorrerebbe procedere ad una serie di test soggettivi utilizzando frasi o parole preselezionate secondo protocolli sperimentali descritti nella norma UNI EN ISO 9921 2004 Pi frequentemente si ricorre a descrittori oggettivi agevolmente calcolabili e misurabili e SNR rapporto tra segnale e rumore definito come differenza in decibel fra il livello della voce umana e quello del rumore di fondo presente nell ambiente SNR L L All aumentare di tale indice sono stati osservati una tendenza da parte degli interlocutori ad ottimizzare la propria posizione portandosi pi vicini l uno all altro ed un aumento dello sforzo vocale e Speech Interference Level SIL metodo applicabile in ambienti poco riverberanti RT 60 lt 2s a 500Hz e in assenza di sistemi di amplificazione e trasmissione della voce Il livello di interferenza sul parlato Ls definito come la media aritmetica del livello di pressione del rumore di fondo in assenza quindi del messaggio verbale nella posizione dell ascoltatore in corrispondenza delle quattro bande di frequenza centrata attorno ai 500 1k 2k 4k Hz Nelle situazioni pi frequenti si pu ritenere
6. di fonoassorbimento cos da ridurre il tempo di riverbero e permettere una pi alte densit di persone ammissibile 62 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 63 Capitolo 4 Misuratori del livello sonoro Analisi in frequenza Nell analisi dei rumori casuali interessa anche determinare le intensit acustiche nelle diverse bande di frequenza Per questo motivo vengono utilizzati filtri a larghezza di banda costante di un ottava od un terzo di ottava Figura 4 1 Figura 4 13 Esempio di filtro in banda f f2 Le bande hanno un ampiezza relativa costante in quanto simulano il comportamento dell orecchio umano Le caratteristiche di questi filtri sono riportati in Tabella 4 1 Ottava Terzi d ottava Rapporto tra le frequenze di taglio 1 PA 2 2 1 259 Frequenza centrale Nh f V2f L Larghezza di banda percentuale S 100 70 7 23 1 C Tabella 4 11 Caratteristiche filtri in banda di ottava e terzi di ottava Nelle moderne normative si prevede ormai l utilizzo quasi esclusivo di filtri di terze di ottava Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 64 Fonometro Strumenti atti a trasformare la pressione sonora in segnale elettrico da elaborare successivamente in modo opportuno al fine di ottenere gli indici descrittori del livello di rumore Microfono RIA
7. 0 2 03 0507 1 2 3 5 7 10 20 30 Distanza equivalente dalla sorgente m Figura 6 66 Andamento della costante d ambiente R in funzione della distanza equivalente dalla sorgente e della differenza fra L e Ly Poich come precedentemente analizzato Figura 6 9 il contributo del campo riverberante pi marcato rispetto a quello del campo diretto stato possibile esaminare i valori di R rilevati con l andamento del grafico Ad esempio per f 1kHz Lp Ly 11 1952 per R 1kHz 68 66 conforme all andamento del grafico per f 250Hz L Ly 11 83 per R 250Hz 83 57 conforme all andamento del grafico L analisi della costante d ambiente stata utile oltre che per avere un ulteriore dato relativo alle caratteristiche acustiche dell ambiente in esame per poter poi ricavare i nuovi valori di coefficienti di assorbimento e tempi di riverbero che il locale avrebbe dovuto assumere a seguito dell intervento di fonoassorbimento pianificato Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 126 Cosiderazioni dopo i primi rilievi Stimando di voler ottenere una diminuzione del livello di pressione sonora diAL 5dB si ricavano tutti i valori degli elementi ambientali che si otterranno a seguito dell intervento di fonoassorbimento partendo dai valori della costante d ambiente R precedentemente ricavati AL Alp Tramite la formula Rnew R1010 Amedio new Rnew Rnew S Teo new 0 161
8. 400 4k Hz i risultati raggiunti dopo questa prima fase sono incoraggianti e non si discostano di molto rispetto a quanto si era inteso ottenere a fine lavori Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Terza Verifica rilievo livello di pressione sonora Lz La seconda verifica stata la rilevazione del livello di pressione sonora ad esercizio aperto con la presenza di 50 persone all interno del locale Frequenze Hz Lp 125 54 6 160 62 2 200 66 7 250 68 6 315 70 7 400 69 500 69 9 630 71 3 800 70 7 1000 71 6 1250 70 8 1600 69 8 2000 66 2500 64 7 3150 62 1 4000 59 6 5000 52 7 6300 49 4 8000 49 6 10000 46 7 Tabella 7 35 Livello di pressione sonora non ponderata in funzione della frequenza ad esercizio aperto 157 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 158 Lzeq 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 Lzeq_Micro lzeq Figura 7 97 Grafico comparativo del livello di pressione sonora non ponderata prima e dopo l installazione della pellicola Microsorber ad esercizio aperto stato quindi rilevato un livello di pressione sonora equivalente LZeq pari a circa 81 dB Rispetto alle misurazioni precedentemente ef
9. Ap input Inserire area del perimetro m 2 display perimetro num2str P m Altezza num2str H m area del perimetro num2str Ap m 2 i input Confermi Digita s per confermare n per reinserire i dati s end S P H 2 Ap V Ap H display Area della Superficie num2str S m 2 Volume onum2stre Viy SS T i input Premere invio per proseguire s sCarico i dati relativi a Tempo di riverbero e Pressione Sonora j input Premere invio per caricare il file relativo al tempo di riverbero s fname pname uigetfile Pick a File T60 importdata fname display File Caricato title RT60 plot logl0 F T60 j input Premere invio per caricare il file relativo alla pressione sonora T st fname pname uigetfile Pick a File Lp importdata fname display File Caricato figure 2 title Lp plot 10g10 F Lp i input Premere invio per proseguire e calcolare i coefficienti di assorbimento s Coeff alpha T60 V S display Coefficienti di assorbimento calcolati i input Premere invio per proseguire e calcolare la costante ambientale s sCalcolo costante d ambiente R R Coeff S display Costante ambientale calcolata i input Premere invio per proseguire e calcolare la distanza critica s1 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 18
10. F F A f f f f F f f F F NUUEEEL WU E Figura 6 65 Il posizionamento del fonometro nelle rilevazioni tiene conto del valore della distanza critica Nella misurazione descritta il fonometro stato posizionato al vertice della cupola della sala centrale Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 124 Tramite gli elementi calcolati possibile ricavare il livello di potenza sonora L immessa nell ambiente Freq Lw 125 56 68699 160 65 97822 200 67 83956 250 72 83467 315 66 12876 400 78 40939 500 83 43379 630 82 86676 800 89 09665 1000 92 19526 1250 88 95545 1600 77 7834 2000 74 43164 2500 76 13798 3150 79 67668 4000 81 64875 5000 70 59359 6300 67 71182 8000 64 60099 10000 57 20259 Tabella 6 28 Livello di potenza sonora immessa nel ristorante a locale in attivit Il livello di potenza sonora immessa nell ambiente risulta essere pari a Lweg 96 19dB Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 125 Analisi della costante d ambiente Per verificare la bont dei risultati ottenuti si esamina il grafico dell andamento di R in Terit ve livello di pressione sonora rilevata ed il livello di potenza sonora immessa nel locale Lp Lw funzione della distanza equivalente dalla sorgente definita come e della differenza fra
11. La sala di sinistra La sala alla sinistra dell ingresso pu ospitare fino a 32 persone ed divisa in tre sezioni evidenziate da tre archi Figura 6 59 Sala di sinistra I muri sono per la maggior parte costituiti da mattoni a vista mentre i controsoffitti in cartongesso sono impreziositi da lampadari differenti a seconda della sezione Sono inoltre presenti quattro finestre con doppio vetro Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 118 La sala centrale La sala centrale si trova di fronte la cucina a vista del ristorante e pu ospitare fino a 18 persone Figura 6 60 Sala centrale con vista cucina La sala si trova sotto una cupola in cartongesso ed delimitata da una parte dalla grande vetrata che d sulla cucina dall altra da un muro con mattoni a vista decorato con due archi Figura 6 61 Sala centrale vista muro con archi in mattoni a vista Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 119 La sala Bar La sala pu ospitare fino a 18 persone ed ha un soffitto costituito in parte di legno con travi a vista in parte da una controsoffitto in cartongesso Figura 6 62 Sala Bar Il grande muro in mattoni a vista decorato con un enorme specchio mentre l altro lato della sala comprende una finestra con doppio vetro ed una porta vetrata anch essa con doppi vetri adibita ad uscita di emergenza Contributo dell effett
12. a 125 250 500 1K 2K 4K Frecuency Hz Figura 5 20 Foto e funzione di assorbimento Acustiart 3D Tabella 5 14 Coefficiente di assorbimento di Acustiart 3D in base alla frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 75 ACUSTIBAF C Assorbitori di forma cilindrica in fibra minerale prodotti Ac stica Integral Permette l eliminazione parziale o totale del rumore ambientale mediante l assorbimento delle riflessioni provenienti dal soffitto 7 Equivalent absorption area per object Ag m Frequency Hz Figura 5 21 Foto e funzione di assorbimento Acustibaf C Tabella 5 15 Coefficiente di assorbimento di Acustibaf C in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 76 ACUSTIDECO Pannelli in fibra di poliestere prodotti da Ac stica Integral Acustideco Practical sound absorption coefficient ap Frequency Hz Figura 5 22 Foto e funzione di assorbimento Acustideco Tabella 5 16 Coefficiente di assorbimento di Acustideco in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 77 ACUSTIFIBER F25 Materiale assorbente in fibra di poliestere prodotto da Ac stica Integral D Acustica Integral Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort a
13. composto essenzialmente dal padiglione auricolare o pinna e dal canale uditivo chiuso nella parte interna dalla membrana del timpano che lo separa dall orecchio medio La forma del padiglione diversa per ciascun individuo influenza il segnale in ingresso amplificando od attenuando certe frequenze ci spiega perch la sensazione uditiva cambia a seconda della persona La forma e la lunghezza del condotto portano invece ad un amplificazione delle frequenza centrate attorno ai 3k Hz L effetto combinato delle due orecchie e della posizione del capo determina l amplificazione del segnale di circa 10 15 dB nella banda di frequenze comprese fra i 2k Hz e i 4k Hz questo fenomeno spiegherebbe perch i primi sintomi dell ipoacusia innalzamento della soglia uditiva avvengano nella banda di terzi d ottava centrata sui 3k Hz Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 44 Orecchio Medio INCUDINE STAFFA MARTELLO FINESTRA TIMPANO CAVIT DELL ORECCHIO MEDIO TROMBA DI EUSTACHIO Figura 2 11 Orecchio Medio L orecchio medio Figura 2 2 una cavit in comunicazione con l esterno tramite un canale detto tuba di Eustacchio che lo collega alla faringe tramite la deglutizione o lo sbadiglio si apre una valvola che permette di riequilibrare la pressione all interno della cavit Il funzionamento di questa sezione semplice le onde sonore percepite mettono
14. 1 amp Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 37 Ipotesi di Sabine si suppone che l assorbimento di energia acustica avvenga in modo continuo approssimazione tanto vera quanto pi compatta la stanza Possiamo scrivere l equazione dell energia in termini infinitesimi _ dt dD asc dD Wdt amp DV V dt Wdt Ddt V La dt sostituendo 4 dt dt AI momento dello spegnimento della sorgente la potenza acustica si annulla per tanto si ottiene asc dD y 4 dt risolvendo l equazione differenziale tenendo conto delle condizioni al contorno D D per t 0 D csa D _eSa In e 4V iernte gt D 4V svolgendo il D logaritmo naturale Dalla definizione di tempo di riverbero otteniamo cSa In1076 W 60 Considerando che ci troviamo in condizioni atmosferiche normali ricaviamo la famosa Formula di Sabine il quale la ricav per via sperimentale T siii STR Nonostante le sue limitazioni la formula di Sabine la pi usata in campo tecnico per via della sua semplicit Bisogna ricordare comunque che a causa della dipendenza di g dalla frequenza necessario calcolare il Tso per ciascuna di esse Va inoltre ricordato che sia nell ipotesi di Eyring che in quella di Sabine la densit di energia a regime per il campo diffuso pari a _ 4W r cSa Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico
15. 53 288m ad a 0 7 Tirando le somme si dovranno ricoprire di materiale fonoassorbente 263 32 53 288 210m di superficie circa Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 143 Considerazioni pratiche Dopo un analisi pi approfondita delle geometrie dell ambiente avendo leggermente modificato il progetto per volont del cliente si cercato di non stravolgere eccessivamente il design del locale per questo motivo si tender a ricoprire di materiale fonoassorbente 134m di superficie il che porter ad una riduzione del livello di pressione sonora di 3dB due in meno rispetto a quanto in precedenza pianificato Conseguentemente si stimato di e Diminuire il tempo di riverbero medio a 0 58 sec contro gli 0 42 sec inizialmente progettato e Aumentare il coefficiente di assorbimento medio am 0 26 contro gli 0 36 inizialmente progettato e incrementare la costante d ambiente in maniera meno marcata Andamento Costante d ambiente 700 600 500 400 300 200 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 R con trattamento di 195m 2 R con trattamento 134m 2 Figura 6 79 Grafico andamento della costante d ambiente R a seconda della vastit dell intervento Nonostante ci si comunque stimato di raggiungere un buon livello di confort acustico Contributo dell effetto L
16. 55 160 1 42 E 200 1 42 2 15 250 1 22 1 28 315 1 23 1 22 400 0 86 0 98 500 0 69 1 03 630 0 94 1 46 800 1 04 1 61 1000 0 72 0 72 1250 0 74 0 92 1600 0 76 1 09 2000 0 62 0 84 2500 0 74 0 97 3150 0 62 0 87 4000 0 57 0 91 5000 0 54 0 75 6300 0 5 0 55 8000 0 49 0 48 10000 0 35 0 43 Tabella 8 39 Tempi di riverbero stanza di test con pannello Acustideco rivestito con tela 100 cotone Analisi dei dati Concluse le rilevazioni si sono ottenuti i tempi di riverbero medi Stanza Vuota Stanza con Acustideco Acustideco con Tela 100 Cotone T60medio 0 996052632 0 91 0 988205128 Come si pu notare l utilizzo del cotone come materiale di rivestimento da sconsigliare in quanto vanifica l effetto di Acustideco 165 Analisi Utilizzo Tela di Poliestere Dato che nel frattempo la stanza dove precedentemente erano state eseguite le prove era stata modificata stata inizialmente rifatta la misurazione del tempo di riverbero del locale Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Stanza Vuota Freq T60 Prima prova T60 Seconda Prova T60 Terza Prova 125 1 59 1 63 1 66 160 1 16 1 6 1 26 200 1 62 1 74 1 42 250 1 56 1 23 1 48 315 1 17 1 04 1 25 400 1 4 1 38 1 35 500 1 02 1 12 1 29 630 0 98 1 01 0 99 800 0 02 0 93 0 02 1000 0 92 0 95 0 95 1250 0 89 0 98 0 89 1
17. Frecuencia Hz Figura 5 28 Foto e funzione di assorbimento Acusticab Tabella 5 21 Coefficienti di assorbimento di Acusticab in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 85 ACUSTICELL Materiale assorbente flessibile composto da poliuretano espanso e trattato superficialmente cos da avere una migliore prestazione assorbente Prodotto da Ac stica Integral r sorci n 0 4 0 3 0 2 H 0 1 Coeficiente de ab 63 125250500 IK 2K 4K Frecuencia Hz Figura 5 29 Foto e funzione di assorbimento Acusticell Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 86 ACUSTISON 50A Pannello acustico assorbente polivalente utilizzabile sia per le pareti che per i soffitti e prodotto da Ac stica Integral E costituito all esterno da un foglio multi perforato e laccato riempito di lana di roccia rivestita di una pellicola nera a Acustison 50A with a 30mm air chamber ww Acustis n 50A without an air chamber 10 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 Absorption coefficient a 0 1 125 250 500 1K 2K 4K Frequency Hz Figura 5 30 Foto e funzione di assorbimento Acustison 50A Tabella 5 22 Coefficiente di assorbimento Acustison 50A in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombar
18. PEN a La costante R viene calcolata grazie alla formula gi analizzata R as per cui um Freq R 125 172 5899 160 158 8021 200 71 71677 250 83 57699 315 53 31514 400 75 53185 500 69 46133 630 66 07495 800 66 66588 1000 68 66157 1250 72 06343 1600 72 67821 2000 71 54469 2500 81 07715 3150 93 24773 4000 89 4704 5000 100 1373 6300 123 8445 8000 137 5565 10000 180 9699 Tabella 6 27 Costante d ambiente R in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 123 La distanza critica definita come distanza in corrispondenza della quale la densit di energia del campo diretto uguale alla densit di energia del campo riverberato e calcolata tramite la RMaxQ T i viene posta a seguito di un arrotondamento per eccesso fatto per formula forit comodit di calcolo uguale a 4m La scelta della posizione del fonometro durante le rilevazioni tiene conto di tale valore ed infatti lo strumento stato sempre posizionato in modo tale da essere maggiormente influenzato dal contributo del campo riverberato piuttosto che da quello diretto come si nota dalla Figura 6 9 f L A ET L LEET 4 4 NA A a NI CEZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZI N rsss SSIS N RSSSSSSSSI NSSS NI IN N SSS A N Pl f f f F NI f F F
19. Tale risultato sta a significare che a seguito di un miglioramento delle caratteristiche acustiche dell ambiente soprattutto in termini di tempi di riverbero le persone siano state portate a diminuire il proprio sforzo vocale da sostenuto a normale diminuendo di conseguenza il livello di pressione sonora generale generato come descritto dall effetto Lombard avvertendo infatti un rumore ambientale pi basso il parlatore tende ad adattarsi diminuendo il volume della propria voce e conseguentemente viene ridotta l intera pressione sonora all interno dell ambiente Questo processo non ovviamente infinito ma si ferma una volta raggiunta una buona intelligibilit in relazione al tempo di riverbero ambientale Tirando le somme a seguito di tutte queste analisi possibile dire che si pu migliorare l efficienza di un materiale fonoassorbente all interno di un locale sfruttando l effetto Lombard Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 211 Possibili sviluppi futuri E ora difficile dare una regola generale che possa descrivere con precisione quanto si guadagni in termini di riduzione di pressione sonora sfruttando l effetto Lombard sarebbe necessario effettuare altri esperimenti simili a quello descritto in questa tesi E essenziale infatti ricordare che l effetto sfruttato di tipo psicoacustico dipende quindi dalla persona e dal suo tono di voce che vari
20. andamento del tempo di riverbero in funzione della frequenza Fatto ci stato rilevato il livello di pressione sonora equivalente non ponderato con locale in attivit con circa Tabella 6 26 Livello di pressione sonora non ponderata in funzione della frequenza con locale in attivit Anche in questo caso palese come nelle frequenze del parlato il livello di pressione sonora superi i 70 dB per un livello di pressione equivalente Lze pari a circa 84dB livello troppo alto Frequenze Hz Lp 125 42 8 160 52 3 200 56 5 250 61 315 55 8 400 66 9 500 72 2 630 71 8 800 78 1000 81 1250 77 6 1600 66 4 2000 63 1 2500 64 4 3150 67 5 4000 69 6 5000 58 2 6300 54 7 8000 51 3 10000 43 2 perch un locale pubblico goda di un buon comfort acustico 121 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 122 Calcolo degli elementi successivi Passo successivo quello di determinare alcuni elementi fondamentali per l analisi acustica dell ambiente indice di direttivit Q costante d ambiente R e distanza critica ferit Q viene impostato pari a 2 in quanto le sorgenti sonore cio le persone presenti in sala possono essere considerate come degli speaker rivolti verso il tavolo al quale sono seduti Q 1 D 0d8 Q 2 D 3d8 Q 4 D 608 Q 8 D 9d8 Figura 6 64 Differenti valori dell indice di direttivit E
21. attivit Lzeg 85 dB e Livello di pressione sonora equivalente ponderato A con locale in attivit Laeg 79 dB Si consideri la seguente tabella Tabella 11 1 ricavata dalla tabella 3 7 capitolo 3 a seconda del numero di persone e dello sforzo vocale esercitato da ciascuna di esse viene associato il livello sonoro generato all interno del locale SFORZO VOCALE dBA Livello Sonoro Generato Numero di Persone Basso Normale Sostenuto Forte Urlato 1 54 60 66 72 78 2 57 63 69 75 81 4 60 66 72 78 84 8 63 69 75 81 87 16 66 72 78 84 90 32 69 75 81 87 93 64 72 78 84 90 96 128 75 81 87 93 99 Tabella 11 43 Relazione tra il numero di persone lo sforzo vocale e il livello di pressione sonora generato all interno del locale Ipotizzando che i commensali fossero uniformemente distribuiti all interno del ristorante che in media durante le rilevazioni vi siano stati presenti in sala circa 60 persone sapendo che il livello sonoro rilevato stato di 79dBA possibile affermare osservando la tabella che lo sforzo vocale esercitato da un parlatore sia di tipo sostenuto A conferma di questo si deve notare il fatto che tale tabella non contempla il fenomeno per cui come detto in precedenza una persona normoudente tenda ad incrementare il proprio sforzo vocale ogniqualvolta il rumore ambientale aumenti di 10dB per questo motivo si portati a dire che partendo da uno sforz
22. aumentare della porosit e Spessore condiziona l entit dell energia sottratta all onda incidente In prossimit di una parete rigida il primo punto corrispondente al massimo della velocit di pressione delle particelle si trova ad una distanza d per poi diminuire fino a raggiungere 4 Ri P R A valore nullo a Figura 5 1 Di conseguenza l assorbimento sar massimo per uno spessore di materiale posto intorno a ym Figura 5 17 Andamento pressione sonora Poich per frequenze basse si dovrebbero utilizzare materiali con spessori troppo elevati si usa interporre un intercapedine d aria tra la superficie da trattare e il ii _4 pannello fonoassorbente il quale dovr essere posizionato ad una distanza pari a gr Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 71 In tal modo il pannello si comporter pressoch come uno strato dello stesso materiale di spessore pari a quelle del pannello stesso pi l intercapedine Di seguito figura 5 2 si pu osservare il grafico della relazione fra spessore del 0000 pannello e capacit di assorbimento e s 25mm 0 8 as 50 mm 0 6 s 76 mm va amp s 101 mm e s 127 mm 0 2 s 152 mm coeff di assorbimento 100 1000 Frequenza Hz Figura 5 18 Relazione fra spessore del pannello e capacit di assorbimento Dal g
