Calcolo tempo di riverberazione

Calcolo del tempo di riverberazione
Wallace Clement Sabine (1868-1919), professore di fisica all’Università di Harvard, è stato il primo fisico ad occuparsi scientificamente dell’acustica.
Tutto ebbe inizio quando l’eco di 5 secondi dell’Aula di lettura del Fogg Art Museum di