23. che per stanze dove non vi siano forti disuniformit di energia acustica il valore di cammino medio di un onda di poco inferiore rispetto a quello calcolato Densit di energia all interno di una sala All interno di una sala si deve tener conto sia del suono diretto che di quello riflesso Supponiamo che una sorgente sonora emetta una potenza W corretto ritenere che a regime tutta la potenza colpisco l ascoltatore direttamente mentre la parte riflessa pari a W 1 contribuisca al campo riverberante In questo caso si pu scriver che la densit totale D di energia acustica in condizione di regime sia D r DaM D Dove Dy r la densit di energia in un certo punto distante r dovuta al campo diretto mentre D la densit del campo riverberante Per quel che riguarda il campo diretto vale l equazione W Bad r 4cnr Qo Con Qe fattore di direttivit definito come rapporto tra il modulo dell intensit acustica valutato lungo la direzione ed il modulo dell intensit acustica che produrrebbe una sorgente omnidirezionale di uguale potenza di quella reale alla stessa distanza c la velocit del suono 343 m s circa Per il campo riverberante bisogna ricordare che a regime l energia assorbita eguaglier quella prodotta dalla sorgente che partecipa alla formazione del campo riverberato Per cui vale l equazione D Va W 1 dt Dove V il volume della stanza tm il tempo medio fra
24. confort acustico di un ambiente 208 e Il livello di pressione sonora equivalente non ponderato diminuito da Lze 84 dB a Lze 81 dB 4 dB Lzeq 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 So 4 N90 o Do 00 o O DO DO QUO 0 O O 0 0 SI IN N00 9 0 NI 0 0 I 0 00 0 0 Leq_Micro Leq Figura 11 129 Grafico del livello di pressione sonora non ponderato prima e dopo l intervento di fonoassorbimento con locale in attivit e l livello di pressione sonora equivalente ponderato A diminuito da Laeg 79 dB a Laeg 73 dB 6 dB LAeq 75 70 65 60 55 50 45 40 So 0 NI DO 00 o GO DO DO UGO 0 0 O 0 A ONION 0 O 0 0 O 0 0 DO NI O UG O 0 Llaeq_Micro Aeq Figura 11 130 Grafico del livello di pressione sonora ponderato A prima e dopo l intervento di fonoassorbimento con locale in attivit Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 209 Conclusioni Come si pu notare dai risultati i valori ottenuti sono molto vicini a quelli stimati per un trattamento molto pi esteso si pu infatti dire che lavorando su 96 m di superficie sono stati ottenuti gli stessi risultati previsti per 134 m con un conseguente guadagno sia in termini economici che d impatto sul locale E possibile notare la bont dei risultati analizzando il grafico della costante d ambiente R a seconda dell estensione in termini di metri quadr
25. cotone quindi da preferire nonostante il costo maggiore L aumento delle prestazioni del pannello dato dal fatto che tela e pannello fonoassorbente sono costituiti da materiali molto simili fibra di poliestere il primo poliestere il secondo In pratica come se fosse stato leggermente aumentato lo spessore di Acustideco migliorandone di conseguenza la performance Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 170 Analisi della distanza fra muro e pannello Prima di passare alla costruzione del pannello si deve decidere a quale distanza dal muro posizionarlo Come detto in precedenza si tende a posizionarlo ad una distanza d i dal muro con fronte d onda corrispondente alla frequenza massima che s intende attenuare maggiormente Nel caso del pannello Acustideco f a 0 nay 2k Hz Acustideco Practical sound absorption coefficient ap 125 250 50 1K 2K 4K Frequency Hz Figura 8 100 Grafico e tabella dei coefficienti assorbimento di Acustideco in funzione della frequenza Utilizzando la nota relazione ben Il Sja Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 171 Con c 343 m s velocit di propagazione del suono possibile stimare la distanza alla quale appendere il pannello a b 28 ine 7 a00 am Per cui si dovr posizionare il pannello ad una distanza dal muro d Pia 4 2
26. degli i nel secondo analizza primo si ed infine la quantit ne stimano le migliorie da fare e si diviso in due blocchi primo blocco di materiale fonoassorbente necessario per arrivare a tali nel Srisultati sstima la quantit di materiale da utilizzare per arrivare ai risultati sche contraddistinguono una stanza dal punto di vista sonoro sottenuti Il Programma vuole essere uno strumento utile per l analisi elementi smiglioramenti da fare per migliorarli metri Stutti i suoi aspetti sIl programma si l ambiente in squadri oo o oo o oo o oo oo oo oo oO oo oo oo oO oo oo oo oO o oo o oo o oo o oo o oo o oo o oo o oo o oo o oo o oP o oo O oo o oo O oo o oo O oo o oo O oo o oo o oo o oo oo o9 oO oo oo oo oO oo oo Cu o oo oo oo o oo o oo oo oo o oo oo oo o9 oo oo oo o9 oe o oo oo oo oo oo o oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo Cu Cu oo oo oo o9 oo oo oo o oo oo oo o oo oo oo o oo oo oo o9 oo oo oo oo oo oo oo o oo oo oo o r quali si andr ad sull mat File frequenz ativo Pick a r TX XI il fil re r uigetfile importdata fname caricando pname input Frequenze Caricate Premere invio per procedere s input Premere invio per caricare le frequenze s sPer p
27. degli speaker sospesi ad esempio viene trascurata la componente di assorbimento introdotta dal corpo umano e la variazione del livello sonoro dovuto all effetto Lombard Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 200 Capitolo 11 Conclusioni e possibili sviluppi futuri Nonostante i cambiamenti di progetto in corso d opera si comunque raggiunto un risultato tale da permettere di effettuare un analisi sul progetto di tesi inizialmente ipotizzato L idea di partenza stata quella di migliorare il confort acustico del ristorante Barracudino Easy amp Chic installando del materiale fonoassorbente e sfruttando l effetto Lombard in modo tale da diminuire il livello di pressione sonora generato internamente al locale e di conseguenza quello trasmesso esternamente l utilizzo di materiale fonoassorbente stato fondamentale per ridurre la durata della coda del suono riflesso in modo tale che quest ultimo andasse a rinforzare il suono diretto senza mascherarlo per fare ci sono state utilizzate pellicole lucide e translucide di Microsorber si veda capitolo 5 per dettaglio sul materiale Come esaminato nel capitolo 3 per effetto Lombard s intende quel fenomeno che mette in relazione lo sforzo di chi parla ed il rumore di fondo In generale infatti un parlatore tende a regolare il volume del proprio parlato in relazione alla percezione del livello di pressione sonora dell ambiente che
28. della frequenza Considerando la combinazione dei due materiali per le frequenze d interesse 400 4kHz possibile stimare un coefficiente medio di assorbimento combinato am 0 7 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 142 Calcolo area effettiva di assorbimento Prima di analizzare l area effettiva sulla quale operare bisogna tener conto che l area trattabile non deve tener conto del pavimento poich impossibile ivi operare sapendo che l area totale S 512m e che l area del pavimento Spavimento 129mM l area sfruttabile per l intervento di i anto 2 fono assorbimento si riduce a S Spavimento 383M Per prima cosa bene calcolare l area efficace sia per il coefficiente di assorbimento rilevato a che per quello che si vuole ottenere a per cui A aS 0 15 512 76 8m Af a S 0 36 512 184 32m La qual cosa sta a significare che 184 32m di superficie hanno coefficiente di assorbimento pari a 1 Una volta determinato ci si calcolano quanti metri quadri di materiale fonoassorbente si devono utilizzare per arrivare a tale risultato A S 263 32m Am Ci significa che si avranno 263 32m con coefficiente di assorbimento 0 7 e 248 68m con 0 15 263 32m 0 7 248 68m 0 15 Quindi 248 68 0 15 37 302m di superficie hanno a 1 Calcolando poi che San 53 288m possibile affermare che 248 68m ad a 0 15 equivalgono a circa
29. di sottofondo diffusa da sei altoparlanti Si quindi deciso di analizzare quanto la musica influenzi il livello di pressione sonora durante una serata di lavoro VA L A 4 i 7 i a AZZZZZZZZA j 4 i 4 4 4 j i 4 4 p 4 N N N N N SSS SSS pr SSSSSSSSI N TA 4 ITA A 4 4 Figura 6 71 In blu sono evidenziati gli speaker e la loro direttivit all interno del locale Per fare ci sono state fatte delle misurazioni ad esercizio chiuso misurando il livello di pressione sonora accendendo e spegnendo il sistema di diffusione in tre aree del locale la sala alla sinistra dell ingresso principale sotto la cupola nella zona in cui presente il bar Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Misurazione a musica spenta Ad esercizio diurno chiuso con sistema di diffusione spento senza presenza alcuna se non quella della persona atta ad effettuare le rilevazioni il fonometro stato posizionato in ciascuna delle aree sopra evidenziate ottenendo i seguenti risultati Freq Hz Lzeg_Sx Lzeq_Cup Lzeq_Bar 125 35 3 38 37 3 160 33 8 35 35 1 200 34 1 35 9 37 7 250 32 6 35 37 5 315 28 7 37 4 33 400 29 7 3
30. di un ambiente 38 Tempo di riverberazione ottimale La conoscenza del tempo di riverberazione di una sala fondamentale per la sua progettazione o correzione acustica La presenza di fenomeni di riverberazione importante per un buon ascolto poich rende il suono pi intellegibile ed aumenta la densit di energia nell ambiente Esistono comunque dei tempi di riverbero da rispettare in funzione dell utilizzo che si vuole fare della sala Figura1 8 Sono valutazioni soggettive ricavate da esperimenti empirici e legano tempi di riverbero a tipologia di sala 100 200 500 1 000 2 000 5 000 10 00020 000 50 000 TEMPO DI RIVERBERAZIONE A 500 Hz IN SECONDI VOLUME DELLA SALA IN M Figura 1 8 Tempi i riverbero in funzione alla tipologia di ambiente Il tempo di riverbero non l unico fattore che interviene nella buona progettazione acustica di una stanza In generale i criteri da rispettare sono Tempo di Riverbero Ottimale Ritardo delle prime riflessioni ottimali Geometria e dimensioni della sala opportune Distribuzione omogenea della densit di energia acustica Livello sonoro sufficiente Rumore di fondo Basso Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 39 Attenuazione sonora dovuta all umidit dell aria Il volume d aria contenuto in auditorium molto grandi o in luoghi di culto imponenti pu assorbire una quantit di energia acustica che non pu essere
31. foglio affinch il materiale funzioni deve trovarsi almeno a 3cm dalla superficie trattata Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 149 Figura 7 88 Installazione della pellicola translucida alla finestra Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 150 Figura 7 89 Installazione della pellicola translucida di Microsorber all uscita di sicurezza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 151 Figura 7 90 Zona bar sul soffitto stata installata la pellicola di Microsorber in doppio strato Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 152 Figura 7 91 Sala di sinistra anche qui come in tutti i soffitti stata installato un doppio strato di pellicola Microsorber pe E Figura 7 92 Sala di sinistra anche qui come in tutti i soffitti stata installato un doppio strato di pellicola Microsorber Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 153 Rilievi dopo l installazione Dopo questa prima fase sono stati ricoperti circa 96m di superficie utilizzando circa 160m di pellicole lucide e translucide di Microsorber per un abbassamento di pressione sonora stimato di poco pi di 2dB Prima verifica rilievo con sorgente omnidirezionale Dopo la posa del Microsorber stata fatta una rilevazione
32. isolamento standardizzato Dnw Teo Dnt D 10Log 7 To Teo il tempo di riverberazione dell ambiente ricevente To tempo di riverberazione di riferimento pari a 0 55 Ognuno di questi indici vale per una ben determinata frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 107 Potere Fonoisolante Solitamente una parete viene colpita da un onda in maniera casuale data la premessa a seguito di esperimenti e misurazione in laboratorio stato possibile ricavare la definizione generale di potere fonoisolante R 18Log M f 44 Dove M la massa superficiale espressa in kg m ed f la frequenza Come si pu notare dalla formula a seguito anche di ulteriori misurazioni in laboratorio ad ogni raddoppio di massa superficiale o frequenza il potere fonoisolante aumenta di un valore compreso fra i 5 e i 6 dB Partendo da questo si ricavato il grafico dell andamento del potere fonoisolante in funzione della frequenza figura 5 35 Zona Zona ll Zona Ill A I x Y Potere fonoisolante R dB gt Frequenza Hz Figura 5 51 Grafico del potere fonoisolante di un materiale in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 108 Il grafico diviso in tre zone e Zona 1 zona caratterizzata dalle basse frequenze La parete entra in risonanza aumentando cos la sua oscillazione e q
33. ma di fase opposta a quella del segnale disturbante Lueg non riusc a realizzare il sistema per mancanza di mezzi tecnologici adeguati alla costruzione dell elemento V del suo schema che nei moderni sistemi contiene un Processore Digitale di Segnale DSP In pratica il controllo attivo consiste nell interferenza di due o pi onde acustiche al fine di attenuare il pi possibile l onda disturbante il caso pi semplice quella di un condotto rumore primario sensore di sensore gt riferimento d errore segnale di errore Ad amplificatore di segnale di potenza riferimento Figura 5 53 Schema a blocchi del funzionamento del controllo attivo del rumore di tipo diretto ideato da Lueg Come si vede dallo schema figura 5 37 presente un microfono di errore in cascata alla sorgente di controllo usato per valutare l intervento del controllo attivo La distanza fra sensore di riferimento e sorgente di controllo molto importante pi grande minore la contaminazione con il segnale generato ma maggiore la complessit del modello del percorso di cancellazione Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 112 Controllo a Retroazione Il progetto originale chiamato Assorbitore di Suono Elettronico stato realizzato da Olson a May nel 1953 figura 5 38 a D __ _ ____ Incident sound _ _ b LA ina Microphone gt
34. rumore ammissibile imposto dalle normative varia a seconda del tipo di luogo ed calcolato basandosi su calcoli probabilistici questo significa ad esempio che se un luogo di lavoro ha un esposizione giornaliera al rumore al di sotto degli 80 dB questo non significa che sotto questo limite non si abbia un danno uditivo col passare degli anni ma che la probabilit che questo accada molto bassa Forti livelli di rumorosit non agiscono solo sull apparato uditivo ma anche sul sistema cardiovascolare sul sistema nervoso centrale sull apparato respiratorio sull apparato digerente ed in generale su tutto il corpo Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 53 Capitolo 3 Confort Acustico Per confort acustico s intende quella condizione psicofisica di benessere nella quale si trova un individuo immerso in un campo sonoro in relazione all attivit che sta svolgendo Il concetto molto soggettivo legato ad esigenze personali o a particolari sensibilit individuali tuttavia esistono alcuni indici che riferiti a diverse condizioni di ascolto permettono di valutare differenti aspetti della percezione sonora Relativamente alla qualit acustica degli ambienti esistono dei concetti generali da seguire nella progettazione quali l assenza del disturbo cio la riduzione di qualsiasi rumore di fondo e la buona ricezione condizione indispensabile affinch si arrivi ad una condizione o
35. sull apposito pulsante 188 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 189 Dati Geometrici Inserite Perimetro m Calcola Superficie Totale e Volume Inserire Altezza m Stot m 2 Y m 3 Inserire Area Perimetro m 2 Figura 9 107 Zona relativa alle componenti geometriche della stanza Una volta caricati tutti i dati e calcolati volume e superficie possibile calcolare coefficienti di assorbimento e costante d ambiente premendo gli appositi pulsanti Calcoli Preliminari Caricati Lp e T60 Calcolate le caratteristiche geometriche della stanza si calcolano i coefficienti di assorbimento e la costante della sala Calcola Coefficienti Assorbimento Calcola Costante d Ambiente R Figura 9 108 Sezione relativa al calcolo dei coefficienti di assorbimento e costante d ambiente R Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 190 Fatto ci nell area a fianco di quest ultima possibile impostare l indice di direttivit Q calcolare la distanza critica reit impostare la quntit in dB di riduzione del livello di pressione sonora desiderato e ricavare il livello di potenza sonora Ly Direttivit DeltaLp Calcolo Lw Inserire deltaLp Inserire Indice Q dB Dai dati ricavati si ricava il livello di potenza sonora immessa nell ambiente dalla s
36. tempi di riverbero stimati dopo l intervento Conclusioni Nuovi rilievi sono stati successivamente effettuati con le stesse modalit ottenendo gli stessi risultati mostrati in precedenza Freq Hz R_new Alpha_new T60_new 125 545 7772333 0 515966137 0 282173163 160 502 1762764 0 495156797 0 294031704 200 226 7883429 0 306973364 0 47428153 250 264 2936383 0 340455757 0 427637935 315 168 597276 0 247719587 0 58772824 400 238 8526742 0 318108575 0 457679573 500 219 6560238 0 300217611 0 484954218 630 208 9473469 0 289823311 0 502346746 800 210 8160221 0 29165931 0 499184466 1000 217 1269592 0 297790332 0 488907064 1250 227 8845658 0 308000162 0 472700391 1600 229 8286726 0 309813682 0 4699334 2000 226 2441758 0 306462527 0 475072102 2500 256 3884722 0 333670378 0 436334198 3150 294 8752134 0 365453305 0 398386866 4000 282 9302565 0 355918339 0 409059554 5000 316 6618305 0 332136378 0 380994339 6300 391 6305891 0 433396782 0 335931883 8000 434 9918709 0 45934066 0 316958218 10000 572 2771764 0 527796018 0 275848608 131 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 132 Quarto Rilievo Analisi livello di pressione sonora generata dalla musica Prima di pianificare un qualunque intervento si notato come durante il servizio nel locale fosse presente musica
37. tramite il nervo acustico A causa della sua forma la membrana basilare si presenta pi rigida verso la finestra ovale che sar quindi eccitata dalle alte frequenze e pi cedevole verso l elicotrema che sar quindi eccitata dalle basse frequenze Grazie a tale fenomeno il cervello in grado di discriminare le varie frequenze Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Sensazione uditiva L apparato uditivo introduce una ponderazione del livello sonoro dipendente dalla frequenza ed al segnale cos elaborato il cervello attribuisce un certo livello necessariamente soggettivo di pressione sonora dB Soglia del dolore 110 Campo dell udibile SPL Soglia dell udibile 20 50 100 200 500 Musica lk 2k 5k 10k 20k Frequenza Hz Figura 2 6 Soglie uditive Il legame empirico tra livelli di sensazioni sonore espresse in phon e pressioni sonore stato studiato da Fletcher che per primo esamin il problema basandosi sulla legge Weber Fechner la quale afferma che la variazione minima di sensazione rilevabile proporzionale alla minima variazione relativa dello stimolo Da questo assunto Fletcher tent di ricavare in forma analitiche quelle che poi diventeranno le curve isofoniche grafici che esprimono la relazione fra pressione sonora e loudness sell usa Dove As la variazione di sensazione k una costante e l intensit acustica Supponen
38. una minore densit di occupazione e una conseguente diminuzione dello sforzo vocale oltre che una riduzione del livello di pressione sonora Figura 3 2 Buona intelligibilit e privacy dettata da una buona disposizione dei tavoli Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 61 Caso Pratico Ristorante Barracudino Il locale ha un area calpestabile di circa 129 53m con un numero di tavoli uguale a 20 solitamente disposti come in figura SSA Po N N N N rA DA j A j 9 j o 7 j 5 PFa IOCZLLZZZZ ESSSSSSI Figura 3 3 Pianta Ristorante Barracudino Easy amp Chic tavoli sono divisi in e Due tavoli da 6 persone e Otto tavoli da 2 persone e Undici tavoli da 4 persone Per un totale di 70 persone contenibili La densit risulta dunque essere pari a 0 525persone m ben pi alta rispetto a quella consigliata Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Questo dato aggravato dai rilievi sul tempo di riverbero relativo alle frequenze medie Tabella 3 10 Freq Hz T60 400 1 1325 500 1 21875 630 1 27375 800 1 26375 1000 1 23125 1250 1 18 1600 1 17125 2000 1 1875 2500 1 065 3150 0 945 4000 0 97875 5000 0 89 6300 0 7475 8000 0 6875 Tabella 3 10 Tempi di riverbero per le frequenze medie E quindi ovvio che il primo intervento da fare
39. 0 250 86 13 00 6 6 0 8 0 0 4 8 0 5 0 0 03 00 630 1 9 0 1 0 0 00 00 1000 00 06 1 0 3150 1 2 0 5 25 5 6 Tabella 2 5 Valori curve di ponderazione per frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 52 Impatto del rumore sull uomo Gli effetti che il rumore causa all uomo sono divisibili in tre classi e Danno ogni alterazione anche parzialmente non reversibile dell apparato uditivo e Disturbo alterazione reversibile delle condizioni psicofisiche dei soggetti esposti al rumore e Fastidio Annoyance fastidio che il rumore provoca sugli individui dovuti alla combinazione di fattori di natura psicologica e sociologica La seguente tabella indica la scala di dannosit del rumore sull uomo Tabella 2 2 Gamma Livello di pressione Caratteristica del danno uditivo di acustica rumore Rumore che disturba e affatica capace di provocare danno psichico e neurovegetativo e in alcuni casi danno uditivo Rumore che produce danno psichico e neurovegetativo che determina effetti specifici a livello auricolare e che pu indurre malattia psicosomatica Rumore pericoloso prevalgono gli effetti specifici su quelli psichici e neurovegetativi 131 150 Rumore molto pericoloso impossibile da sopportare senza e oltre adeguata protezione insorgenza immediata o comunque molto rapida del danno Tabella 2 6 Relazione livello rumore dannosit Il
40. 0B Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 69 Capitolo 5 Fonoassorbimento e Fonoisolamento A seconda del tipo di intervento acustico da effettuare si utilizzano materiali differenti nel caso si voglia diminuire il volume sonoro o il tempo di riverbero si utilizzeranno materiali fonoassorbenti qualora si voglia diminuire il rumore trasmesso all esterno si adopereranno materiali isolanti Dal punto di vista fisico i due materiali sono completamente differenti e per questo non sono in genere intercambiabili Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 70 Sistemi Fonoassorbenti Caratteristica principale quello di avere coefficienti di assorbimento apparente in tutta la gamma di frequenze Nella realt non cos quindi si utilizza la combinazione di diversi materiali Materiali Porosi Rientrano in questa categoria le fibre di vetro le lane minerali il poliuretano a cella aperta e il polistirolo espanso Sono i materiali fonoassorbenti usati per la maggiore poich di basso costo e facilmente installabili Il fenomeno dell assorbimento in questi materiali dovuto alle vibrazioni dell aria nelle porosit e negli interstizi che l onda sonora mette in atto Le caratteristiche di tali materiali sono diverse e Porosit definita come rapporto fra il volume occupato dai pori e il volume totale L assorbimento acustico cresce all
41. 123 8444663 0 194771635 0 335931883 65 96731411 8000 137 5565076 0 211769886 0 316958218 64 40760115 10000 180 969933 0 261151205 0 275848608 62 35146669 Tabella 6 31 Riepilogo dei dati ambientali che confermano i risultati ottenuti nel precedente rilievo La conferma dei risultati ottenuti in precedenza passa attraverso un ulteriore verifica del grafico della costante d ambiente R 129 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 130 en CIELI E SS 0 2 03 0507 1 L 5 7 10 20 30 Distanza equivalente dalla sorgente m Figura 6 70 Andamento della costante d ambiente in funzione della distanza critica e della differenza fra L e Ly Passando in rassegna frequenza per frequenza si ottiene la conferma della bont delle nostre rilevazioni Ad esempio per f 125Hz L A L A 15 61 per R 125Hz 172 58 conforme al grafico per f 800Hz L A LyA 12 39 per R 800Hz 66 66 conforme con l andamento del grafico per f 4kHz LA LyA 13 45 per R 4kHz 89 47 conforme al grafico per f 10kHz LyA LyA 15 75 per R 10kHz 180 96 conforme con l andamento del grafico Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Considerando un attenuazione di 5dB come precedentemente deciso sono stati ricavati gli stessi valori delle caratteristiche della stanza Tabella 6 32 Costante d ambiente R coefficienti di assorbimento a e
42. 15 1 38 1000 0 96 1 37 1250 0 7 0 88 1600 0 92 0 78 2000 0 76 0 69 2500 0 88 1 1 3150 0 63 0 67 4000 0 72 0 63 5000 0 67 0 61 6300 0 61 0 55 8000 0 51 0 52 10000 0 43 0 4 Non per tutte le frequenze stato possibile rilevare il tempo di riverbero Tabella 8 37 Tempo di riverbero stanza di test 163 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 164 Appendendo il pannello senza rivestirlo si riscontra il risultato seguente Stanza con Acustideco Freq T60 Prima prova T60 Seconda Prova 125 1 38 1 37 160 sa 2 16 200 1 17 1 31 250 1 57 1 65 315 0 99 0 96 400 0 99 0 91 500 0 87 0 9 630 0 85 0 98 800 1 1 1 28 1000 0 87 1 07 1250 0 66 0 69 1600 0 83 0 01 2000 0 72 0 72 2500 1 08 1 11 3150 0 91 0 64 4000 0 72 0 67 5000 0 54 0 01 6300 0 58 0 44 8000 0 5 0 46 10000 Da Tabella 8 38 Tempi di riverbero stanza di test con pannello Acustideco non rivestito Da trascurare poich ovviamente errati i tempi di riverbero rilevati nella seconda prova per le frequenze 1600 Hz e 5000 Hz Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Appendendo il pannello rivestito con un tessuto 100 Cotone si ottiene Acustideco con Tela 100 Cotone Freq T60 Prima prova T60 Seconda Prova 125 2 26 2
43. 2 3 47 2 250 55 9 50 4 48 6 315 54 4 56 4 56 3 400 48 9 49 8 48 6 500 44 5 45 43 8 630 51 9 48 49 6 800 49 1 49 6 48 8 1000 49 4 47 5 47 8 1250 54 2 51 5 50 4 1600 51 3 49 6 49 9 2000 45 2 44 7 43 9 2500 43 4 43 7 42 2 3150 41 6 41 4 40 1 4000 39 2 39 3 37 5 5000 40 5 40 37 8 6300 40 8 39 6 38 6 8000 41 4 39 8 38 2 10000 40 4 38 6 35 5 12500 32 9 31 7 28 2 16000 22 7 24 20 8 20000 14 2 12 6 12 1 Tabella 6 34 Livello di pressione sonora non ponderata nelle tre zone del locale a musica accesa 135 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 136 60 50 40 Sinistra 30 Cupola 20 Bar 10 0 n o oo neo co co oo 0 co 00 000 0 0 0 o0 00 N n d O mo O no o no o ooo di di Aa O mY nora oo cdiu O nua co O MO uno O Figura 6 73 Grafico dell andamento del livello di pressione sonora non ponderato nelle tre zone del locale a musica accesa Con la musica accesa si nota come tutti e tre gli ambienti si comportino allo stesso modo ci sta a significare che nonostante un iniziale preoccupazione dovuta al comportamento della cupola non possibile concentrarsi solo su quell area ma sar l intero locale a dover essere migliorato Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 137 Analisi dei risultati Riassumendo dai dati rilevati si pu dire che il livello di pressione sonora diurno ad eserci
44. 4 sCalcolo distanza critica ma m while m s Q input Inserire coefficiente di direttivit m input Confermi Digita s per confermare n per reinserire i datis 1 Us end r rcrit R 0 display Distanza critica calcolata num2str r m i input Premere invio per proseguire e calcolare il livello di potenza sonora della sorgente Lw s sCalcolo Lw LW Lw Lp R 0 r display Livello di potenza sonora della sorgente calcolata i input Premere invio per proseguir determinare la riduzione del livello di pressione sonora desiderata s sCalcolo deltaLp w w while w s deltaLp input Inserire la riduzione da applicare al livello di pressione sonora dB w input Confermi Digita s per confermare n per reinserire i delia 8 end Facoltativo sCalcolo Nuovo Lp che si dovr rilevare for i l length Lp Lp_new i Lp i deltaLp end display Nuovo livello di pressione sonora calcolata figure 3 title Confronto Lp Lp_new plot 10g910 F Lp logl0 F Lp_new legend Lp Lp_new 2992090 9 0 0 0 0 00 0 000 0 0 0 0 00 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ooo i input Premere invio per proseguir determinare la nuova costante ambientale s sCalcolo nuova costante d ambiente Rnew Rnew R deltaLp display Nuovo costante ambienta
45. 600 0 71 0 97 0 01 2000 0 83 0 95 0 84 2500 0 74 0 76 0 75 3150 0 79 0 73 0 8 4000 0 67 0 66 0 01 5000 0 64 0 64 0 01 6300 0 67 0 58 0 67 8000 0 58 0 56 0 54 10000 0 5 0 5 0 49 Tabella 8 40 Tempi di riverbero stanza di test Per una corretta analisi bene trascurare i valori dei tempi di riverbero della terza misurazione per le frequenze 800 Hz 1600 Hz 4000 Hz e 5000 Hz 166 A questo punto stata rifatta la misurazione con la presenza del pannello Acustideco nella Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente stanza Stanza con Acustideco Freq T60 Prima prova T60 Seconda Prova T60 Terza Prova 125 1 53 1 61 1 59 160 1 17 1 19 1 16 200 1 3 1 33 1 58 250 1 28 1 3 1 41 315 1 03 1 09 1 16 400 0 03 0 9 0 97 500 0 92 0 96 0 89 630 0 78 0 85 0 91 800 0 96 1 07 0 83 1000 0 8 0 74 0 81 1250 0 72 0 71 0 72 1600 0 01 0 71 0 72 2000 0 71 0 68 0 58 2500 0 76 0 59 0 63 3150 0 63 0 63 0 58 4000 0 56 0 57 0 59 5000 0 6 0 58 0 53 6300 0 52 0 57 0 56 8000 0 5 0 52 0 5 10000 0 44 0 45 0 49 Anche in questo caso bene trascurare il risultato ottenuto nella prima prova per la frequenza 1600 Hz Tabella 8 41 Tempi di riverbero stanza di test con pannello Acustideco non rivestito 167 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Infine stata effet
46. 67 Confronto fra coefficienti di assorbimento attuali e stimati dopo l intervento Tempo di Riverbero 1 8 1 6 1 4 1 2 S SO A QUO S e D CY NOON O a0 PS d O N K x S Q O DO S N T60_ new 3 T60 Figura 6 68 Confronto fra tempi di riverbero attuali e stimati dopo l intervento Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 128 Terzo Rilievo Livello pressione sonora ponderata A Per prima cosa sono stati verificati nuovamente i tempi di riverbero del locale ottenendo gli stessi risultati ottenuti in precedenza Fatto ci per analizzare in che modo l orecchio umano sensibile alle varie frequenze si rilevato il livello di pressione sonora equivalente ponderato A LA la misurazione stata fatta di sabato sera giorno tipico di tutto esaurito si arriva ad avere in sala circa 70 commensali 125 60 160 63 2 200 67 7 250 67 1 315 68 7 400 67 2 500 68 4 630 69 6 800 71 8 1000 69 7 1250 67 4 1600 67 8 2000 64 9 2500 63 1 3150 61 5 4000 58 7 5000 54 6 6300 51 4 8000 49 5 10000 46 6 Tabella 6 30 Livello di pressione sonora ponderato A in funzione della frequenza LpA_Max 80 60 40 MLpA_Max 20 0 n o oo no oo o o o 0oo909 oo 9 oo oo uo uo N 0 O noi omio no ono o o ooo H aAa N NAMYN O qc oO Nooo nuHi o o omo SRP LN 19 eo 0052 Figura 6 69 G
47. 875 cm Per facilit di costruzione verr scelta una distanza d 5cm il che utilizzando le formule sposter la frequenza per la quale l assorbimento massimo a f a Gmax 1715 Hz Spazio fra muro pannello 5cm Spessore pannello 3cm HH HHHHHHHAHHHHH H Figura 8 101 Esempio d installazione di un pannello Acustideco su di una parete Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 172 Installazione pannelli acustici Acustideco Successivamente sono stati fatti sopraluoghi per decidere il colore della tela da utilizzare e mostrare al cliente un possibile prototipo di pannello fonoassorbente Figura 8 102 Prototipo di un pannello fonoassorbente costruito utilizzando Acustideco Per motivi di carattere economico e dato che con la sola installazione della pellicola di Microsorber stato raggiunto un risultato acustico ritenuto soddisfacente dal cliente stesso si deciso di non proseguire con l installazione dei pannelli Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 173 Capitolo 9 Sviluppo Tool per l analisi acustica tramite MATLAB Analisi e schema a blocchi Per facilitare i calcoli nell analisi acustica si scelto di utilizzare MATLAB che permette in maniera semplice di importare ed esportare file in formato xls e pu quindi essere usato in combinazione con Excel Tramite MATLAB stato possibile svilupp
48. 9 fo Z2lo 83fo b Onda periodica p Pisin w0 Posin 2030 Pg sin 3w8 O Vfo c Onda casuale Figura 1 3 Tipologie di onde sonore Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 19 In Figura1 3 sono rappresentati le diverse tipologie di suoni puro a periodico b Poich i suoni periodici rappresentano comunque una realt ristretta nella maggior parte dei casi si parla di suoni casuali irregolari nel tempo e con un numero di frequenze variabili per questa ragione come evidenziato in Figura1 3 c si forniscono solitamente indicazioni sull importanza statistica complessiva delle frequenze contenute nelle diverse bande La Pressione sonora Si definisce pressione sonora la variazione media di pressione rispetto alla pressione atmosferica facendo riferimento al suo valore efficace cio al valore quadratico medio RMS Per cui si definisce Dove t t un intervallo di tempo abbastanza grande rispetto al periodo di oscillazione Nel caso di suono puro la formula si semplifica Con T periodo delle oscillazioni Potenza intensit e densit di energia sonora Qualunque sia la sorgente che genera l onda tutta l energia sonora emessa deve essere ritrovata all interno del sistema acustico al netto di eventuali assorbimenti da parte delle superfici Sul piano energetico i suoni sono caratterizzati prima di tutto dall intensit sonora definita come potenza son
49. 9 7 31 7 500 27 4 39 3 28 9 630 25 5 30 8 25 6 800 26 4 36 2 23 9 1000 25 7 29 4 23 8 1250 23 1 28 2 22 2 1600 20 9 25 9 20 2 2000 19 8 24 3 21 8 2500 19 6 24 9 19 5 3150 17 1 22 4 19 1 4000 15 5 21 3 18 1 5000 14 7 21 4 16 1 6300 13 3 17 3 14 3 8000 12 6 13 9 13 10000 11 9 12 8 12 12500 11 5 12 1 11 7 16000 11 11 5 11 2 20000 10 7 10 8 10 7 Tabella 6 33 Livello di pressione sonora non ponderato nelle tre diverse zone del ristorante in funzione della frequenza a musica spenta 133 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 134 45 40 30 25 ba Sinistra dr 207 amp amp ni 15 Bar 10 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 20000 Figura 6 72 Grafico dell andamento del livello di pressione sonora non ponderato nelle varie zone del locale a musica spenta Dalle misurazioni risulta chiaro come in situazione di assoluto silenzio la parte acustica pi sensibile sia la cupola Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Misurazione a musica accesa Le modalit di rilevazione sono le stesse usate a musica spenta il risultato il seguente Freq Hz Lzeq_Sx Lzeq_Cup Lzeq_Bar 125 50 8 49 8 52 6 160 50 4 48 4 44 8 200 53 6 5
50. AZIONE DEI RISULTATI TRAMITE CARA IL SOFTWARE CARA COMPUTER AIDED ROOM ACOUSTIC UTILIZZO DI CARA NEL CASO DEL RISTORANTE BARRACUDINO EASY amp CHIC ANALISI SIMULAZIONE PRIMA DEL TRATTAMENTO ACUSTICO ANALISI SIMULAZIONE DOPO IL TRATTAMENTO ACUSTICO CONCLUSIONI CAPITOLO 11 CONCLUSIONI E POSSIBILI SVILUPPI FUTURI CARATTERISTICHE AMBIENTALI E RISULTATI ASPETTATI RISULTATI OTTENUTI DOPO I LAVORI CONCLUSIONI POSSIBILI SVILUPPI FUTURI APPENDICE 1 PIANTA DEL RISTORANTE BARRACUDINO EASY amp CHIC APPENDICE 2 STRUMENTAZIONE UTILIZZATA NELLE RILEVAZIONI EFFETTUATE RIFERIMENTI 180 180 180 180 181 182 188 193 194 194 197 197 198 199 200 201 206 209 211 213 214 216 13 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 14 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 15 Capitolo 1 Appunti di Fisica Acustica La natura del suono I movimenti vibratori delle superfici esterne dei corpi immersi nell aria fanno oscillare intorno alla posizione di equilibrio le particelle di gas adiacenti le superfici stesse In questo modo si generano vere e proprie onde di spostamento caratterizzate da movimenti delle particelle relativamente ridotti in ampiezza e velocit ma con alta velocit di propagazione Gli spostamenti s delle particelle sono legate all aumento o diminuzione della densit nel primo caso si assiste ad un
51. GIA ALL INTERNO DI UNA SALA TEMPO DI RIVERBERAZIONE TEMPO DI RIVERBERAZIONE OTTIMALE ATTENUAZIONE SONORA DOVUTA ALL UMIDIT DELL ARIA RELAZIONE FRA SPL E TEMPO DI RIVERBERO CAPITOLO 2 ELEMENTI DI PSICOACUSTICA ORECCHIO UMANO ORECCHIO ESTERNO ORECCHIO MEDIO ORECCHIO INTERNO SENSAZIONE UDITIVA IMPATTO DEL RUMORE SULL UOMO CAPITOLO 3 CONFORT ACUSTICO L EFFETTO LOMBARD E L INTELLIGIBILIT DEL PARLATO INDICI DI INTELLIGIBILIT CONFORT ACUSTICO NEI LOCALI DI RISTORAZIONE CASO PRATICO RISTORANTE BARRACUDINO 15 15 13 19 19 21 21 23 24 24 25 28 29 32 32 36 38 39 41 42 43 43 44 45 48 52 53 54 56 59 61 10 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente CAPITOLO 4 MISURATORI DEL LIVELLO SONORO ANALISI IN FREQUENZA FONOMETRO ANALISI DEI RISULTATI E POSSIBILI CORREZIONI CAPITOLO 5 FONOASSORBIMENTO E FONOISOLAMENTO SISTEMI FONOASSORBENTI MATERIALI POROSI Esempi di materiali porosi RISUONATORI ACUSTICI Esempi di Risuonatori Acustici PANNELLI VIBRANTI Esempi di Pannello Vibrante CONTROSOFFITTI FONOASSORBENTI MICROSORBER SISTEMI FONOISOLANTI POTERE FONOISOLANTE IL CONTROLLO ATTIVO DEL RUMORE ANC ACTIVE NOISE CONTROLL CONTROLLO DI TIPO DIRETTO CONTROLLO A RETROAZIONE ANALISI DELLA PRESTAZIONE DI UN SISTEMA DI CONTROLLO ATTIVO DEL RUMORE CAPITOLO 6_RILIEVI ED ANALISI AMBIENTALE PRIMO RILIEVO QUOTE DEL LOCALE RILIE
52. Gain controls Loudspeaker Amplifier Switch Figura 5 54 Bozza del controllo a retroazione ideato da Olson e May Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 113 Nel sistema presente un microfono con risposta in frequenza piatta fino a 0Hz ed una risposta di fase minore di 2 gradi da 20Hz a 400Hz per evitare feedback positivo Il segnale amplificato da un amplificatore a valvole la cui uscita alimenta un altoparlante il che evita di utilizzare un trasformatore che introdurrebbe un notevole sfasamento Ci fatto si attua un inversione del segnale in modo tale che esca dall altoparlante sfasato di 180 gradi rispetto il segnale in ingresso Questo apparato offre i migliori risultati come riduttore di suono puntuale Condotto Microfono di controllo j Rumore primario Microfono di errore Sistema Sorgente di fisico controllo Controllo elettronico Segnale di controllo Figura 5 55 Schema a blocchi del controllo a retroazione inventato da Olson e May Figura 5 56 Esempio di applicazione di controllo a retroazione riduzione del rumore all interno di un aereo Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 114 Un sistema a retroazione agisce solo sull errore residuo rilevato mediante un microfono di controllo a valle del punto in cui l altoparlante agisce figura 5 39 Per la sua instabilit questa tecn
53. IESTERE Analisi dei dati CONCLUSIONI ANALISI DELLA DISTANZA FRA MURO E PANNELLO INSTALLAZIONE PANNELLI ACUSTICI ACUSTIDECO CAPITOLO 9 SVILUPPO TOOL PER L ANALISI ACUSTICA TRAMITE MATLAB ANALISI E SCHEMA A BLOCCHI BLOCCO 1 ANALISI ACUSTICA DELL AMBIENTE FO Calcolo coefficienti di assorbimento Alpha m F1 Calcolo della costante d ambiente R m F2 Calcolo della distanza critica rcrit m F3 Calcolo del livello di Potenza Sonora della sorgente Lw m F4 Stima della riduzione del livello di pressione sonora in dB F5 Calcolo della nuova costante d ambiente Rnew m F6 Calcolo dei nuovi coefficienti di assorbimento Alphanew m F7 Calcolo dei nuovi tempi di riverbero T60new m BLOCCO 2 ANALISI AREA DA TRATTARE FO Calcolo del coefficiente di assorbimento medio F1 Calcolo del coefficiente di assorbimento medio dopo l intervento F2 Calcolo area efficace dopo l intervento 138 140 142 143 144 144 153 153 156 157 159 161 162 162 163 165 166 168 169 170 172 173 173 174 175 175 176 177 177 177 178 178 179 179 180 180 12 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente F3 Calcolo area efficace prima dell intervento F4 Calcolo superficie equivalente F5 Calcolo area efficace residua F6 Calcolo Superficie di comparazione PROGRAMMA DI ANALISI AMBIENTALE VERSIONE DA RIGA DI COMANDO VERSIONE GUI CONCLUSIONI CAPITOLO 10_ SIMUL
54. Kg m3 100 mm 0 84 1 00 1 00 1 00 1 00 0 97 Lana di vetro 100 Kg m3 50 mm 0 16 0 71 1 00 1 00 0 99 0 99 O espanso piramide 50 0 10 0 24 0 37 0 72 0 66 0 64 Pannellatura in legno 0 30 0 25 0 20 0 17 0 15 0 10 Perline 0 24 0 19 0 14 0 08 0 13 0 10 Portauova dritti sul muro 0 01 0 07 0 43 0 62 0 51 0 70 Sughero biondo 40 mm 0 22 0 38 0 50 0 45 0 53 0 68 Tenda velluto 0 47 Kg mq 1 2 area 0 07 0 31 0 49 0 75 0 70 0 60 Vetro 0 18 0 06 0 04 0 03 0 02 0 02 Materiali a pavimento Linoleum a pavimento 0 02 0 03 0 03 0 03 0 03 0 02 Cemento a pavimento 0 01 0 01 0 01 0 02 0 02 0 02 Parquet 0 04 0 04 0 07 0 06 0 06 0 07 Moquette leggera pelo 3mm 0 05 0 05 0 10 0 20 0 30 0 40 Moquette media pelo 6 mm 0 05 0 10 0 15 0 30 0 50 0 55 Materiali vari Persona valore di A ciascuna in m2 0 40 0 75 1 10 1 30 1 40 1 10 Sedie e scrivanie A x ciascuna 0 03 0 05 0 05 0 10 0 15 0 10 persona inm2 Tabella 1 4 Coefficienti di assorbimento per tipologia di materiale e per frequenza 31 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 32 Cammino libero medio Le variazioni di densit di energia avvengono in modo discontinuo Per quantificare il problema bisognerebbe conoscere i tempi di ritorno delle riflessioni per fare ci un utile aiuto pu venire dal calcolo del cammino libero medio di un onda che vale Dove V il volume della stanza e S l area totale della stessa E stato dimostrato
55. POLITECNICO DI MILANO Facolt di Ingegneria dell Informazione Corso di Laurea in Sound Engineering and Design CONTRIBUTO DELL EFFETTO LOMBARD NELL AUMENTO DEL CONFORT ACUSTICO DI UN AMBIENTE Polo Regionale di Como Relatore Prof Giuseppe Bertuccio Tesi di Laurea di Marco Lainati matricola 755048 Anno Accademico 2011 2012 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 2 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 3 Ringraziamenti Ringrazio Eugenio Fontana e Ares Bolognesi che mi hanno seguito durante tutto il lavoro di tesi nonch tutti i ragazzi dell azienda AQUST s r l Ringrazio Alberto Odetti e lo Chef Luca Madau per avermi permesso di svolgere liberamente nel loro ristorante tutte le rilevazioni necessarie per il mio progetto Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 4 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 5 Prefazione La maggior parte dei ristoranti e dei locali pubblici soffre la mancanza di un adatto comfort acustico il che porta ad una pessima vivibilit nello stesso scarsa intelligibilit del parlato e nel caso ci si trovi in aree abitative screzi con il vicinato a causa del rumore generato Per risolvere tale problema due sono le possibilit d intervento isolare acusticamente il locale oppure c
56. Preamplificatore W Attenuatore Filtro di 91 4 ponderazione l EFIT Uscita 2 AC 60 120 1 Rivelatore 20 80 80 140 Convertitore logaritmico i e i AR a PGO e i Fast C pe Slow Integratore tin imp Mediatore unma noi E gu LE Figura 4 2 Schema a blocchi di un fonometro Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 65 Il fonometro composto in generale dai seguenti componenti e Microfono Preamplificatore Attenuatore la pressione sonora viene convertita in segnale elettrico che successivamente viene amplificato questo segnale viene poi riportato entro una delle tre scale da 20 a 80 da 60 a 120 da 80 a 140 dall attenuatore e Filtro di ponderazione ponderazione in frequenza del segnale secondo una delle curve normalizzate A e C oppure restituzione lineare Lin e Uscita AC possibilit di prelievo del segnale dall uscita in corrente alternata per eventuali elaborazioni pi complesse e Rivelatore Scelta della costante di tempo per rettificare il segnale in modo che all uscita di questo blocco si abbia il suo valore RMS Root Mean Square La scelta delle costanti di tempo varia tra Picco 100ps Fast 0 125 Slow 1s Impulse 0 035 maggiore la costante di tempo minore sar la pendenza della curva La scelta della costante di tempo viene normalmente imposta dalle normative vigenti e Convertitore logaritmico Utilizzato per le valutazione del livell
57. Son definito come Phon 40 S 2 10 Ma essendo correlato direttamente al Phon il problema operativo rimane Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 50 Il problema pratico port ad elaborare quattro curve dette di ponderazione cos da poter utilizzare i concetti di Fletcher anche nel campo pratico 20 0 dBA 0 0 4 20 0 O 0 PL LL E E A O 9 E QQ E 8 LO Q PLPPLELeOLLEPLEILEPLrLl e Frequenza Hz Figura 2 8 Curve di ponderazione e Curva A corrisponde alla curva isofonica dei 40 phon viene utilizzata nelle situazioni di uso pratico e Curva B corrisponde alla curva isofonica di 70 phon entrata in disuso in favore della A e Curva C corrisponde alla curva isofonica dei 100 phon viene impiegata nella valutazione dei disturbi recati da rumori impulsivi isolati e Curva D utilizzata per la valutazione dei disturbi recati dai rumori aereonautici Di seguito riportata la tabella relativa alle curve di ponderazione Tabella 2 1 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 51 Hz dB dB dB dB 10 704 38 2 14 3 26 5 33 2 11 2 24 5 16 s67 285 5 242 62 44 7 20 4 4 4 18 5 39 4 17 1 3 0 16 5 142 20 11 6 i3 9 3 0 8 Cso as 74 os io a 56 03 125 161 42 02 160 134 30 0 1 20 0
58. VEL LEVEL dBp V 500 000 ft S 42 500 ft a 0 150 80 Q 20 RTeo 3 8 sec Do 50 ft DIRECT SOUND LEVEL 1 10 100 1000 DISTANCE FEET Figura 1 6 Esempio di riduzione del livello di presione sonora in base alla tipologia di campo e alla distanza Come mostrato in Figura1 6 il decadimento sonoro in prossimit della sorgente controllato esclusivamente dal suono diretto mentre a distanze superiori prevale il suono riflesso Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 29 Assorbimento Acustico L energia acustica incidente una parete in un ambiente chiuso verr in parte rimandata nella stanza in parte assorbita ed in parte trasmessa all esterno L energia rimandata composta dalla parte riflessa specularmente da quella eventualmente diffusa e da quella che dopo essere stata assorbita dalla parete ritorna nella stanza in virt delle propriet elastiche della parete che viene messa in vibrazione dal suono incidente Figura 1 7 Assorbimento acustico lungo una parete Detta E l energia incidente E l energia riflessa E l energia assorbita E l energia trasmessa E possibile definire E E Ea E Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 30 Dividendo per E si ottiene rta t 1 Con E pa a E de E ud r ca coefficiente di riflessione a coefficiente di assorbimento e t 2 coeffi
59. VO PIANTA La sala di sinistra La sala centrale La sala Bar SECONDO RILEVO TEMPO DI RIVERBERO E LIVELLO DI PRESSIONE SONORA CALCOLO DEGLI ELEMENTI SUCCESSIVI ANALISI DELLA COSTANTE D AMBIENTE COSIDERAZIONI DOPO I PRIMI RILIEVI TERZO RILIEVO LIVELLO PRESSIONE SONORA PONDERATA A CONCLUSIONI QUARTO RILIEVO ANALISI LIVELLO DI PRESSIONE SONORA GENERATA DALLA MUSICA MISURAZIONE A MUSICA SPENTA MISURAZIONE A MUSICA ACCESA ANALISI DEI RISULTATI CONTRIBUTO DELLA MUSICA SUL LIVELLO DI PRESSIONE SONORA AD ESERCIZIO APERTO 63 63 64 67 69 70 70 73 91 93 97 98 100 102 106 107 109 110 112 114 115 115 115 117 118 119 120 122 125 126 128 131 132 133 135 137 137 11 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente QUINTO RILIEVO MISURAZIONE CON SORGENTE OMNIDIREZIONALE PIANIFICAZIONE INTERVENTO DI CORREZIONE ACUSTICA CALCOLO AREA EFFETTIVA DI ASSORBIMENTO CONSIDERAZIONI PRATICHE CAPITOLO 7 INSTALLAZIONE DI MICROSORBER I LAVORI IN LOCO RILIEVI DOPO L INSTALLAZIONE PRIMA VERIFICA RILIEVO CON SORGENTE OMNIDIREZIONALE SECONDA VERIFICA RILIEVO TEMPO DI RIVERBERO TERZA VERIFICA RILIEVO LIVELLO DI PRESSIONE SONORA L2 QUARTA VERIFICA RILIEVO LIVELLO DI PRESSIONE SONORA PONDERATO A La CONCLUSIONI CAPITOLO 8 INSTALLAZIONE ACUSTIDECO ANALISI TELA DI RIVESTIMENTO ANALISI UTILIZZO TELA DI COTONE Analisi dei dati ANALISI UTILIZZO TELA DI POL
60. a a seconda dello stato d animo Proprio per questo motivo fondamentale effettuare pi rilevazioni possibili cos da ottenere un risultato pi generale nel caso del ristorante Barracudino Easi amp Chic possibile affermare che sfruttando l effetto Lombard il livello di pressione sonora sia diminuito ulteriormente di un valore pari a 2dB 4dBA rispetto a quanto pianificato in fase di progetto Un altro possibile studio da effettuare riguarda la musica di sottofondo da utilizzare a seconda del brano riprodotto dagli speaker in termini di bpm timbro genere musicale possibile analizzare in che modo pu variare lo stato d animo di una persona e di conseguenza il confort acustico dell ambiente nel quale si trova un ambiente sereno tender a tranquillizzare l animo di un individuo Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 212 213 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Appendice 1 Pianta del ristorante Barracudino Easy amp Chic Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 214 Appendice 2 Strumentazione utilizzata nelle rilevazioni effettuate Tutte le rilevazioni sono state fatte rispettando la norma UNI 8832 La strumentazione utilizzata la seguente e Fonometro XL2 Audio and Acoustic Analizer prodotto da NTiAudio montante un microfono a condensatore omnidirez
61. are un semplice tool in grado di restituire una volta concluse le rilevazioni preliminari tutti gli elementi matematici descrittivi delle caratteristiche acustiche dell ambiente Il programma suddiviso in due blocchi il primo restituisce tutte le caratteristiche acustiche della stanza il secondo da indicazione sulla quantit di materiale fonoassorbente che si necessita installare per ottenere i risultati previsti Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 174 Blocco 1 analisi acustica dell ambiente In questo primo blocco Figura 9 1 si analizzano tutte le caratteristiche acustiche dell ambiente in esame date le quote del locale i rilievi relativi a tempo di riverbero e pressione sonora si ottengono i coefficienti di assorbimento e la costante ambientale In seguito all osservazione dei risultati una volta deciso di quanto si voglia ridurre la pressione sonora si ricavano coefficienti di assorbimento tempo di riverbero e costante d ambiente che si intende ottenere dopo l intervento di fonoassorbimento Figura 9 103 Schema a blocchi prima parte del tool Dai rilievi geometrici si ricavano perimetro P altezza media del locale H area del perimetro A e di conseguenza superficie totale S e volume V dalle rilevazioni tramite fonometro si ottengono invece tempo di riverbero T60 e livello di pressione sonora Ly Contributo dell effetto Lombard nell aumento del c
62. asformata in calore che si dissipa figura 5 29 Il microsorber pu essere costituito da fogli di diversi materiali poliacrilato PVC o etilene tetrafluoroetilene o da un pannello di policarbonato ciascuno di essi ignifugo e progettato per avere un alta resistenza alla corrosione per un ampio spettro di temperature figura 5 30 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 103 Figura 5 46 Differenti tipologie di Microsorber a seconda dei materiali I fogli di microsorber hanno uno spessore di 0 105 mm ed un peso di 0 14kg m le micro perforazioni hanno un diametro di 0 21 mm e sono distanziate ciascuna da 2 mm A seconda della distanza a cui lo poniamo dalla superficie sulla quale si va ad operare avremo diverse risposte in frequenza figura 5 31 Absorption lavej n amp 1235 250 500 i000 200 1900 6000 Noise absorption levels for Microsorber foil Singie layered Thickness of the kit 0 1 mm Distance to Hole diameter 0 2 mm noise reflecting surface Hole spacing 2 0 mm Weight of the folt 0 14 kg m 350 50n toe 2000 4000 Frequency Hz Figura 5 47 Prestazione del singolo strato di Microsorber a seconda della distanza a cui viene installato dal muro Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 104 Si possono anche usare due fogli combinati assieme distanziati fra loro di 3 cm figura 5 32 Absurptror teve
63. ati dell intervento Andamento Costante d ambiente R 440 390 340 290 240 190 140 90 S 40 19 SO 000 O SUGO O DS SUGO SD O DO O SONIA N 0 0 OI 0 DUO I O 00 N R con trattamento di 195m 2 R con trattamento 134m 2 R_Mlcro Figura 11 131 Grafico della costante d ambiente R a seconda dell estensione dell intervento di fono assorbimento Il livello di pressione sonora inoltre diminuito di ben pi dei 2 dB stimati in fase di progetto ed il confort acustico del locale risultato migliore ai clienti stessi che hanno espresso commenti positivi sia sull intelligibilit ai tavoli che riguardo alla privacy fra gli stessi La musica di sottofondo che in precedenza risultava completamente coperta dal rumore ambientale ora ben distinguibile e risulta un piacevole accompagnamento all esperienza della tavola Il motivo per cui stata rilevata una diminuzione di pressione sonora di pi di 2dB pu essere ricavato analizzando nuovamente la tabella 11 1 ipotizzando come fatto in precedenza che i commensali fossero uniformemente distribuiti all interno del ristorante che in media durante le rilevazioni vi siano stati presenti in sala circa 60 persone sapendo che il livello sonoro rilevato stato di 73dBA possibile affermare che lo sforzo vocale esercitato da un parlatore sia di tipo normale Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 210
64. ation bd Figura 9 113 Strumenti in MATLAB per la compilazione degli M files Questo tool stato utilizzato oltre che per sapere i metri quadri da ricoprire per ottenere la diminuzione del livello di pressione sonora desiderato anche in modo inverso dati i metri quadri rivestiti di materiale fonoassorbente stimare di quanto verr ridotto il livello sonoro 193 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 194 Capitolo 10 Simulazione dei risultati tramite CARA Il Software CARA Computer Aided Room Acoustic CARA un software per la progettazione di impianti elettroacustici per ambienti interni Attraverso tale programma possibile disegnare la pianta del locale e determinarne le quote scegliere l arredamento e i materiali che compongono la stanza Absorption Material General Glass Name Thermal Glass Cabinet Window Glass Blocks 1 Glass Blocks 2 Description Storm Window Two layers of 4mm thick glass in window separated by 12mm with no curtain Window single Masonry Brick Masonry Ceramic Masonry Concrete Masonry Stone Hetal People Plaster Plaster Board Plastic Special v Acustifiber OK Cancel Figura 10 114 Schermata men di selezione del materiale che compone un ambiente Material Group Glass Il software fornisce un folto numero di materiali ciascuno con il grafico relativo alle propriet d
65. atta l intensit della propria voce proporzionalmente a come lui stesso percepisce il livello di pressione sonora dell ambiente che lo circonda ad esempio in presenza di un rumore di 50dBA un parlatore normoudente solitamente aumenta l intensit della propria voce da 3 a 6dB per ogni incremento di 10dB del rumore mascherante il messaggio verbale Tale fenomeno definito come effetto Lombard ed esprime la relazione fra il livello sonoro del parlato L cio lo sforzo di chi parla ed il rumore di fondo L Poich negli ambienti pubblici come ristoranti bar uffici il parlatore stesso che contribuisce con il suo parlare a creare rumore di fondo risulta immediatamente chiaro come sforzo vocale e rumore ambientale siano strettamente legati fra loro pi il rumore di fondo alto pi una persona tender a sforzare la propria voce per garantire chiarezza al discorso portando il suo corpo ad incrementare il proprio stress psicofisico Livello di pressione sonora Ls 4 1m dB A 60 6 Urlata 78 Intensit della voce Tabella 3 7 Relazione sforzo vocale livello sonoro per un parlatore posto ad 1m dal suo ascoltatore La precedente tabella Tabella 3 1 mette in relazione lo sforzo vocale sostenuto da un parlatore posizionato a 1m di distanza dal proprio ascoltatore con il livello di pressione sonora generata ponderata A Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 55 E
66. aumento di pressione nel secondo ad una diminuzione in questo modo vengono generate onde di pressione strettamente legate a quelle di spostamento L orecchio umano in grado di percepire variazioni di pressione che vanno da 20pPa a 20Pa variazioni di pressione superiore causano sensazioni di fastidio e danni uditivi immediati se si arriva a 60Pa Le onde sonore possono essere descritte da un pistone che si muove di moto continuo e armonico Figura1 1 producendo onde piane progressive per cui valgono le relazioni Lunghezza d onda A Velocit di propagazione c Figura 1 1 Pistone che si muove in moto continuo e armonico Dove f la frequenza in Hertz T il periodo in secondi c la velocit di propagazione del suono pari a 343 m s per una temperatura di 20 C la lunghezza d onda in metri suoni udibili hanno una frequenza compresa fra i 20 e i 20K Hz per una lunghezza d onda compresa fra 17m e 17mm La funzione spostamento s definita come S Sm cos wt kx Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Con Sm ampiezza dello spostamento WR w T nf la pulsazione coincidente con la velocit angolare w 2m 2T c T il numero d onda In pratica kx rappresenta lo sfasamento in ritardo dell onda progressiva nel punto generico di ascissa x rispetto al punto di ascissa 0 dove collocata la sorgente Figura 1 2 Rapprese
67. ave Nuovo_Tempo_Riverbero mat Nuovo_Tempo_Riverbero save Coefficienti Assorbimento mat Coefficienti Assorbimento save Nuovi _Coefficienti Assorbimento mat Nuovi Coefficienti Assorbimento save Costante Ambiente mat Costante Ambiente save Nuova_Costante_Ambiente mat Nuova_Costante_Ambiente save Pressione _Sonora mat Pressione Sonora save Nuova_Pressione_Sonora mat Nuova Pressione Sonora save Potenza Sorgente mat Potenza Sorgente display Risultati Salvati Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 186 A 00 00 0 00 0 oA o do 0 00 00 A 00 0 0 00 0 0 00 do 0 00 00 A 00 0 0 o 00 0 00 do 0 00 00 A 00 0 0 00 A o 00 00 A 00 00 0 00 00 0 00 do o 00 00 A 00 0 o 00 0 00 do oA 00 00 A 00 0 o 00 00 oA o do 0 0 00 A 00 o o o o o o 0 o o o oA o 0 oA o 0 oA o 0 o o o o o o oA o 0 oA o 00 oO o o oA o 0 oA o o oA o 0 o o 0 oA o o oA o 0 oA o 0 o o o oA o 0 oA o 0 00 00 A 00 0 o 00 0 o o o 0 00 A 00 00 oA oA o 0 00 00 A 00 0 A 00 o o o 0 oA o 0 o o o oA o A oA o 0 oA o A o o o oA o o o o a9 o o o o o o Cu o9 o o o o o o o o9 o o o o o o Ci o o9 o CU DU o9 o CU o CU o o9 DU do o o9 o oo o CU o o o o o9 o o o o o o Cu 0 o9 o o9 CU o9 o do oA 00 o o cco 2 Dati i risultati del blocco precedente analizzato il fficiente di assorbiment
68. azione di partenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 155 102 101 100 99 98 7eq_micro 97 n LZeq 96 95 94 0000 00 05 001 016 003 02 03 003 097 Figura 7 95 Grafico comparativo del livello di pressione sonora non ponderato prima e dopo l installazione della pellicola Microsorber Nonostante alcuni aggiustamenti al grafico dovuti alla differente durata dei due test al di la della zona in cui il suono diretto predominante in cui si attesta intorno ai 101dB si pu notare come fin dal principio si sia rilevata una diminuzione del livello di pressione sonora di poco pi di 2dB esattamente come preventivato in fase di analisi Si pu inoltre vedere come in fondo alla sala di sinistra ai limiti quindi della distanza critica il livello di pressione sonora si abbassi a 101dB dimostrando l inizio della zona di lavoro del Microsorber Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 156 Seconda verifica rilievo tempo di riverbero La prima verifica eseguita secondo le modalit gi seguite in precedenza stata la misurazione del tempo di riverbero Tempo di Riverbero M RT60Omicro W RT60 MRT6O da raggiungere Figura 7 96 Grafico dell andamento dei tempi di riverbero in funzione della frequenza Come si nota dal grafico soprattutto nelle frequenze del parlato
69. bard nell aumento del confort acustico di un ambiente 8 Capitolo 8 Installazione Acustideco in questo capitolo saranno mostrate le analisi delle prestazioni del materiale con particolare attenzione alla tela di rivestimento da utilizzare nonch la modalit d installazione dello stesso Capitolo 9 Sviluppo Tool di Simulazione in Matlab in questo capitolo verr descritto il tool creato per l analisi ambientale del progetto di tesi Capitolo 10 Simulazione dei risultati tramite CARA in questo capitolo si presenter un ulteriore tool utilizzato per l analisi ambientale del progetto di tesi Capitolo 11 Conclusioni e possibili sviluppi futuri in questo capitolo verr fatto un riassunto generale del lavoro effettuato verificando le ipotesi iniziali del progetto e i possibili sviluppi di studio futuri Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 9 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Indice PREFAZIONE CAPITOLO 1 APPUNTI DI FISICA ACUSTICA LA NATURA DEL SUONO DESCRIZIONE DEI SUONI LA PRESSIONE SONORA POTENZA INTENSIT E DENSIT DI ENERGIA SONORA SCALA DEI DECIBEL E LIVELLI SONORI LIVELLO DI PRESSIONE SONORA SPL LIVELLO DI POTENZA SONORA LIVELLO DI INTENSIT SONORA COMPOSIZIONE DI LIVELLI CAMPO LIBERO PROPAGAZIONE IN AMBIENTI CHIUSI ASSORBIMENTO ACUSTICO CAMMINO LIBERO MEDIO DENSIT DI ENER
70. bsorption Coefficient W i i i i i 26006 a0 36056 45266 Bai 40 76109 35 120 162219 a 4606 89 5120 500074 724077 661078 0 44 11314 1944 1 Dio 200 20 S 39 17 640 FOTO 9051 77 661078 Tdeal Sabne Figura 10 120 Grafici del coefficienti di assorbimento e del tempo di riverbero simulati dopo il trattamento Anche in questo caso i risultati ottenuti sono molto differenti da quelli ottenuti dalla simulazione in MatLab sia per quanto riguarda il grafico che per quel che riguarda i valori numerici Figura 10 121 Grafico del tempo di riverbero misurato durante il rilevamento dopo la posa di Microsorber Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 199 Conclusioni Ci che rende perplessi riguardo ai risultati ottenuti la loro diversit rispetto ai dati dei rilevamenti e delle simulazioni in MatLab Nella simulazione a trattamento acustico concluso i risultati come si nota dal seguente grafico sono addirittura peggiori rispetto a quanto rilevato dopo la sola installazione dei fogli Microsorber Figura 10 122 Tempo di riverbero post trattamento in funzione della frequenza Ci dovuto all utilizzo improprio del software infatti errato utilizzare un programma per la progettazione di un impianto elettroacustico per l analisi acustica di un ambiente Simulando le persone come fossero
71. ce per motivi d interesse pratico fare riferimento al quadrato della pressione stessa Ci premesso il livello di pressione sonora SPL misurato in decibel definito come 2 p p L 10Log 20Log I po ID Dove po la pressione di riferimento pari a 20uPa cio il valore medio di soglia uditiva per ascolto in cuffia di un tono puro alla frequenza 1k Hz Se ad esempio viene rilevato una pressione sonora di 2 Pa SPL calcolato L 20L 20Log10 205 100 dB O RI e na Nella tabella seguente Tabella1 1 sono riportati i valori medi di pressione sonora in alcuni ambienti e condizioni Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 22 Livello di pressione sonora dB 140 130 120 110 Ambiente o condizione Aereo militare in decollo a 30 m Rivettatura pneumatica posto di lavo ro dell operatore Sala caldaie livello massimo Sala macchine di una nave a piena velocit Valutazione soggettiva media Intollerabile Pressa automatica posizione dell ope 100 90 80 ratore Laminatoio rettifica a mano Tessitura Tornitura automatica Pensilina di metropolitana livello mas simo Sala stampa Autocarri pesanti a 6 m Cantiere perforatrice pneumatica Molto rumoroso Marciapiede di strada con traffico in Pressione sonora Pa 200 63 20 6 3 2 6 3 x 107 2 10 6 3 x 102 2 x10 6 3 x 1033 2 x 103 6 3
72. ciente di l l l trasmissione Quando si lavora in ambienti confinati si suole considerare il coefficiente di assorbimento apparente a definito come a att Dato che normalmente in una sala i coefficienti di assorbimento apparenti non sono uguali fra loro si definisce un coefficiente medio tramite la relazione Dm amp DI RI Il U Dove a sono i coefficienti di assorbimento delle singole superfici S e S la superficie totale della stanza Infine va osservato che il valore dei coefficienti di assorbimento non varia ad alte frequenze qualunque sia l angolo d incidenza mentre a basse frequenze maggiore rispetto a quelli per incidenza normale la superficie Tabella 1 4 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Assorbimento Hz 125 250 500 1000 2000 4000 Materiali a parete e o soffitto Controsoffitto in fibra minerale 25 0 25 0 8 0 8 0 9 0 9 0 99 mm su plenum 300 mm Melammina espansa 50 mm 0 23 0 19 0 49 0 83 0 97 0 92 Cartongesso 0 29 0 10 0 05 0 04 0 07 0 09 Fibra di legno mineralizzata 50 mm 0 17 0 22 0 42 0 78 0 65 0 95 in aderenza Fibra di poliestere 50 mm 0 27 0 49 0 70 0 80 0 83 0 81 Intonaco liscio 0 02 0 02 0 03 0 04 0 04 0 03 Intonaco grezzo 0 02 0 03 0 04 0 05 0 04 0 03 Lana di vetro 50 Kg m3 50 mm 0 17 0 86 1 00 1 00 1 00 0 98 Lana di vetro 50
73. cit e rapidit d installazione necessitano una minima chiusura del locale per lavori Potrebbe snaturare il design interno dell ambiente Costi di intervento contenuti Non risolve il problema del disagio generato dall eccessivo rumore Data la non invasivit dell intervento non viene snaturato il design interno del locale 6 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Sicuramente come brevemente accennato la peculiarit di un intervento di fonoassorbimento risiede nello sfruttamento di un fenomeno psicoacustico chiamato Effetto Lombard secondo il quale una persona tende ad alzare o abbassare il volume della propria voce in relazione al livello di rumore che lo circonda Il progetto sviluppato per conto di AQUST presso il ristorante Barracudino Easy amp Chic sito a Monza via Cattaneo 7 b si posto come obbiettivo quello di migliorare il comfort acustico del locale diminuendone in questo modo il livello di pressione sonora generato internamente e conseguentemente anche all esterno La tesi si sviluppa secondo i seguenti capitoli e Capitolo 1 Appunti di Fisica Acustica in questo capitolo si tratter della natura del suono gli elementi che lo caratterizzano ed il modo di descriverlo e trattarlo in ambienti chiusi e aperti Si porr particolare attenzione al concetto di tempo di riverbero esaminando i due diversi approcci pe
74. cro Figura 7 99 Grafico comparativo del livello di pressione sonora ponderata A prima e dopo l installazione della pellicola Microsorber ad esercizio aperto Rispetto alle misurazioni precedentemente effettuate stato riscontrato un miglioramento del livello di pressione sonora equivalente LA in condizioni simili che passata da circa 79 dB a 73 dB Anche in questo caso sono stati ottenuti gli stessi risultati precedenti Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 161 Conclusioni Dalle rilevazioni fatte stato notato come solamente dopo questa prima fase di lavori ci sia stato un miglioramento del confort acustico attestato fra l altro dagli stessi clienti che hanno espresso apprezzamento per la riduzione del rumore e per l aumento dell intelligibilit del parlato tra i diversi tavoli La cosa pi importante senza dubbio la riduzione di pressione sonora rilevata ben oltre i 3 dB il che sembrerebbe confermare l ipotesi di partenza secondo la quale sia possibile sfruttare l effetto Lombard negli interventi di fonoassorbimento Se infatti si guarda in dettaglio il livello di pressione sonora nella banda di frequenza 400 4kHz zona in cui l effetto di Microsorber piu pronunciato si pu notare come Leg passi da 84 87 dB a 79 46 dB 5 5 dB circa mentre Lag sia passato da 78 dB a circa 71 dB 7 dB circa Contributo dell effetto Lombard nell aumento d
75. custico di un ambiente 78 Without air chamber Absorption coeficient a Frequency Hz With air chamber of 30 mm Absorption coeficient a 125 250 500 1K 2K 4K Frequency Hz Figura 5 23 Foto e funzione di assorbimento Acustifiber F25 senza e con intercapedine d aria Tabella 5 17 Coefficiente di assorbimento di Acustifiber F25 in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 79 ACUSTIFIBER F25G Materiale assorbente in fibra di poliestere prodotto da Ac stica Integral Il comportamento identico a quello di Acustifiber F25 Acustica Integral Figura 5 24 Foto Acustifiber F25G Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 80 ACUSTIFIBER F40 Materiale assorbente in fibra di poliestere prodotto da Ac stica Integral Ottimo per trattamenti di fono assorbimento in sale macchina e rivestimento di involucri MU 0 75 with air chamber of 300 mm E 040 without air chamber 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 Absortion coeficient i 125 250 500 1K 2K 4K Frecueny Hz Figura 5 25 Foto e funzione di assorbimento Acustifiber F40 Tabella 5 18 Coefficiente di assorbimento di Acustifiber F40 in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambi
76. d Calcolo superficie equivalente tra quella con coefficiente alpha_i e squella con coefficiente alpham Seg Sf alpham Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 187 sCalcolo infine la superficie effettiva da trattare S_da_trattare Snew Seg lay Per ottenere i risultati desiderati bisogner ricoprire la disp superficie con num2str S_da_trattare m 2 display di materiale fonoassorbente con coefficiente di assorbimento di num2str alpham Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Versione GUI Utilizzando lo strumento GUIDE di MATLAB stato possibile modificando leggermente il codice creare una versione GUI del tool precedentemente progettato Carica Frequenze Salva Risultati Lw a tp 8 1606 T60new 5 Aha Alphanew RZ Rew m 2 Geometria Stanza Dati Geometrici Inserire Perimetro m Inserire Atezza m Inserire Area Perimetro j Coefficlenti di Assorbimento Medi Coefficiente di dio Nuovo coefficiente di assorbimento medio Calcola Superficie Totale e Volume Stot m2 vma Calcoli Preliminari Caricati Lp e T80 Calcolate le caratteristiche geometriche della stanza si calcolano i coefficienti di assorbimento e la costante della sala Calcola Coefficienti Assorbimento Calcola Costante d Ambiente R Coefficiente Assorbimento Mat
77. d nell aumento del confort acustico di un ambiente 46 Canali semicircolari Condotto Membrana di cocleare Reissner Elicotrema Fa Finestra ovale Finestra rotonda Membrana basilare Figura 2 4 Coclea Il canale cocleare divide la coclea in due sezioni dette rampe la rampa vestibolare e la rampa timpanica Questi canali riempiti di un liquido detto perilinfa sono in comunicazione tra loro all apice della coclea tramite un passaggio detto elicotrema La rampa vestibolare separato dall orecchio medio tramite al finestra ovale mentre quella timpanica chiusa dalla finestra rotonda Sulla membrana basilare sono appoggiate le cellule cigliate da cui fuoriescono delle ciglia delimitate da una terza membrana detta membrana tettoria Rampa vestibolare _ Organo del Corti Membrana di Reissner sn _ Legamento spirale R Membrana basilare Lamina spirale Rampa timpanica Nervo acustico Figura 2 5 Sezione orecchio interno Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 47 Quando la staffa sollecita la finestra ovale questa mette in moto la perilinfa essendo incomprimibile tende a deformare il condotto grazie all elasticit della finestra rotonda facendo oscillare la membrana basilare Tale oscillazione sollecita le cellule cigliate che generano un potenziale elettrico variabile che viene inviato al cervello
78. d nell aumento del confort acustico di un ambiente 87 ACUSTIKELL Pannelli di materiale fibroso applicabili sia a soffitti che a muri Per incrementare la loro capacit di assorbimento si suole inserire materiale assorbente o aria tra il pannello e la parete Prodotto da Ac stica Integral nn a di du de da di i ryvy FPE a a Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 88 Con camara de aire de 300 mm Acustikell B 201 sin c mara de aire Coeficiente de absorci n a 125 250 500 1K 2K 4K Frecuencia Hz Figura 5 31 Foto e funzione di assorbimento Acustikell Tabella 5 23 Coefficiente di assorbimento di Acustikell in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 89 ACUSTIKELL V Pannelli in fibra di vetro che grazie alla loro forma raggiungono un alto grado di assorbimento acustico Prodotto da Ac stica Integral pu essere installato sia su parete che su soffitto Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 90 mem Acustikell W sin camara de aire Mess Acustikell W con c mara de 200 mm bag z gt N gt co Coeficiente de absorci n a 2 2 D g A od n o gt 125 250 500 1K 2K 4K Frecuencia Hz Figura 5 32 Foto e funzione di assorbimento Acustikell V
79. del rumore di fondo ottenibile anche lavorando sulla densit di occupazione o sulla tipologia di clientela o utilizzando degli schermi acustici Per ci che riguarda la densit di occupazione bene ricordare che per tempi di riverbero ottimale consigliabile avere 0 42 persone m per clientela composta da soli adulti e 0 38persone m nel caso di famiglie necessario inoltre considerare l effetto Gardner secondo il quale raddoppiando il numero di persone in un ambiente il rumore incrementa di 6dB In linea generale pi basso il tempo di riverbero pi possibile aumentare la densit di occupazione del locale In questo esempio Figura 3 1 nonostante l ottimo tempo di riverbero che garantisce una buona intelligibilit la cattiva disposizione dei tavoli porta ad avere una troppo alta densit di occupazione che causa uno sforzo vocale troppo elevato e di conseguenza un aumento del livello di pressione sonora Buona intelligibilit al tavolo Scarsa privacy tra i tavoli 4 80_ 2 40 sco 0 00 1 10 2 20 3 30 4 40 Occupazione 0 95 p m 40 persone L 72 6 dB A Ts00 20004z vuoto 0 37 S sforzo vocale Elevato Figura 3 1 Scarsa privacy dettata da una non corretta disposizione dei tavoli Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 60 In questo secondo caso Figura 3 2 viene migliorata la disposizione dei tavoli il che porta ad avere
80. di assenza del rumore sui segnali Il controllo attivo ha buone possibilit di azione per quelle frequenze in cui la coerenza prossima a 1 mentre non avr buone prestazioni alle frequenze in cui questa decade Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 115 Capitolo 6 Rilievi ed Analisi Ambientale Primo Rilievo quote del locale Rilievo Pianta Il primo passo stata l analisi geometrica dell ambiente tramite l utilizzo di metri laser si calcolato il perimetro dell ambiente pari a 70 7m l altezza media pari a 3 57m l area della superficie calpestabile pari a 129 53m e di conseguenza l area della superficie totale del locale 512 m ed il volume totale 463m vedere Appendice 1 per dettaglio quote DA 7 7 A f j f 9 A 7 9 A 1A 4 DA 7 4 taz CCL LCILL ESSSSSSI Figura 6 57 Pianta del locale Il locale pu essere suddiviso in tre zone principali la sala alla sinistra dell ingresso la sala centrale in fronte alla cucina e la sala in corrispondenza del bar Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 116 Entrati nel locale un separ in vetro guida il cliente verso l ingresso costituito dalla cantina e la zona cassa il soffitto in legno con travi a vista Figura 6 58 Ingresso del locale Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 117
81. di diminuire il livello di pressione sonora di 5 dB trattando circa 210m di superficie con conseguente riduzione del tempo di riverbero a 0 42 sec ed aumento del coefficiente di assorbimento medio an 0 36 grafici seguenti Figura 11 13 mostrano i miglioramenti previsti dopo l intervento progettato Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 204 Tempo di Riverbero m Koe Ko a T60 new T60 Coefficienti di Assorbimento Alpha_new Alpha Figura 11 125 Grafici relativi ai tempi di riverbero ed ai coefficienti di assorbimento dell ambiente e stimati dopo l intervento Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 205 Successivamente per venire incontro alle esigenze del cliente si optato per una riduzione del livello di pressione sonora di 3 dB il che avrebbe comportato di trattare circa 134m di superficie per una riduzione stimata del tempo di riverbero di 0 58 sec ed un aumento del coefficiente di assorbimento am 0 26 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Risultati ottenuti dopo i lavori A seguito dei cambiamenti di progetto descritti nei capitoli precedenti sono stati trattati 96m di superficie con materiale fonoassorbente ottenendo una riduzione di livello di pressione sonora dovuto al solo fonoassorbimento di poco pi di 2 dB come si evince dal seguen
82. do la funzione differenziabile riusc a scrivere s kLogl C 48 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 49 Considerando la sensazione sonora nulla al valore della soglia udibile I e ponendo k 10 Fletcher pot infine scrivere I s 10Log Is Fallita per la via analitica Fletcher ricav le curve isofoniche per via empirica effettuando delle prove con toni puri ed avendo come frequenza di riferimento i 1000 Hz HNES A 20 dB 140 EE o RIIN ERII z SENSI ANNAA ESS SZ 100 NS RDS CIANI III TNS T aE A ENNS N a STAN so ANSAN a een LANTIS NAAN NE mA si RE pai ai v Y xa FAAATA i AEE ERE LIU NITTI HHHH H TOTO SSN NONA TRISTI TI To am am i pilli Phon 20 100 200 1000 2000 10000 Frequenza Hz Figura 2 7 Curve Isofoniche Dal grafico si potuto notare che l orecchio umano particolarmente sensibile alle frequenze medio alte della banda acustica 500 5000Hz con un massimo di sensibilit intorno 3500 Hz mentre presenta rapidi cali alle basse ed alle alte frequenze Va inoltre notato che la scala delle frequenze logaritmica come da ipotesi Weber Fechner Va ribadito il fatto che queste curve sono valide solo per toni puri ascoltati in campo libero con la sorgente posta frontalmente per cercare di utilizzarle anche nella pratica nel caso di rumori composti stato introdotto il concetto di
83. due riflessioni e g il coefficiente medio di assorbimento Sapendo che Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 33 Otteniamo _4W1l aG_ 4W Sc da cR Dove R definita come costante della sala vale e rappresenta le caratteristiche di assorbimento del locale pi alta maggiore la capacit di assorbimento acustico delle superfici della sala Sostituendo il tutto nell equazione di partenza si ottiene D r Ta W Qo 4 Fa ni Che trasformato in logaritmo diventa Qo 5 4nr2 R Lp Lw 10L0g Svolgendo il logaritmo si ottiene la famosa formula sul livello di pressione sonora Lp Lw 20Logr 11 Dlg Xstanza Dove Xstanza rappresenta l insieme dei fattori caratteristici della stanza 2 16nr Xstanza 10Log R 10LogR 0 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 34 Analizzando l equazione del livello della pressione sonora possibile determinare l andamento della stessa in funzione della distanza dalla sorgente e della costante d ambiente Figura1 8 SMI 1 a on 0 2 03 0507 1 2 3 5 7 10 20 30 Distanza equivalente dalla sorgente m Figura 1 8 Andamento intensit sonora in relazione alla costante d ambiente R e la distanza dalla sorgente L andamento in prossimit della sorgente quella del campo libero con una riduzione dell intensit
84. e produrrebbe una sorgente omnidirezionale di uguale potenza di quella reale alla stessa distanza Q 1 D 0d Q 2 D 3d8 Q 4 D 608 Q 8 D 9d8 Figura 1 5 Indice di direttivita Q Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 27 Tipo d emisione Q Indice di direia _ sera 1 oe Cad sa Tabella 1 3 Indice di direttivit Q Tra due superfici ortogonali Tra tre superfici ortogonali Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 28 Propagazione in ambienti chiusi Sempre pi spesso i canoni di vita ci portano a trascorrere gran parte della nostra vita in ambienti chiusi contemporaneamente nata l esigenza di progettare ambienti acusticamente adeguati alla loro destinazione d uso Per questo motivo necessario conoscere i meccanismi di propagazione del suono negli spazi confinati nei quali una sorgente sonora determina due campi sovrapposti Campo Sonoro Diretto prodotto dal suono che si trasmette direttamente dalla sorgente al ricettore dipende principalmente dalla distanza fra questi due e il decadimento sonoro eguagliabile a quello del suono in un campo libero Campo Sonoro Riverberante prodotto dalle riflessioni delle onde sonore sulle pareti che delimitano l ambiente dipende dalla geometria di quest ultimo e dalle caratteristiche di assorbimento del rumore 110 8 REVERBERANT SOUND LE
85. eattore con spinta di 3200 kg 3 o dA Aereo di linea a 4 propulsori 10 130 Orchestra con 75 componenti valore efficace Organo a canne massimo su 1 8 s Motore di un piccolo aereo 1 120 Martello perforatore Pianoforte valore efficace Tuba in si bemolle massimo su 4 s 10 110 Apparecchio radio al massimo volume Ventilatore centrifugo 22 000 m h 10 2 100 Telaio da 1 m Autoveicolo in marcia su autostrada 10 3 90 Ventilatore assiale 2 500 m h Voce gridata valore efficace su lungo periodo di tempo 1054 80 Conversazione valore efficace su lungo periodo di 105 70 tempo 106 60 107 50 10 8 40 10 9 30 Bisbiglio Tabella 1 2 Potenza sonora per tipologia di sorgente Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 24 Livello di Intensit sonora Come nei casi precedenti il ragionamento analogo anche nel caso del calcolo del livello di intensit sonora I L 10Log o Dove l il livello di intensit sonora di riferimento assunto pari a 10W m 2 Per temperature intorno ai 20 C I ni dove poc rappresenta l impedenza acustica del 0 mezzo si pu notare come PED sr SE Shs lo PoC Po Po p Pertanto si pu concludere che i livelli d intensit e pressione sonora in aria sono uguali nell intorno della temperatura ambiente Composizione di Livelli Molto spesso nella pratica si deve valutare l effetto combinato di pi sorgenti che agiscono cont
86. edio Inserire coefficiente di assorbimento materiale fonoassorbente Nuovo coefficiente di assorbimento medio Figura 9 111 In questa sezione vengono visualizzati i valori medi di assorbimento prima e dopo l intervento e il coefficiente di assorbimento del materiale fonoassorbente che verr utilizzato 191 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente L ultima operazione quella di inserire il coefficiente di assorbimento medio del materiale che verr utilizzato ed il programma restituir la quantit in metri quadri di superficie che dovr essere ricoperta per ottenere i risultati auspicati Area da Trattare Superficie in m 2 da ricoprire con materiale fonoassorbente per ottenere i risultati desiderati Figura 9 112 La sezione restituisce la quantit in metri quadri di superficie da trattare 192 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Conclusioni stato possibile compilare sia la versione a riga di comando che quella GUI grazie al comando deploytool che permette di aprire un men in MATLAB nel quale inserire gli M file che si desideri trasformare in un applicazione standalone gt gt deploytool fs gt gt Deployment Project New Open Name Location Target gnese Documenti DropboxTesprogramma Gui Program E Windows Standalone Applic
87. el confort acustico di un ambiente 162 Capitolo 8 Installazione Acustideco Analisi Tela di Rivestimento Una volta terminata la prima fase di lavori si passati ad esaminare i pannelli fonoassorbenti Acustideco Per prima cosa si dovuto decidere con quale materiale ricoprire i pannelli sono state quindi effettuate due prove con due diversi tessuti 100 Cotone e 100 Poliestere In pratica stato misurato il tempo di riverbero di una stanza di dimensioni 3 37x2 32x3 94m perimetro P 12 52m superficie S 60 474m e volume V 30 8045m senza e con pannello Acustideco non rivestito e rivestito La scelta del tessuto di cruciale importanza un tessuto con pessime caratteristiche acustiche potrebbe vanificare l effetto del pannello fonoassorbente trasformandolo nei casi pi critici in uno specchio acustico d altro canto l alto costo delle tele acustiche obbliga per motivi prettamente economici ad andare alla ricerca di tessuti pi economici Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Analisi Utilizzo Tela di Cotone Senza appendere il pannello fonoassorbente nella stanza stato rilevato il seguente tempo di riverbero Stanza Vuota Freq T60 Prima prova T60 Seconda Prova 125 1 74 1 83 160 200 2 17 1 32 250 1 96 1 12 315 1 13 1 47 400 1 14 1 29 500 1 12 0 87 630 0 96 1 21 800 1
88. ello delle pareti doppie Solitamente per frequenze inferiori a quella di risonanza non si ottiene nessun vantaggio nell utilizzo di una parete doppia piuttosto che un unica parete di massa uguale alla somma delle due Poich nella realt non sempre possibile avere una singola parte abbastanza spessa da isolare due ambienti si suole usare due pareti con intercapedine riempita di materiale fonoassorbente in questo caso la struttura s irrigidisce aumentando la frequenza di risonanza ma migliora altres il suo comportamento in tali condizioni aumentando lo smorzamento del sistema Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 109 Il controllo attivo del rumore ANC Active Noise Controll L impraticabilit di adottare sistemi passivi di fonoassorbimento per le basse frequenze ha portato allo sviluppo di un nuovo metodo di trattamento del rumore detto controllo attivo del rumore Il controllo attivo del rumore consiste in un dispositivo capace di generare un rumore uguale ma di fase opposta al rumore originale operando in tal modo un interferenza distruttiva in grado di cancellare il disturbo Tale metodo stato soprattutto utilizzato in ambito aereonautico nella creazione di cuffie a controllo attivo per i piloti e nei silenziatori per le cabine di pilotaggio ed in campo civile negli impianti di condizionamento La complessit dei diversi scenari in cui possibile utilizzare questo
89. emporaneamente Ovviamente non si potranno sommare tra loro i vari livelli ma si sommeranno gli argomenti dei logaritmi 2 2 2 2 Epi Ep3 fsa Lin 10L0g EI ei 10Log 108 1010 1097 Po Po Po Po Se per esempio si devono sommare due livelli L 90dB e L 85dB si ottiene 90 85 Lpror 10Log 1019 1010 10Log 1 316 10 91 2 dB Se viceversa si ha un livello complessivo Lpror 91 2 dB ed un rumore di fondo pari a L 85 dB possibile ricavare il livello di pressione sonora efficace Lps come 91 2 85 Lps 10Log 1070 1050 10Log 10 90 dB Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 25 Campo Libero Si definisce campo libero un campo sonoro generato in un mezzo omogeneo ed isotropo nel quale le onde generate saranno progressive e con pressione e velocit di vibrazione in fase E ovviamente un concetto ideale che permette per di giungere a risultati accettabili Supponiamo di avere una sorgente puntiforme l onda generata sar sferica se la sorgente sospesa nello spazio emisferica se posata su di una superficie piana perfettamente riflettente Sotto queste ipotesi il modulo dell intensit sonora sar _ W 4nr2 Dove r la distanza dalla sorgente e W la potenza acustica della stessa Passando ai decibel otteniamo L Ly 20Logr 10Log4r Ly 20Logr 11 Nel caso di distribuzione emisferica avremo invece _ W 2n
90. ente 81 ACUSTIWALL Pannelli in Poliuretano espanso resistente ai graffi che pu essere utilizzato facilmente per rivestimento di pareti Prodotto da Ac stica Integral Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 82 Coeficiente de absorci n a 63 125250500 1K 2K 4K Frecuencia Hz Figura 5 26 Foto e funzione di assorbimento Acustiwall Tabella 5 19 Coefficiente di assorbimento di Acustiwall in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 83 BRISA Pannello in fibra di poliestere formata e pressata prodotta da Ac stica Integral Viene solitamente utilizzato al posto dei classici soffitti T a mes Brisa with air chamber of 310 mm N 0 5 0 4 0 3 Absorption coefficient 0 2 0 1 0 0 125 250 500 1K 2K 4K Frecuency Hz Figura 5 27 Foto e funzione di assorbimento Brisa Tabella 5 20 Coefficienti di assorbimento di Brisa in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 84 ACUSTICAB Schiuma di poliuretano espanso attaccato ad un film di poliuretano il che da un ottima finitura superficiale Prodotto da Ac stica Integral WI Acusticab 25 Clnro 0 50 S a T E EP 15 Ka dm WAP Mi AI bo PAT I 7 Coeficiente de absorci n x 125 250 500 1K 2K 4K
91. ento del confort acustico di un ambiente 177 F3 Calcolo del livello di Potenza Sonora della sorgente Lw m Dati Lp R Q ed rei si ricava il livello di potenza sonora Ly Lp 10Log s crit function Lw Lw Lp R Q rerit l length Lp j length R if 1 lt j R R 1 1 else if j lt l Lp Lp 1 end end m min l j for i l m Lw i Lp i 10 10g10 0 4 pi rcrit 2 4 R i end end F4 Stima della riduzione del livello di pressione sonora in dB Dall osservazione di tutti i dati ottenuti in questo punto del programma si richiede di inserire la diminuzione del livello di pressione sonora AL che si desidera ottenere F5 Calcolo della nuova costante d ambiente Rnew m ALp Dati Re AL si ricava Rnew R1020 function Rnew Rnew R deltaLp l length R for i 1 1 Rnew i R i 10 deltaLp 10 end end Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente F6 Calcolo dei nuovi coefficienti di assorbimento Alphanew m Rnew Dati Rnew S si ricava Qnew TET function alphanew alphanew Rnew S l length Rnew for i l 1 alphanew i Rnew i Rnew i S end end F7 Calcolo dei nuovi tempi di riverbero T60new m Dati V S ed anew Si ricava T60n0y 0 161 Anew function T60new T60new alphanew V S k 0 161 l length alphanew for i 1 1 T60new i k V alphanew i S end end 178 Contributo dell effe
92. ercare di agire alla fonte riducendo il rumore che in esso si genera Ovviamente ciascun metodo presenta pregi e difetti e soprattutto la strategia di intervento deve essere scelta in modo oculato sulla base di un attenta valutazione delle reali condizioni acustiche dell ambiente considerato Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Isolamento Acustico Fonoassorbimento PRO CONTRO PRO CONTRO Isola il locale dagli ambienti circostanti limitando o eliminando ogni fonte di disturbo verso il vicinato Intervento molto invasivo a causa della necessit di interventi strutturali su muri pavimenti e soffitti Miglioramento del comfort acustico attraverso la diminuzione del tempo di riverbero e sfruttando l effetto Lombard Occorre assicurarsi che esistano le condizioni per poterlo implementare Diminuzione del livello di pressione sonora solo all esterno del locale Diminuzione del livello sonoro generale all interno del locale e conseguentemente anche all esterno Non possibile raggiungere qualsiasi risultato il risultato ottenibile strettamente connesso a dei limiti fisici e comportamentali ben precisi Comporta un alto costo causato tra l altro anche dalla necessit di chiusura dell esercizio per il tempo necessario a realizzare i lavori Utilizzo di materiali fonoassorbenti che per la loro sempli
93. eriale Fonoassorbente Inserire coefficiente di assorbimento materiale fonoassorbente Figura 9 106 Schermata generale tool Direttivt Inserire Indice Distanza Critica Calcola Distanza Crtica raort Calcolo Lw Calcoli Ambientali Finali Una volta ottenuti tutt gi indici relativi ala caratteristica dell ambiente si calcola come queste debbano modificarsi per diminuire Livelo di Pressione Dai dati ricavati si ricava il ivelo Sonora di detaLp di potenza sonora immessa nell ambiente della sorgente immessa Calcola Lw Calcola Costante d Ambiente Rnew Calcola Nuovi Coetficienti di Assorbimento Calcola T60new Superficie in m 2 da ricoprire con materiale fonoassorbente per ottenere irisutati desiderati Nella parte in alto denominata Tabella Riassuntiva si trovano i tasti per caricare il file con le frequenze analizzate ifile relativi alle misurazioni riguardanti il tempo di riverbero e il livello di pressione sonora la tabella che si riempie automaticamente con il procedere dei calcoli che raggruppa tutti i risultati ottenuti ed un tasto Salva Risultati che permette di creare un file xlsx della stessa Sotto la tabella si trova la zona relativa alle componenti geometriche della stanza una volta inseriti perimetro altezza ed area del perimetro ricavabili dalle quote rilevate possibile calcolare superficie totale e volume totale premendo
94. evel e tempo di riverbero partendo dall equazioni calcolate in precedenza Q 4 Lp Lw 10L0g 7 3 5 1 Analisi Relazione fra e Tso Analiticamente parlando per Teo gt si ottiene amp gt 0 Fisicamente corrisponde ad avere delle pareti perfettamente riflettenti che non assorbono energia acustica Per To gt 0 si ottiene 4 gt 1 cio il suo valore limite In questo caso le pareti assorbono tutta l energia acustica che le colpisce 2 Analisi fra Re Tso Per quanto detto prima quando Tgg gt 0 R 0 esprimendo il fatto che la stanza non ha alcuna capacit di assorbire l energia acustica Per Teo gt 0 R gt cio le pareti sono dei perfetti assorbitori 3 Analisi fra SPL e Tso L ultimo punto di analisi quello pi significativo Se Tgo gt 0 calcolando il limite si ottiene 4 tr Ly 10Log 0 Nel caso di pareti perfettamente riflettenti il livello di pressione sonora cresce in maniera logaritmica Lo Lw 10Log Se Tgo gt 0 si ottiene 47r 4rr Questo il caso di una camera perfettamente anecoica in cui non vi sono riflessioni ed il suono viene perfettamente assorbito dalle pareti 4 Lp Lw 10Log 2 Lw 10Log Ly 20Logr DI 11 E possibile dire che per tempi di riverbero molto alti la pressione sonora subir un incremento nel suo valore che a seconda dell utilizzo della stanza porter ad effettuare un intervento di f
95. fettuate stato riscontrato un miglioramento del livello di pressione sonora equivalente Lza in condizioni simili che passata da circa 85 dB a circa 81 dB La bont del lavoro fatto stata confermata anche dal calcolo della costante dell ambiente R Costante d ambiente R Q Q Uni o o 9 o QO O vo oO Nn d N A N Cn i m MR_Micro MR ER da ottenere Figura 7 98 Grafico dell andamento della costante d ambiente R in funzione della frequenza Come per i tempi di riverbero anche in questo caso per frequenze comprese fra 400 4k Hz i risultati ottenuti non si discostano troppo da quelli prefissati Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Quarta Verifica rilievo livello di pressione sonora ponderato A La La terza verifica stata il livello di pressione sonora ponderata A ad esercizio aperto con la presenza di 61 persone all interno del locale Frequenze Hz Lp 125 56 7 160 58 6 200 60 2 250 60 1 315 61 7 400 63 7 500 64 6 630 62 8 800 62 7 1000 60 7 1250 59 2 1600 58 1 2000 55 8 2500 55 2 3150 53 3 4000 50 4 5000 48 1 6300 46 3 8000 45 10000 42 Tabella 7 36 Livello di pressione sonora ponderata A in funzione della frequenza 159 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 160 LAeq_Mi
96. ge Sound Absorption Coefficient Del I i j i 4757 S 6727 60 9514 1314 13454 160 19027 267 2909 30 3055 45265 5317 6O 76108 951 107635 10 152219 1810 19 215269 2 32039 430539 5120 608874 724077 861078 alpha Barracudino Prima Frequency Dependence of Reverberation Times Net Room Volume 848 5 m Room Surface 1015 1 m B i i i i i i i aS 6657 6727 00 Ideal Sabine 95 14 11314 13454 160 19097 22527 2909 370 38055 45255 58 17 6 7809 W51 107635 1280 152219 1810 19 215269 2560 906497 262099 430590 5120 600874 724077 861078 Figura 10 118 Grafici del coefficienti di assorbimento e del tempo di riverbero simulati pre trattamento Notevoli sono le differenze con quanto rilevato inizialmente in loco i grafici sono molto diversi fra loro e la differenza fra i valori molto marcata RT60 1 5 1 3 1 1 0 9 0 7 0 5 o 0 QD Ad Q Q Y Y SP CNS NR RT60 Figura 10 119 Grafico del tempo di riverbero misurato durante il rilevamento pre intervento Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 198 Analisi Simulazione dopo il trattamento acustico Sempre considerando la presenza di 70 persone 70 altoparlanti considerando di aver installato sia Microsorber che pannelli acustici Acustideco si sono ottenuti i seguenti risultati Frequency Dependence of the Average Sound A
97. i fono assorbimento Figura 10 1 inoltre possibile creare il proprio materiale impostando i valori dei coefficienti di assorbimento divisi per frequenza Figura 10 2 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 195 lt Materials Editor Absorption Material Absorption Coefficients alpha C New Edit alpha for 100 300 Hz j 0 ID No Name Frequency Dependence of alpha 31 Microsorber 2F100 Description 2Fogli di microsorber distanziati 30mm e distanti 100mm dalla parete Material Texture Material Group C New C Edit ID No Name 1 General Selection Material and Group General Acustifiber Microsorber 2F50 Glass ok cos Figura 10 115 Men editor dei materiali fonoassorbenti Oltre a ci CARA contiene un database di numerosi altoparlanti Figura 10 3 e fornisce la possibilit di disegnare il proprio speaker Figura 10 4 Selection of Loudspeakers Public Address Speakers FS NoName 2W_LG_1 2W_LG_2 24 _MINI ZW_SM_1 Box 210x900 3w BR Figura 10 116 Men selezione speaker Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 196 e Loudspeaker Editor Basic Parameters Design Principle R C Closed Transmission Line TL Passive Radiator PR Basic Data Nominal Impedance Bo Ohm Sensitivity js dBAW m Transmission Range from
98. i sinistra N NSSSSSSSSSS crm SSS CAZZIZIZZZZIZZZZZZZZZZZZA N l perni ZAN REESS TS N AZ j p 7 A A A 4 j 4 A p GN 2 7 p A A ap j 4 j 7 7 p f 4 7 j 7 j AL 4 p p A 7 p 7 i p E ETTA E E E G E 777 PTT PPP Figura 6 75 Spostamento del microfono durante la rilevazione Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 139 I risultati sono riassunti dal seguente grafico 103 102 101 100 AE ur 98 LA_eq 97 Z eq 96 95 94 93 92 0 00 13 0 00 19 0 00 25 0 00 37 0 00 33 0 00 43 0 00 49 0 00 55 0 01 07 Figura 6 76 Grafico dell andamento del livello di pressione sonora equivalente ponderato e non in funzione del tempo Si pu notare come il livello di pressione si aggiri intorno ai 97dB si alzi poi sotto la cupola avvicinandosi ai 100 dB per poi toccarli e per poco superarli una volta che il fonometro si trova nella sala di sinistra Questo dipende dalla distanza dalla sorgente inizialmente la distanza maggiore della distanza critica rerit per cui il fonometro registra il contributo del campo riverberato in seguito minore a causa del fatto che stato rilevato il solo contributo del suono diretto Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 140 Pianificazione intervento di correzione acustica Partend
99. ica non venne all epoca applicata Oggigiorno i progressi tecnologici hanno permesso notevoli miglioramenti Rimane il fatto che per ragioni fisiche il controllo a retroazione mantiene un intrinseca tendenza all instabilit e perci richiede un accurata progettazione e cautela nell utilizzo Analisi della prestazione di un sistema di controllo attivo del rumore Come detto la scelta della posizione dei microfoni e degli altoparlanti di cruciale importanza In particolare per la calibrazione la posizione dei microfoni ed i limiti del funzionamento del controllo attivo si deve analizzare la funzione di coerenza fra segnale di ingresso ed uscita del sistema La Coerenza una funzione scalare che pu assumere valori compresi fra 0 e 1 ed esprime la linearit fra due segnali X f e Y f tali per cui Y n Con H f funzione complessa detta Funzione di Trasferimento del sistema Data la funzione reale Autospettro definita come Gyx f X f X f IXI Data la funzione complessa Cross Spettro definita come Gyx f Y f X f Si definisce Coerenza la funzione reale Ga NI 2 _ _ ASTE Nell ipotesi che il sistema sia lineare e i segnali X f e Y f siano privi di rumore possibile verificare che v f 1 mentre altrove 0 lt v f lt 1 Di conseguenza si ha che la funzione di coerenza indica qualitativamente l ipotesi di linearit del sistema in esame e
100. ics David M Howard Metodologie e interventi tesnici per la riduzione del rumore negli ambienti di lavoro Ispesl Misure acustiche nelle sale M Gardellini Universit degli Studi di Parma Requisiti acustici ed intelligibilit negli edifici ad uso collettivo A Astolfi Politecnico di Torino Acustica delle aule scolastiche A Astolfi M Giovannini Effetto del rumore e della riverberazione sullo sforzo vocale degli insegnanti nella scuola primaria A Astolfi J Nadalin P Bottalico G Riva M Garzaro L Raimondo C Giordano Dispense di acustica applicata A Farina Universit degli Studi di Parma Esercitazione sull inquinamento acustico L Mazzarella M Cairoli Politecnico di Milano Misure Fonometriche E Landini Assorbimento Acustico Manuale Tecnico Pratico L Mattevi Catalogo General Acustica Integral Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 217 www labirintiacustici it Esercitazione 4 Isolamento Acustico Prof Mazzarella Ing Cairoli Esercitazione 5 Requisiti acustici passivi degli edifici Prof Mazzarella Ing Cairoli ACUSTICA ILLUSTRATA D P C M 5 Dicembre 1997 www cidienne it Controllo Attivo del Rumore M Viola Realizzazzione di Dispositivi di Controllo Attivo del Rumore allo scarico dei motori a combustione inte
101. ie con a a e quella con a m MINI eq am 180 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 181 Programma di Analisi Ambientale Una volta definite tutte le funzioni stato possibile creare una procedura che le raggruppasse tutte Sono state sviluppate due versioni una da riga di comando ed una visuale In entrambi i casi bisogna in primo luogo caricare il file con le frequenze analizzate ed infine possibile salvare in formato xlsx i risultati ottenuti I controlli sulle varie procedure sono minimi dato che il tool stato utilizzato unicamente da colui che l ha creato Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 182 L close a Clear a Di seguito il codice commentato e diviso nei due blocchi sopra analizzati CLC Versione da riga di comando oo oo de oo oo oo oo oo Cu o9 oo oo a9 o oo oo Cu o oo oo oo oo oo oo a9 oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo o oo oo oo Cu oo oo oo Cu o oo oo o o oo oo Cu oo oo oo Cu oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo O oo oo oo o oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oO oo oo oo oo oo oo oo o oo oo oo o a9 oo oo o oo oo oo oo oo oo oo oo o oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo odo oo do oo oo o oo o in
102. importante inoltre puntualizzare come la voce urlata risulti pi difficile da comprendere a causa di importanti modifiche nella fonazione e nell intonazione che intervengono per livelli superiori a 75dBA qualora si ecceda tale limite il livello di pressione sonora del messaggio verbale L a viene ridotto di una quantit AL 0 4 Lsa 75 dBnel calcolo dei descrittori dell intelligibilit del parlato che verranno presentati nel prossimo paragrafo Un ulteriore fattore da considerare la distanza fra parlatore e ascoltatore pi aumenta peggiore diventa l intelligibilit del messagio In particolare in ambienti aperti o chiusi il livello del messaggio verbale nella posizione dell ascoltatore Lsu dato da r Ls aL Ls A1m 20Log gt To Dove r in metri la distanza fra parlatore e ascoltatore ro 1m Ls e lo sforzo vocale del parlatore se fosse ad una distanza di un metro dall ascoltatore tale relazione vale perr lt 8m e per ambienti poco riverberanti RT60 lt 2s a 500 Hz Livello di rumore Distanza preferibile nell ambiente dB A Ascoltatore parlatore m 45 0 85 55 0 65 65 0 5 75 0 4 Tabella 3 8 Relazione tra rumore ambientale e distanza minima fra parlatore e ascoltatore La tabella Tabella 3 8 mostra i valori preferibili della distanza minima fra chi parla e chi ascolta a seconda del rumore ambientale per avere una conversazione a livello di voce normale e parlatore frontale
103. in vibrazione il timpano tale vibrazione viene trasmessa tramite tre ossicini chiamati martello incudine e staffa ad un altra membrana detta finestra ovale che separa orecchio medio da quello interno La forma degli ossicini tale da aumentare la forza trasmessa dal timpano da 1 3 a 3 volte Sono presenti anche due muscoli il muscolo tensore del timpano attaccato al martello che aumenta l acuit uditiva ed il muscolo stapedio attaccato alla staffa che protegge il sistema da rumori troppo intensi A causa della lentezza d azione di quest ultimo circa un secondo non viene garantita una protezione efficace contro i rumori impulsivi Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 45 Orecchio interno L orecchio interno Figura 2 3 formato da due parti principali i canali semicircolari ai quali preposto il compito dell equilibrio e la coclea che trasforma il segnale di pressione in segnale elettrico da inviare al cervello FINESTRA OVALE NERVO ACUSTICO FINESTRA ROTONDA TROMBA COCLEA DI EUSTACHIO Figura 2 12 Orecchio Interno La coclea Figura 2 4 un canale a forma di chiocciola riempito di liquidi lungo dai 35 ai 37 mm con un diametro massimo di 2 mm divisa longitudinalmente dal canale cocleare delimitato dalla memnrana di Reissner e dalla membrana basilare al cui interno vi un liquido chiamato endolinfa Contributo dell effetto Lombar
104. ionale M4260 prodotto anch esso dalla NTiAudio Questa configurazione permette di avere uno strumento di misurazione in Classe 2 secondo le norme IEC61672 e IEC60651 e Generatore di segnale rosa Minirator MR PRO prodotto da NTiAudio e Speaker dodecaedrico DL301 distribuito da Look Line e Amplificatore Street Audio AM200 Ice Series Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 215 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 216 Riferimenti Elementi di Acustica E Zandegiacomo Appunti di Acustica Applicata G Comini Acoustics of Enclosed Spaces Architectural Acoustics Nozioni di Acustica Architettonica Davide Bonsi materiale del corso di Metodologia Fisica per i Beni Culturali Fisica Applicata dell Universit Ca Foscari Venezia Acoustics An introduction Kuttruff H 2007 Taylor amp Francis Acoustics Leo L Beranek Acoustics And Hearing Peter Damaske Acoustics Basic Physics Theory And Methods Paul Filippi Master Handbook Of Acoustics F Alton Everest Psicoacustica Dalle dispense del corso omonimo tenuto dalla Maestra Sapir Conservatorio G Verdi Como Appunti di Psicoacustica Dalle dispense del corso Sound Analysis Synthesis end Processing tenuto dal Prof Sarti Politecnico di Milano Como Acoustics And Psychoacoust
105. j5 to 20000 Hz Impedance Response at Low Freq Impedance Maxima Minima V Calculate impedance values automatically Closed Box Maximum at Hz BR PR or TL Box 1 Max 30 34 2Max 92 92 Hz Minimum at 53 1 Hz SPL Frequency Response at Low Frequencies high damping standard low damping Figura 10 117 Men editor degli speaker Una volta impostati tutti i parametri il programma permette di analizzare il tempo di riverbero e le propriet fonoassorbenti dell ambiente e attraverso il tool CARACALC determinare il livello di pressione sonora visualizzare il campo sonoro e migliorare il posizionamento degli speaker per ottimizzare i risultati Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 197 Utilizzo di CARA nel caso del ristorante Barracudino Easy amp Chic Nel caso specifico preso in esame si cercato di utilizzare il software in maniera differente una volta impostate le caratteristiche dei materiali della stanza le persone sono state simulate con degli altoparlanti sospesi a circa un metro dal pavimento Fatto ci sono stati analizzati i tempi di riverbero e le propriet fonoassorbenti del locale con e senza trattamento acustico Analisi Simulazione prima del trattamento acustico Considerando come se fossero presenti 70 persone quindi 70 altoparlanti sono stati ottenuti i seguenti risultati Barracudino Prima Frequency Dependence of the Avera
106. l a amp 125 256 540 tod 2000 4000 di b Praquescy Hz Noise absorption levels for Microsorber folt 3 DoubleJayered 2 Thickness of the foil 0 1 mm Distance to nolse Hole diameter 0 2 mm reflecting surface Hole spacing 2 0 mm Distance between Weight of the foil 0 14 kg m7 the foils 63 ns 250 s liS0 2000 4o00 8000 Frequency Hz Figura 5 48 Prestazione del doppio strato di Microsorber a seconda della distanza a cui viene installato dal muro Il pannello di policarbonato di microsorber ha uno spessore che varia fra i 3 e i 5 mm microfori di diametro 0 8 mm e distanza fra di essi di 5 33 mm Grazie alla loro estetica che non altera il design degli ambienti nel quale utilizzato il microsorber da preferire ai materiali d assorbimento tradizionali Di seguito possibile osservare due esempi di utilizzo di questo materiale in un ampio cortile interno di un palazzo figura 5 33 ed in una piscina figura 5 34 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 105 Figura 5 50 Utilizzo del Microsorber in una piscina Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 106 Sistemi Fonoisolanti Sebbene irrilevanti ai fini della tesi per completezza bene citare alcune problematiche relative al problema dell isolamento acustico Quando una sorgente sonora attiva trasmette il rumore agli ambienti circostan
107. la densit di energia al interno della stanza D essendo il caso diffuso D non funzione della sorgente Una volta spenta la sorgente D rimarr costante per un certo periodo tm d c dove d il cammino libero medio e c la velocit del suono Al tempo tm avverr la prima riflessione per la quale una parte di energia pari a D amp viene assorbita mentre la parte 1 D rinviata nella stanza Dopo n riflessioni in un intervallo di tempo che varia fra tr ntm e tn y Nt1 tm la densit di energia acustica presente nella sala sar pari a D 1 a D A questo punto due sono le ipotesi elaborate relative al decadimento del suono e Ipotesi di Eyring il decadimento avviene per quantit discrete di densit di energia acustica Nel caso il tempo trascorso sia grande rispetto al tempo medio fra due riflessioni la curva di decadimento pu essere approssimata a D 1 mD e per la definizione di tempo di riverberazione possibile scrivere D Teo ___Teo 1076 1 a tm e 1076 z en tm y passando all esponenziale dove Teo il tempo di riverbero nel quale il segnale una volta spenta la sorgente sonora diminuisce di 60dB Facendo il logaritmo in base 10 e sostituendo tm d c 4V Sc otteniamo fo 55 3 V SR c Sln 1 a Considerando che il logaritmo negativo ed ipotizzando che ci troviamo in condizioni atmosferiche normali otteniamo la Formula di Eyring Tso 0 161 gt oo S In
108. le calcolata i input Premere invio per proseguir determinare i nuovi coefficienti di assorbimento s Calcolo dei nuovi coefficienti di assorbimento Coeff_new alphanew Rnew S display Nuovi coefficienti di assorbimento calcolati i input Premere invio per proseguir determinare i nuovi tempi di riverbero s Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 185 figure 5 title Coefficienti di Assorbimento plot 10g10 F Coeff log10 F Coeff_new legend Alpha Alpha_new sCalcolo nuovi tempi di riverbero T60new T60new Coeff_new V S display Nuovi tempi di riverbero calcolati calcolati figure 6 title Tempi di Riverbero plot 10g910 F T60 lo0g10 F T60new legend RT60 RT60_new 9 2 O 9 O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O Q O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O 9 O O O O O O O O O O O O O 9 O 0 0 i input Premere invio per salvare i risultati s close all Tempo_di_Riverbero F T60 Nuovo_Tempo_Riverbero F T60new Coefficienti Assorbimento F Coeff Nuovi_Coefficienti Assorbimento F Coeff_new Costante_Ambiente F R Nuova_Costante Ambiente F Rnew Pressione _Sonora F Lp Nuova_Pressione_Sonora F Lp_new Potenza_Sorgente F LW save Tempo_di_ Riverbero mat Tempo_di_Riverbero s
109. lla distanza ascoltatore parlatore si ha una riduzione dell indice di circa 0 15 stessa riduzione si registra per una rotazione di 90 dell ascoltatore rispetto a chi parla una diminuzione di 5dBA per il rumore di fondo comporta a parit di altri fattori un aumento di 0 17 dell indice SII La formula dell indice la seguente su ira IT Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 58 Dove i rappresenta il fattore di importanza dipendente dalla frequenza f Frequency Important Function FIF la cui somma in tutto lo spettro 1 mentre a variabile tra 0 e 1 rappresenta la porzione udibile del parlato nelle varie frequenze f A norma di legge stata redatta una tabella di corrispondenza fra i vari indici di intelligibilit Tabella 3 2 Intelligibilit Accettabile Eccellente SIL dB lt 3 3410 1015 15821 gt 21 STI 0 30 0 45 0 45 0 60 0 60 0 gt 0 75 75 si_ _ _ lt 08 gt osl Tabella 3 9 Riferimenti di intelligibilit Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 59 Confort acustico nei locali di ristorazione Per una buona comunicazione in un ristorante bisogna garantire una buona intelligibilit al tavolo unita ad una buona privaci fra i tavoli Per raggiungere tale obbiettivo necessario intervenire sul tempo di riverbero che deve essere minore di 0 6s per frequenze medie e sulla diminuzione
110. lo circonda pi quest ultimo sar alto pi lo sforzo risulter sostenuto E stato inoltre mostrato che un soggetto normoudente tende ad aumentare l intensit della propria voce di 3 6dB per ogni incremento di 10dB del rumore mascherante il messaggio dato che nei locali pubblici quindi anche nel caso del Barracudino Easy amp Chic il vociare stesso che incrementa il rumore ambientale si nota subito come quest ultimo e lo sforzo vocale siano fortemente legati fra loro Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Caratteristiche ambientali e risultati aspettati A seguito dei rilevamenti effettuati stato possibile determinare le caratteristiche acustiche della stanza ed in particolare Tempo di riverbero medio di 1 02 sec 1 6 1 4 1 2 0 8 0 6 0 4 RT60 200 315 50o 0o Tsg 2009 iso Cog 009 RT60 Figura 11 123 Tempo di riverbero del locale esaminato Coefficiente di assorbimento medio dell ambiente am 0 15 0 21 0 19 0 17 0 15 0 13 0 11 0 09 Coefficienti di Assorbimento o 40 19 o 00 NANNAN NAN NANNAN DO NANANA NN SIT AN NS O 0 0 O 0 GO D I O 0 O Coefficienti di Assorbimento Figura 11 124 Coefficenti di assorbimento del locale esaminato 201 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 202 e Livello di pressione sonora equivalente non ponderato con locale in
111. misure da Kaefer composto da due strati di lana minerale fonoassorbente in mezzo ai quali presente una membrana vibrante capace di assorbire frequenze al di sotto dei 250 Hz figura 5 25 Figura 5 41 Esempi di Bass Absorber senza e con decorazioni Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 99 Schallabsorptionsgrad a 125 250 500 1000 2000 4000 Frequenz Hz Messung in Raummitte nach Norm Messung in Raumkante Figura 5 42 Funzione di assorbimento Bass Absorber Il grafico in nero rappresenta all andamento dell assorbimento al crescere della frequenza relativo ad un singolo pannello il grafico in blu invece relativo a due pannelli posizionati cos da formare un angolo retto Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 100 Controsoffitti fonoassorbenti Uno dei sistemi di fono assorbimento maggiormente utilizzato il controsoffitto fonoassorbente il successo di questa soluzione dovuta al fatto che si opera su una sola superficie sufficientemente ampia e poco esposta ad usura Per la sua costruzione vengono solitamente impiegati pannelli in alluminio PVC gesso o lana di vetro con superficie a vista trattata o in fibre minerali ottimo per trattamenti acustici di uffici sale e locali pubblici Tali pannelli sono collegati tramite apposite strutture sospese al soffitto cos da evitare un eve
112. n condizioni tali da mantenere invariate le sue caratteristiche di modulazione esprimibili tramite l indice di modulazione ca tdt 1 SNR h POdt C1410710 MFF Dove i t la risposta all impulso f la frequenza centrale della banda di ottava considerata F la frequenza modulante Nel caso di campo sonoro diffuso per distanze dalla sorgente molto maggiore della distanza critica l indice di modulazione diventa 1 1 Mr SNR 27TFT RS f1 10 10 J1 3738 Dove T il tempo di riverbero alla frequenza centrale f SNR il rapporto segnale rumore descritto precedentemente La misura dell indice STI avente valori compresi fra 0 e 1 consiste pertanto nel determinare la riduzione dell indice di modulazione di un segnale di prova lungo il percorso emissione ricezione A tale scopo s impiega una specifica sorgente sonora collocata nella posizione del parlatore e sono disponibili sistemi automatici della misurazione dello STI Speech Intelligibility Index SII evoluzione dell indice di articolazione AI il quale basato sul presupposto che la risposta di un sistema di comunicazione verbale possa essere suddivisa in 20 bande ciascuna recante uno specifico contributo all intelligibilit e che il totale di quest ultima sia pari alla somma dei contributi parziali delle singole bande I valori sono compresi fra O intelligibilit nulla e 1 intelligibilit perfetta In linea generale ad ogni raddoppio de
113. ntazione di un onda sonora 16 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 17 La funzione spostamento ha un andamento del tipo illustrato nella Figura1 2 a con spostamento delle particelle rappresentate in Figura1 2 b si pu notare come in P e P3 lo spostamento sia nullo mentre nel punto P massimo Dalla Figura1 2 c si pu inoltre notare come la densit sia minima in P dove le particelle si allontanano massima in P dove le particelle si avvicinano invariata in P pertanto la distribuzione istantanea della variazione di pressione rappresentata in Figura2 d risulta essere T p Pm cos wt kx 5 Dove pm l ampiezza delle oscillazioni Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 18 Descrizione dei suoni Una sorgente che si muove di moto armonico genera suoni detti puri suoni ad una sola frequenza sono per ideali e non trovano in pratica molti riscontri suoni emessi dagli strumenti musicali sono invece periodici ed in un periodo possibile identificare l armonica fondamentale pi bassa e quelle superiori multiple della stessa un segnale periodico si ripete regolarmente nel tempo ed caratterizzato da un timbro specifico dipendente dal numero di armoniche presenti e dalla loro intensit Forma d onda Spettro di frequenza fo alma a Onda sinusoidale O V fo p Psinwf pf p2 0 5P 0 1
114. ntuale trasmissione del rumore per via strutturale figura 5 26 Sistema T Sistema Omega Figura 5 43 Due tipiche configurazione di montaggio di un pannello da controsoffitto Il controsoffitto pu avere un comportamento acustico combinato pu limitare infatti l energia acustica all interno di una stanza con pannelli costituiti da materiale poroso con l utilizzo di risuonatori acustici o pannelli vibranti Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 101 Figura 5 44 Foto di possibili controsoffitti Un aspetto importantissimo in fase di progettazione la distanza tra controsoffitto ed intradosso del solaio aumentandola la frequenza di risonanza del sistema pannello intercapedine si sposta verso il basso causando un incremento dell assorbimento delle basse frequenze Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 102 Microsorber Si tratta di un innovativa tecnologia introdotta da Kaefer che sfrutta dei fogli o pannelli microforellati che sono in grado di spezzare il fronte d onda e attraverso un reazione fisica diminuire sensibilmente il tempo di riverbero e il livello di pressione sonora Ke Figura 5 45 Funzionamento del Microsorber Quando l onda colpisce il microsorber il fronte d onda viene frammentato grazie ai microfori e tramite la frizione causata dagli stessi una parte di energia sonora viene tr
115. o normale una volta presenti nel ristorante pi di 8 persone l intensit della voce si sia spostata verso il livello sostenuta Un ulteriore analisi deve essere fatta sul rumore di fondo che come evidenziato nel capitolo 6 costituito dalla musica ed equivale circa a L Lmusica 67dB come rilevato tale elemento influenza il livello totale di pressione sonora cos poco da poter essere trascurato Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 203 A conferma di ci si consideri il livello di pressione sonora rilevato Lze 84dB manipolando la formula Ls Lmusica Lzeq 10Log 10 10 10 con Ls livello sonoro del segnale generato dall insieme delle persone presenti nel ristorante si ricava che Ly 84dB per cui possibile affermare che Lzeq Ls Questo dato conferma ancora una volta il fatto che per migliorare il confort acustico del ristorante Barracudino Easy amp Chic si sia dovuto intervenire sul solo rumore generato dal vociare delle persone presenti in sala cercando di far ridurre lo sforzo vocale da loro esercitato e di conseguenza diminuire il rumore ambientale da essi generato e percepito migliorando quindi l intelligibilit generale Primo passo stato quindi quello di progettare un ambiente che come detto in precedenza avesse un riverbero tale da garantire al suono diretto di non essere mascherato da quello riverberato Si quindi inizialmente valutato
116. o e delle caratteristiche elastiche della piastra Se lo spessore dell intercapedine piccolo in relazione alle dimensioni del pannello e i vincoli di fissaggio sono sufficientemente cedevoli si pu approssimare questa situazione come un sistema massa molla dove l aria contenuta nell intercapedine viene simulata da una molla e la parete da una massa In questo modo possibile calcolare la frequenza di risonanza come 60 M d Dove M la massa superficiale del pannello espressa in kg m d lo spessore dell intercapedine L assorbimento mediante questo tipo di pannelli molto selettivo per questo motivo vengono spesso abbinati con materiali porosi per aumentare la banda d azione figura 5 24 Listetlo Listello rigido rigido Parete Parete Pannello vibrante Pannello vibrante Materassino di lana minerale Banda antivibrante Banda antivibrante Figura 5 40 Esempio di utilizzo di un pannello vibrante senza e con materiale abbinato I pannelli sono normalmente di forma regolare quadrati o rettangolari con spessori dell ordine di qualche millimetro e lati con misure del mezzo metro sono tipicamente in legno compensato e strutture di fibra di legno ed operano bene nel campo di frequenze comprese fra 50 e 300 Hz Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 98 Esempi di Pannello Vibrante Bass Absorber E un pannello prodotto in differenti
117. o Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 120 Secondo Rilevo Tempo di riverbero e livello di pressione sonora Con l aiuto del fonometro utilizzando una pistola caricata a salve si calcolato il tempo di riverbero dell ambiente dopo diverse misurazioni si giunti al seguente risultato Frequenze Hz RT60 Medio Alpha_medio TOT 125 0 5775 0 252107008 160 0 615 0 236734629 200 1 185 0 122862276 250 1 0375 0 140329443 315 1 54375 0 094310476 400 1 1325 0 128557878 500 1 21875 0 119459936 630 1 27375 0 114301705 800 1 26375 0 11520617 1000 1 23125 0 118247145 1250 1 18 0 123382879 1600 1 17125 0 124304629 2000 1 1875 0 122603618 2500 1 065 0 136705913 3150 0 945 0 154065394 4000 0 97875 0 148752794 5000 0 89 0 163586289 6300 0 7475 0 194771635 8000 0 6875 0 211769886 10000 0 5575 0 261151205 Tabella 6 25 Tempi di riverbero e coefficienti di assorbimento divisi per frequenza I coefficienti di assorbimento sono calcolati con la nota formula n 0 161 7 Il tempo di 60 riverbero medio pari a 1 02s e come si pu notare dalla tabella particolarmente alto soprattutto nelle frequenze del parlato il coefficiente di assorbimento medio an pari a 0 15 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente T60 1 8 0 8 0 2 MT60 Figura 6 63 Grafico dell
118. o dalle analisi effettuate stato possibile calcolare il coefficiente di assorbimento medio della stanza a e successivamente di quanto deve essere incrementato per avere a ed ottenere la diminuzione voluta del tempo di riverbero Ai 0 15 fa 0 36 L area della superficie sulla quale si opera ha un estensione S 512m Analizzando i vari materiali fonoassorbenti cercando di combinare un buon effetto fonoassorbente ed una buona resa estetica cos da non alterare la fisionomia del locale si deciso di utilizzare due materiali e Microsorber sar il materiale prevalentemente utilizzato per ricoprire soffitti e finestre e superfici vetrate si utilizzeranno due fogli distanziati fra loro 3cm e lontani 5cm dalla parete BARRE RORNE SERE SADE assedi GA ITTIINII 6 SEO Od dA Ul OSSEO DAI TETTE ee Figura 6 77 Grafico dell andamento del coefficiente di assorbimento del materiale in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 141 e Acustideco pannelli fonoassorbenti di questo materiale saranno utilizzati invece sulle pareti Acustideco 1 2 T T 1 1 10 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 STI i ata 0 2 0 1 i A i E Sound absorption coefficient as 125 250 500 1K 2K 4K Frequency Hz Figura 6 78 Grafico dell andamento del coefficiente di assorbimento del materiale in funzione
119. o del materiale che verr utilizzato si e j quadri da ricorpire O Ob O 00 H w O o o o o9 do H o O e o O o o o H a9 o o o o o o o o9 o o o o CU DU do o o9 o CU o o9 CU CU o CU o o9 o o9 o CU o o o o o Ci o Ci oo o o o o oo o do o CU o do aA oA oA oA A do o o o QA A W o o SInserisco il coefficiente di assorbimento del material fonoassorbente alpham input Inserire il coefficienti di assorbimento del material fonoassorbente Calcolo coefficiente medio di assorbimento dell ambiente alpha_i 0 for i l length Coeff alpha_i alpha_i Coeff i end alpha_i alpha_i length F display Coefficiente medio di assorbimento pre trattamento num2str alpha_i sCalcolo coefficiente medio di assorbimento dopo il trattamento di sfonoassorbimento alpha_new 0 for i l length Coeff_new alpha_new alpha_new Coeff_new i end alpha_new alpha_new length F display Coefficiente medio di assorbimento pre trattamento num2str alpha_new i input Premere il tasto invio per procedere al calcolo della quantit di superficie da ricoprire tramite il materiale fonoassorbente Calcolo Aree Efficaci Ai alpha_i S Af alpha_new S sCalcolo Superficie equivalente Snew Af alpham sCalcolo differenza fra le superfici trovate Sd S Snew sCalcolo Area efficace residua Sf alpha_i S
120. o sonoro nel blocco successivo e Uscita DC possibilit di prelievo del segnale elaborato dall uscita in corrente continua per eventuali registrazioni e Integratore Mediatore integrazione del segnale nel tempo tre le possibili scelte SPL Sound Pressure Level L calcolato secondo l equazione conosciuta De Lp 20Log Po Livello di pressione sonora equivalente secondo la curva di ponderazione A nel periodo T 1 do Lacq 10Log 1070 i 1 SEL Sound Exposure Level che esprime il livello che verrebbe misurato se tutta l energia sonora associata al rumore di durata T venisse concentrata in un secondo Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 66 Lasdi T 1 i SEL 10L 10 10 o9 Cr 24 e Visualizzatore Display per visualizzare il risultato In alcuni fonometri incluso anche un analizzatore di spettro in bande di ottava o terze di ottava Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 67 Analisi dei risultati e possibili correzioni Una volta fatte le misurazione bene applicare delle opportune correzioni in base a specifiche considerazioni L Lp Cimp Cron Cron tf Ptot e Componente Impulsiva C mp si evidenzia la presenza di un evento impulsivo nel caso L di evento sonoro ripetitivo di durata minore di 1s tale per cui L Psegnale Pimp B 6db in questo caso bene correggere il
121. ombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 144 Capitolo 7 Installazione di Microsorber I lavori in loco La prima fase pratica del progetto ha riguardato l installazione di pellicole di Microsorber in PVC lucide e translucide su tutti i soffitti ed i vetri del locale Per prima cosa sono stati inseriti tutti gli inserti nei soffitti e nelle finestre Figura 7 80 Inserti per finestre e pareti Successivamente sono stati tagliati ed appesi i fogli di Microsorber Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 145 Figura 7 81 Taglio dei fogli di Microsorber Figura 7 82 Dettaglio occhiello inserito agli angoli dei vari fogli Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 146 Figura 7 84 Installazione della pellicola di Microsorber nella cupola Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 147 Figura 7 85 Dettaglio di un foglio di Microsorber L occhiello collegato all inserto tramite una molla cos che il foglio rimanga teso Figura 7 86 Dettaglio installazione della pellicola di Microsorber bisogna fare attenzione affinch il foglio non si pieghi Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 148 f i i I Al i r Li ce bi 3 g 4 Figura 7 87 Pellicola applicata ad una delle vetrate della cucina il
122. onfort acustico di un ambiente FO Calcolo coefficienti di assorbimento Alpha m Dati S V T60 la funzione restituisce i coefficienti d assorbimento a function alpha alpha T60 V S k 0 161 l length T60 for j 1 1 if T60 3j NaN T60 Inf T60 3 0 end end for i 1 1 alpha i k T60 1 V S end end La formula utilizzata per il calcolo dei coefficienti di assorbimento la gi citata formula di sabine a 0 161 T605 F1 Calcolo della costante d ambiente R m Dati la S ed a utilizzando la formula R Z si ricava la costante d ambiente function R R alpha S l length alpha for i 1 1 R i alpha i 1l alpha i S end end 175 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 176 F2 Calcolo della distanza critica rcrit m Pa r s i Per calcolare la distanza critica forit z oltre che della costante d ambiente R si necessita d impostare l indice di direttivit Q si deve quindi fare un analisi della sorgente per determinare il valore pi consono Figura 9 2 O A Q 1 D 0d Q 2 D 3d8 Q 4 D 508 Q 3 D 9d8 Figura 9 104 Indici di direttivit nel caso in esame stato scelto Q 2 Il calcolo della distanza critica viene fatto scegliendo il valore di R maggiore tra quelli calcolati function rcrit rcrit R 9 Rmax max R rcrit ceil sqrt Rmax 0 16 pi 1 end Contributo dell effetto Lombard nell aum
123. ono assorbimento pi o meno importante viceversa nel caso di tempi di riverbero molto piccoli in linea di massima non sar necessario effettuare alcun tipo di lavoro Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 42 Capitolo 2 Elementi di Psicoacustica Molti campi della tecnica tra cui l acustica assumono una notevole importanza pratica nel momento in cui si cerca di valutare l impatto che certi fenomeni fisici hanno sull uomo infatti possibile misurare in modo oggettivo una temperatura una pressione una massa ma ben pi arduo valutare la percezione che porta a definire concetti di pi caldo pi rumoroso o pi pesante La psicoacustica studia le relazioni che legano una grandezza oggettiva come la pressione acustica o la potenza sonora ad una grandezza soggettiva che esprima la sensazione che un individuo prova Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 43 Orecchio Umano suddiviso in tre sezioni orecchio esterno medio ed interno La sua forma modifica il segnale acustico in ingresso influenzando cos la sensazione sonora Finestra ovale Coclea T Timpano ETET Finestra rotonda Membrana Basilare Nervo Acustico Liquido Padiglione auricolare Ossicini x Orecchio Na Orecchio medio Trombe d Eustacchio Orecchio S esterno Figura 2 10 L orecchio umano Orecchio esterno
124. ora W trasmessa attraverso l unit di superficie A perpendicolare alla direzione di propagazione dell onda longitudinale considerata W dA Espressa in watt per metro quadro W m L intensit qui definita riferita ad una singola onda Nel caso di onde sferiche emesse da sorgenti ipotizzate puntiformi Figura1 4 la superficie A sia una sfera Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 20 Potenza W Intensit dW 4A E Superficie sferica Figura 1 4 Rappresentazione di una sorgente puntiforme possibile definire la potenza sonora come W 4rr I Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 21 Scala dei Decibel e Livelli Sonori Dal momento che una scala lineare per la misura delle pressioni sonore fornirebbe numeri compresi in un intervallo di ben sei ordini di grandezza e poich l udito risponde alla variazione di pressione in maniera logaritmica si deciso fin da principio di utilizzare scale logaritmica Dal momento che l argomento del logaritmo deve essere un numero adimensionale l uso di tali scale non associato alla valutazione diretta di una grandezza ma alla valutazione dei rapporti tra i valori della grandezza in esame ed un valore convenzionale preso come riferimento Le misure di livello vengono espresse in decibel dB Livello di Pressione Sonora SPL Nel caso della pressione sonora si preferis
125. orgente immessa Distanza Critica Calcola Distanza Critica Calcola Lw r_crit Figura 9 109 Sezione nella quale s impostano indice Q riduzione di pressione sonora desiderata e vengono calcolate distanza critica e livello di potenza sonora La scelta di AL semplificata dal fatto che il programma genera automaticamente i grafici relativi ai livelli di pressione sonora Dopo quest ultima operazione possibile finalmente calcolare la costante d ambiente i coefficienti di assorbimento e il tempo di riverbero che si rileveranno nel caso si raggiunga la riduzione di pressione sonora voluta Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Calcoli Ambientali Finali Una volta ottenuti tutti gli indici relativi alla caratteristica dell ambiente si calcola come queste debbano modificarsi per diminuire il Livello di Pressione Sonora di deltaLp Calcola Costante d Ambiente Rnew Calcola Nuovi Coefficienti di Assorbimento Calcola T60new Figura 9 110 In questo blocco vengono calcolati costante d ambiente coefficienti d assorbimento e tempi di riverbero che si desiderano ottenere Il programma calcola quindi in automatico il coefficiente di assorbimento medio prima e dopo l intervento di fonoassorbimento m Coefficienti di Assorbimento Medi Coefficiente Assorbimento Materiale Fonoassorbente Coefficiente di assorbimento m
126. per verificare quale fosse il contributo a livello di riduzione di pressione sonora portato dal solo materiale fonoassorbente in questione A tale scopo come fatto in periodo di analisi ambientale stato utilizzato un altoparlante dodecaedrico posizionato sul primo tavolo della sala a sinistra rispetto l ingresso che emettesse rumore rosa con intensit di 100dB Il fonometro ha attraversato tutto il locale partendo dalla zona appena davanti l uscita posteriore fino ad arrivare in fondo alla sala di sinistra N N N N N N NSSS ASS N N N RETE ESS A j DI A Z dA A A A A A A A A A 4 A A 7 A A 7 A A A A f G p A A p A Figura 7 93 Spostamento del fonometro durante la misurazione Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 154 I risultati sono riassunti nel seguente grafico Figura 7 94 Grafico dell andamento del livello di pressione sonora ponderata A e non ponderata in funzione del tempo Cos come nella misurazione precedente si nota come fintanto che ci si trova ad una distanza dallo speaker maggiore della distanza critica rei possibile osservare l effetto del Microsorber sul campo riverberato avvicinandosi alla sorgente la componente diretta l unica che influenzi il fonometro E possibile osservare il miglioramento portato dal materiale fonoassorbente rispetto la situ
127. r descriverlo e al concetto di Sound Pressure Level SPL analizzando il legame che unisce queste due grandezze e Capitolo 2 Elementi di Psicoacustica in questo capitolo si esaminer il concetto di sensazione uditiva esplorando l anatomia dell apparato uditivo e la relazione che esiste fra suono e sua percezione e Capitolo 3 Confort Acustico in questo capitolo verr introdotto l effetto Lombard e saranno esaminati gli indici che descrivono il concetto di confort acustico con riferimento in particolare ai locali di ristorazione e Capitolo 4 Misuratori di Livello sonoro partendo dalla descrizione di un generico fonometro in questo capitolo verr mostrato in che modo trattare i risultati rilevati a seguito di una misurazione ambientale e Capitolo 5 Fonoassorbimento e Fonoisolamento in questo capitolo verranno mostrati i due differenti approcci di trattamento sonoro con particolare attenzione ai materiali fonoassorbenti In conclusione si accenner al concetto di controllo attivo del rumore ANC e Capitolo 6 Rilievi ed Analisi Ambientale in questo capitolo sono raccolti tutti i rilievi e le ipotesi d intervento presso il ristorante preso in esame con relativa stima dei risultati da ottenere e Capitolo 7 Installazione di Microsorber in questo capitolo saranno descritte tutte le varie fasi d installazione della pellicola Microsorber ed i rilievi eseguiti dopo la posa dello stesso Contributo dell effetto Lom
128. r2 L Ly 20Logr 10Log2r Ly 20Logr 8 Sapendo inoltre che per un treno d onde progressivo vale sempre la relazione Sostituendo nell equazione precedente ottengo il livello di pressione acustica Lp Lw 20Logr 11 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 26 Queste formule sono valide in casi puramente teorici Nella realt diversi fattori ci allontanano dal campo libero e Direttivit della sorgente e Attenuazione dovuta all assorbimento del mezzo e Effetto delvento e dei gradienti di temperatura e Attenuazione dovuta a precipitazioni atmosferiche e Attenuazione dovuta al suolo e Attenuazione dovuta a barriere artificiali Per tener conto di tutto ci vengono introdotti due indici uno relativo alla direttivit della sorgente uno dovuto alla somma di tutti gli effetti meteorologici od ambientali Lig Lw 20Logr 11 Dlg 3 Aoi Dove 9 indica che valutiamo la direttivit lungo una certa direzione valori di A mp si trovano in letteratura e rappresenta tutte quelle attenuazioni che intervengono in un ambiente esterno dovute ad esempio da agenti atmosferici dal suolo dalla temperatura Dle rappresenta l indice di direttivit definito come DIg 10LogQo Con Qe fattore di direttivit figura 1 5 definito come rapporto tra il modulo dell intensit acustica valutato lungo la direzione 0 ed il modulo dell intensit acustica ch
129. rafico del livello di pressione sonora ponderato A in funzione della frequenza Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente Si quindi giunti ad un livello di pressione equivalente ponderato A La pari a circa 79 dB Considerando Q 2 come in precedenza alla fine della rilevazione sono stati confermati tutti i risultati ottenuti in precedenza Freq Hz R Alpha T60 Ba 125 172 5899152 0 252107008 0 282173163 75 61048331 160 158 802082 0 236734629 0 294031704 78 55787509 200 71 71677103 0 122862276 0 47428153 80 36533817 250 83 57698682 0 140329443 0 427637935 80 31836105 315 53 31513994 0 094310476 0 58772824 80 25673393 400 75 53184758 0 128557878 0 457679573 80 05420767 500 69 46133371 0 119459936 0 484954218 80 94812051 630 66 07495271 0 114301705 0 502346746 81 96362873 800 66 66587971 0 11520617 0 499184466 84 196595 1000 68 66157325 0 118247145 0 488907064 82 20549706 1250 72 06342716 0 123382879 0 472700391 80 08297598 1600 72 67820769 0 124304629 0 4699334 80 51401559 2000 71 54469029 0 122603618 0 475072102 77 55654604 2500 81 07715379 0 136705913 0 436334198 76 20977161 3150 93 24772999 0 154065394 0 398386866 75 10492576 4000 89 47040295 0 148752794 0 409059554 72 15986411 5000 100 1372633 0 163586289 0 380994339 68 45222398 6300
130. rafico si nota che il coefficiente di assorbimento ha andamenti diversi a seconda degli spessori rimanendo poi essenzialmente costante dopo una certa frequenza e Densit per migliorare l assorbimento delle medio basse frequenze consigliabile utilizzare materiali con maggiore densit come poliuretano espanso o lane minerali e Forma per favorire la dissipazione dell energia sonora la soluzione pi diffusa quella di ricoprire un lato del materiale con protuberanze a forma piramidale I materiali porosi sono indicati per l assorbimento delle frequenze medio alte la caratteristica del materiale da utilizzare rimarr comunque legata all intervallo di frequenze su cui operare nondimeno all uso che della sala si vuole fare Di seguito si riporta una tabella relativa al coefficiente di assorbimento in funzione della frequenza tabella 5 1 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 72 Coefficiente di assorbimento apparente in funzione della frequenza 125 250 500 1000 2000 4000 Lana di vetro media densit s 25mm 0 10 0 35 0 60 0 70 0 75 0 80 Lana di vetro media densit s 100mm 0 45 0 75 0 80 0 85 0 95 0 90 Lana di vetro media densit s 150mm 0 55 55 090 0 90 0 85 0 90 0 95 0 95 Schiuma di poliuretano espanso a cellule 0 15 0 30 0 75 0 85 aperte s 25 mm 1 pedi tl fd did bc aperte s 50 mm A I LL aperte s 100 mm
131. rima cosa si inseriscono operare Sl analisi fname F j j oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo o oo oo oo o oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo o9 oo oo oo o oo oo oo o oo oo oo o oo oo Cu o9 oo oo oo o oo oo oo o oo o9 a o do oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo o oo o oo oo oo o oo oo oo o oo o oo o oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo Cu oo o oo o oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo o o o oo o oo oo oo o oo oo do oo oo oo do o oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo o9 oo oo oo do oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo il tempo tutti verranno calcolati tteristiche geometriche della stanza pressione sonora ivello di le cara date il logo a riverbero gli Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 183 selementi per far si di diminuire lo stesso e contemporaneamente il T60 2 2 29 02 90 00 00 0 0 00 0 0 0 0_ 0 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 o_o 00 000 sInseririre i dati geometrici della stanza pata while i s P input Inserire perimetro m H input Inserire altezza m
132. rna a quattro tempi F Asdrubali C Tosti G Baldinelli Il controllo Attivo del Rumore P Guidorzi Universit di Bologna Bonifica Acustica Controllo Attivo del Rumore e delle Vibrazioni ModuloUno S r l
133. sonora proporzionale al reciproco del quadrato della distanza pi lontano si arriva ad un valore asintotico tanto pi basso quanto pi alta la costante d ambiente cio quanto maggiore il potere di assorbimento acustico delle pareti della stanza Infine se si eguagliano i termini argomento del logaritmo si ottiene la definizione della distanza critica dalla sorgente Tale equazione esprime la distanza in corrispondenza della quale la densit di energia del campo diretto uguale alla densit di energia del campo riverberato La distanza critica utile per verificare se in un determinato punto dello spazio domina il contributo del campo diretto o riverberante Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 35 Per esempio per ridurre il livello sonoro poco giova aumentare il fono assorbimento del locale se ci si trova in un punto ad una distanza minore della distanza critica viceversa se ci si trova in un punto ad una distanza maggiore della distanza critica il livello di pressione sonora pu essere ridoto tramite fonoassorbimento ed inoltre possibile verificare la riduzione dello stesso tramite l equazione Ra AL 10Log gt prima Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 36 Tempo di riverberazione Dato un campo diffuso accesa la sorgente sonora dopo un certo periodo di tempo si giunge alla condizione di regime per cui
134. ssorbimento tramite pannello risuonatore molto selettivo ed particolarmente efficace nel caso di toni puri di bassa frequenza compresi fra 50 400 Hz Rivestendo l interno della cavit di materiale poroso si diminuisce il potere assorbente a favore di una maggiore larghezza di banda Questi pannelli possono essere metallici di gesso di legno oppure di materiali plastici talvolta si utilizzano delle fenditure al posto dei fori D Pannelli In legno Risuonatore a 250 Mz Panneto di fondo in rovere e com penacto ap J0 mm Pannello in legno sp 124 mm con feritoie np 5 mm aes a Telaio di supporto f iliarcapedine ap 60 mm Pareti In legno Risuonotore o 600 Hz Pannello di fondo In rovere e com pensoto sp 30 mm Pannello in legno sp 12 4 mm con ferltole sp 5 mm Telaio di supporto O Bomanti in colcestrurro olleggerito dolot di fartole Risuonatore 250 e 2000 Mz Dimensioni blocco 500 700x200 mm Faritoie Figura 5 34 Esempi di risuonatori acustici usati in edilizia Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 93 Esempi di Risuonatori Acustici TR R9 Installabile in qualunque spazio permette di eliminare le frequenze non desiderate e di avere un effetto di riverbero pi controllato cos da avere un suono pi reale e piacevole Internamente riempito di materiale poroso fonoassorbente Prodotto da Ac stica Integral Ac
135. te grafico ricavato dopo il test effettuato con sorgente dodecaedrica si veda cap 7 Andamento Lz 102 101 100 99 98 97 96 95 94 0 000 0000 00 09 0091 000 0 03 0003 0005 0003 00 03 0 gt Oq Z Lzeq_micro Zeq Figura 11 126 Livello di pressione sonora non ponderata rilevata tramite test con sorgente dodecaedrica prima e dopo l installazione del materiale fonoassorbente Considerando le misurazione effettuate con locale in attivit si constatato che Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 207 e Iltempodiriverbero diminuito da 1 02 a 0 61 sec contro gli 0 58 voluti 1 6 1 4 1 2 0 8 0 6 0 4 Reverberation Time T60_Microsorber T60 without Microsorber Figura 11 127 Grafico RT60 prima e dopo l intervento di fonoassorbimento con locale in attivit e Ilcoefficiente di assorbimento medio aumentato da a 0 15 a am 0 24 contro gli 0 26 voluti 0 3 0 25 0 2 0 15 0 1 0 05 Absorption Coefficient O 0 19 o 0090 DO UGO O GO QUO N ONDA NT 0 0 90 AI 0 GO I OA O OE SO SS KS ES SEO S S s S Absorption Coefficient_Micro Absorption Coefficient Figura 11 128 Grafico del coefficiente di assorbimento prima e dopo l intervento di fonoassorbimento con locale in attivit Contributo dell effetto Lombard nell aumento del
136. ti per via aerea o per via strutturale nel primo caso le onde sonore incideranno sulle pareti mettendole in vibrazione e trasmettendo il rumore all esterno nel secondo caso la vibrazione acustica si propagher direttamente dalla sorgente alla struttura dell edificio arrivando con livelli sonori alti anche ad ambienti non adiacenti a quello contenente la sorgente Precedentemente stato mostrato che la trasmissione acustica viene espressa tramite il trasmessa coefficiente di trasmissione acustico t TT 2 solitamente in acustica si preferisce incidente utilizzare il potere fonoisolante R definito come 1 R 101097 Nel caso ideale in cui il campo sonoro nei due ambienti sia perfettamente diffuso e si trascurino i fenomeni di trasmissione indiretta tutto il rumore si trasmette attraverso la parete possiamo ridefinire il potere fono isolante come S R D 10Lo0og Az Dove D Lp1 Lp2 l isolamento acustico cio la differenza fra il livello sonoro nel primo e nel secondo ambiente S la superficie del divisorio e A il numero di unit assorbenti nel secondo ambiente definito come amp S con S area dell ambiente ricevente Alternativamente nel mondo dell acustica si utilizza il coefficiente di isolamento acustico normalizzato D Ao Dn D 10Lo0og A2 con Ao superficie di riferimento pari a 10m e A numero di unit assorbenti dell ambiente ricevente o il coefficiente di
137. tipo di approccio dipende dallo spazio in cui si opera in caso di attenuazione di rumore puntuale come nel caso delle cuffie a controllo attivo o Monodimensionale come nel caso condotti aeraulici l utilizzo di un sistema di controllo attivo del rumore relativamente semplice e poco costoso il problema di attenuare un rumore in uno spazio tridimensionale risulta invece pi arduo da risolvere sia per problemi di ordine fisico che tecnico Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 110 Controllo di tipo diretto Il precursore ed inventore del controllo attivo del rumore stato Paul Lueg nel 1934 figura 5 36 m M P 7a b7 i J sica F 1 6 can G A A poe a 4 i nf ST y il ADS _ Y n T i ti 7 Pe miao fl Pet ea iL l A or 374 I e 3 ji ii San ur e fl Sava H j y T Fi VANTO go rata PA Py Pij k l E EN s a Pia 4 i i i i i A j 4 I I ci ce L SUB dI tl I J i j VENTOE M E j E IN va Toe RUI e TRAUL kh VEF T A SA Ar A pitek antao VOILLA ATTORNEYS Figura 5 52 Bozza del funzionamento del controllo attivo del rumore di tipo diretto progettato da Lueg Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 111 Il principio su cui si basava lo stesso utilizzato negli odierni sistemi di controllo attivo del rumore generare un onda uguale
138. tralasciata di conseguenza anche il fenomeno del riverbero ne viene condizionato Detto questo il tempo di riverbero diventa Teo 0 161 60 54 4mV Dove V il volume della stanza S la sua superficie e m rappresenta il coefficiente di attenuazione medio dell aria che dipende dall umidit della stessa e dalla frequenza del segnale che la attraversa Figura1 9 0 022 e ATTENUATION COEFFICIENT m METER ATTENUATION COEFFICIENT m FT RELATIVE HUMIDITY PERCENT Figura 1 9 Grafico relativo all attenuazione del suono in relazione all umidit dell aria Nel grafico sono segnati i valori di m in relazione alla frequenza ed alla umidit dell aria per una stanza ad una temperatura di 20 C Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 40 La nuova espressione del tempo di riverbero evidenzia come pi la stanza grande pi significante sar l assorbimento dovuto all umidit dell aria poich pi lungo sar il cammino che il suono dovr fare tra una parete e l altra Inoltre dal momento che m cresce al crescere della frequenza possibile affermare che questa espressione del T valida oltre che per ambienti molto grandi per frequenze sopra 1kHz Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 41 Relazione fra SPL e Tempo di Riverbero Giunti a questo punto possibile delineare una relazione fra Sound Pressure L
139. ttimale di intelligibilit della parola Quest ultima raggiunta tramite un compromesso fra suono diretto ed onde riflesse in modo tale che quest ultime possano contribuire al rinforzo del primo senza per creare una coda sonora troppo lunga che mascheri i segnali successivi fondamentale per una buona ricezione dunque lo studio del tempo di riverbero Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 54 L effetto Lombard e l intelligibilit del parlato La voce umana presenta fluttuazioni di livello di pressione sonora molto ampie dell ordine di 30 dB i suoni vocalici sono di durata maggiore e pi intensi rispetto a quelli consonantici che possono essere anche muti e assumere caratteristiche impulsive ai fini dell intelligibilit quindi importante verificare che le caratteristiche acustiche dell ambiente in particolare nelle frequenze comprese fra i 300 e i 3kHz siano tali da non aumentare la durata dei suoni vocalici al punto da mascherare i fonemi consonantici Per intelligibilit s intende la percentuale di parole o frasi correttamente comprese da un ascoltatore rispetto alla totalit delle frasi pronunciate da un parlatore essa dipende ovviamente dal rumore di fondo dal riverbero della stanza dalle caratteristiche della voce umana dall intensit di emissione dalla direttivit della sorgente del parlatore oltre che da fattori di natura linguistica In generale il parlatore ad
140. tto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 179 Blocco 2 analisi area da trattare In questo secondo blocco Figura 9 3 una volta conosciuti i risultati che si desiderano ottenere viene calcolato previa scelta del materiale fonoassorbente che verr utilizzato la quantit di superficie da trattare Figura 9 105 Schema a blocchi seconda parte del tool FO Calcolo del coefficiente di assorbimento medio La funzione calcola dati coefficienti di assorbimento a dell ambiente il coefficiente di assorbimento medio ai Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente F1 Calcolo del coefficiente di assorbimento medio dopo l intervento La funzione calcola dati i coefficienti di assorbimento aney il coefficiente di assorbimento medio ar af media anew F2 Calcolo area efficace dopo l intervento Dati a e S l area efficace si calcola tramite la formula A ass F3 Calcolo area efficace prima dell intervento La formula identica a quella precedentemente utilizzata Ai a S F4 Calcolo superficie equivalente La funzione calcola la superficie equivalente nel caso il coefficiente di assorbimento medio fosse pari a quello del materiale fonoassorbente am poa Am F5 Calcolo area efficace residua La funzione calcola semplicemente Sf AiSa a S S F6 Calcolo Superficie di comparazione La funzione calcola l equivalenza fra l area della superfic
141. tuata la rilevazione del tempo di riverbero con la presenza nella stanza del pannello fonoassorbente rivestito di poliestere Acustideco con Tela 100 Poliestere Freq T60 Prima prova T60 Seconda Prova T60 Terza Prova 125 0 72 1 85 0 95 160 1 11 0 95 0 98 200 1 23 1 25 0 93 250 1 13 1 22 1 17 315 1 01 1 01 0 98 400 0 92 0 9 0 85 500 1 1 01 0 85 630 0 88 0 98 0 86 800 0 76 0 76 0 91 1000 0 72 0 81 0 82 1250 0 66 0 76 0 71 1600 0 01 0 71 0 65 2000 0 66 0 61 0 67 2500 0 69 0 56 0 63 3150 0 59 0 57 0 6 4000 0 58 0 58 0 54 5000 0 56 0 52 0 54 6300 0 52 0 53 0 51 8000 0 48 0 5 0 49 10000 0 45 0 45 0 42 Tabella 8 42 Tempi di riverbero stanza di test con pannello Acustideco rivestito con tela 100 poliestere Il tessuto utilizzato ovviamente trattato in modo tale da essere ignifugo Analisi dei dati Conclusi i rilievi sono stati calcolati i tempi di riverbero medi Stanza Vuota Stanza con Acustideco Acustideco con Tela 100 Poliestere T60medio 0 91 0 82 0 77 Come si pu notare il poliestere non solo non altera le prestazioni del pannello fonoassorbente ma lo migliora 168 Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 169 Conclusioni Dall analisi dei risultati risulta chiaro come il tessuto in poliestere sia nettamente migliore rispetto a quello in
142. uella serata ci fossero stati 24 altoparlanti 2 Sabato 21 Aprile con un numero di persone all interno del locale che arrivato ad un massimo compreso fra 60 e 70 sono stati rilevati 77 08 dB l intensit sonora quindi aumentata di otto volte rispetto a quanto riscontrato ad esercizio chiuso ed come se in sala ci fossero stati 48 altoparlanti I risultati ottenuti confermano quanto in realt intuito durante le misurazioni era infatti molto difficile percepire la musica all interno del ristorante ed i numeri hanno dato conferma del fatto che eliminarla avrebbe sortito un effetto minimo nella diminuzione generale del livello di pressione sonora ma avrebbe anzi privato i clienti di quella piacevole sensazione che si ha quando si cena con un sottofondo musicale Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 138 Quinto Rilievo Misurazione con sorgente omnidirezionale Un ultima rilevazione stata fatta utilizzando un altoparlante dodecaedrico che simulasse una sorgente omnidirezionale lo speaker stato posizionato sul primo tavolo a sinistra rispetto l ingresso principale ed ha generato un rumore rosa Figura 6 17 con un intensit sonora di 100dB Arkhose Inland y 4B 100 1000 10000 Frequency Hz Figura 6 74 Rumore Rosa Il fonometro ha attraversato tutto il locale partendo dalla zona appena davanti l uscita posteriore fino ad arrivare in fondo alla sala d
143. uindi la sua trasmissione sonora Dal momento che solitamente la frequenza di risonanza si aggira intorno a poche decine di Hertz soglia dell udibile il peggioramento del potere fonoisolante non particolarmente significativo e Zona2 l andamento del potere fonoisolante segue la legge di massa per cui pi un materiale pesante pi isola e Zona 3 zona in cui avviene il fenomeno della coincidenza Se un suono colpisce la parete con una frequenza pari a quella dell onda flessionale allora la stessa vibrando trasmette nell altro ambiente un onda sonora di pari ampiezza In questa situazione il potere fonoisolante diminuisce di valore compreso fra i 15 e i 20 dB per poi aumentare all aumentare della frequenza ad un livello per sempre inferiore rispetto a quello teorico descritto dalla legge di massa di 5 10 dB Dal momento che in un campo diffuso le onde arrivano con incidenza casuale ce ne sar sempre una con frequenza pari a quella di coincidenza e cio 3p 1 0 dove c la velocit del suono d lo spessore della parete p la massa volumica del materiale o il modulo di Poisson del materiale E modulo di Young del materiale Oltre a queste considerazioni in fase di progettazione bisogna tener conto che gli elementi di una parete porte finestre etc o piccole fessure in essa a causa dei possibili fenomeni diffrattivi possono condizionare negativamente il potere fonoisolante Un altro caso qu
144. ustica Integral cenre 0 30 TR R94 mie 0 31 TR R92 Coeficiente de absorci n a 125 250 500 1K 28 4K Frecuencia Hz Figura 5 35 Foto e funzione di assorbimento di TR R9 Il modello TR R94 ha una frequenza di risonanza intorno ai 140Hz il TR R92 intorno ai 250Hz in corrispondenza di queste due frequenze si rileva infatti un pi alto valore di coefficiente di assorbimento Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 94 DiffondimiHel Unisce in un unico dispositivo sia la funzione di assorbitore per le basse frequenze sia quella di diffusore Si posiziona sul pavimento ha un angolo di diffusione di 100 ed una gamma di frequenze diffuse da 300 a 20 kHz E progettato in due versioni figura 5 20 ognuna con diverse caratteristiche di assorbimento ma stesse propriet diffusive Prodotto da Labirinti Acustici Figura 5 36 Due tipologie di DffondimiHel Nel primo caso possibile assorbire una gamma di frequenze regolabile in modo continuo da 31 a 54 Hz per un unico valore nel secondo da 68 a 112 Hz separatamente per ciascuno delle quattro fenditure E possibile combinare pi DiffondimiHell in modo da assorbire pi frequenze e migliorare il campo diffuso Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 95 Figura 5 37 Esempio di utilizzo di DiffondimiHel E stato analizzato il comportamento di DiffondimiHell
145. valida la relazione Ls La 8 dB essendo La il livello di pressione sonora dell ambiente in dBA L indice SIL dato quindi da SIL Ls AL Ls L con Lsa definito come nel paragrafo precedente cio il livello del messaggio verbale nella posizione dell ascoltatore Tale indice deve assumere valori superiori a 10 dB affinch sia garantita un intelligibilit accettabile e Chiarezza C50 indice ottenuto dal logaritmo del rapporto fra energia del suono utile ed energia del suono disturbante 50ms _2 t dt Lomp dt dove p t l energia del suono Gli intervalli di tempo sono scelti stimando come suono utile al trasferimento dell informazione quello che avviene nei primi 50ms in caso di segnale musicale si considerano i primi 80ms Valori di chiarezza intorno ai 1dB e 2dB indicano un campo sonoro chiaro e molto chiaro mentre valori negativi intorno ai 1dB e 2dB indicano un campo sonoro poco chiaro in generale bene avere valori compresi fra 2 e 2dB Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 57 Speech Transmission Index STI quantifica l effetto combinato dell interferenza del rumore di fondo e della riverberazione sull intelligibilit del parlato Si basa sulla considerazione che la voce umana la cui intensit varia nel tempo pu essere considerata come un segnale modulato in ampiezza tra i 500 e i 1 6kHz La voce rimane comprensibile se percepita i
146. valore del livello di pressione sonora Lp aggiungendo 3dB C mp 3dB 10 dB AT AT lt Is Figura 4 14 Evento Impulsivo e Componente Tonale Cion nel caso in cui il livello di pressione sonora di una banda superi le adiacenti per 5dB e lo stesso eguagli o superi l isofonica pi elevata raggiunta dalle altre componenti si evidenzia la presenza di una componente tonale per cui bene correggere il valore del livello di pressione sonora L aggiungendo 3dB Cn 3dB Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 68 70 60 55 50 45 40 35 30 25 20 224 45 90 175 335 710 1400 2800 5600 11200 Frequenza Hz Lmin fast dB Figura 4 15 Componente Tonale Spettro Sper 110 Phon 100 Phon 90 Phon 80 Phon 70 Phon 60 Phon 50 Phon 40 Phon 30 Phon 20 Phon 10 Phon Lmin fast dB n n oo se oe NS SS SO nen oOo ODO men NS il SS 2 N M N N Frequenza H2 Figura 4 16 Curve Isofoniche In questo esempio sebbene la componente ai 90 Hz superi le adiacenti di 5 dB osservando l isofonica si nota che non supera la curva dei 60 Phon cio la pi alta raggiunta dal segnale di conseguenza la componente ai 90 Hz non tonale Componente tonale a bassa frequenza Cron y nel caso in cui vi una componente tonale compresa fra i 20 e i 200Hz solo nel periodo notturno necessario fare una correzione di 3dB del valore del livello di pressione sonora Cron_x 3
147. x 10 2 x 10 6 3 x 10 5 2 x 105 70 60 50 30 20 tenso Ufficio con macchine tabulatrici Apparecchio radio a volume alto in locali d abitazione Ristorante Grande magazzino Conversazione a 1 m Ufficio pubblico Zona urbana periferica Conversazione bisbigliata a 2 m Zona residenziale di notte Rumore di fondo in studi televisivi e di registrazione Soglia di udibilit di un suono puro a Rumoroso Tranquillo Molto tranquillo 1000 Hz Tabella 1 1 Liveli medi di pressione sonora nei diversi ambienti Contributo dell effetto Lombard nell aumento del confort acustico di un ambiente 23 Livello di Potenza Sonora Analogamente il livello di potenza sonora misurato in decibel definito come W Lw 10Logi7 0 Con Wo potenza sonora di riferimento pari a 10 W utile osservare che le potenze sonore sono di solito molto inferiori alle potenze meccaniche od elettriche utilizzate dalle sorgenti sonore Ad esempio un amplificatore da 100W produrr una potenza sonora di al massimo 2 W pari al prodotto fra la potenza elettrica per alimentare gli altoparlanti ed il rendimento acustico degli altoparlanti stessi Di seguito mostrata una tabella Tabella 1 2 con descritte le potenze sonore per tipologia di sorgente Potenza Livello di sonora potenza Tipo di sorgente sonora W dB 25 40 x 106 195 Missile Saturno 105 170 Statoreattore Turboreattore con postcombustore 104 160 Turbor
148. zio chiuso ipotizzabile come rumore di fondo a musica spenta Lz 49 47 dB Zeq Il livello di pressione sonora diurno ad esercizio chiuso con la musica accesa Lzeqtot 67 dB In generale si pu dire che quest ultimo livello rilevato non altro che la combinazione tra il rumore di fondo e il livello sonoro dato dalla musica per cui Lze Lzeqmus Lz tot 10Log 1010 107 10 Da cui sviluppando e semplificando l espressione si ricava il livello di pressione sonora portato dalla musica Lzegtot Lze Lzegmus 10Log 10 10 1010 66 92 dB Si pu quindi affermare che il rumore di fondo non influenza in modo significativo il livello di pressione sonora totale in quanto il suo contributo stimabile a meno di 1 dB detto ci possibile approssimando i risultati ottenuti affermare che Ly gtot Ly mus Contributo della musica sul livello di pressione sonora ad esercizio aperto Il passo successivo stato quello di analizzare se la musica influenzi in maniera significativa il livello di pressione sonora generale ad esercizio aperto A questo proposito sono state effettuate due ulteriori rilevazioni 1 Marted 17 Aprile con un numero di persone all interno del locale pari a 25 stata rilevata una pressione sonora pari a 73 7 dB l intensit sonora risulta quadruplicata rispetto a quanto riscontrato ad esercizio chiuso e considerando che nella sala ci sono 6 altoparlanti come se in q

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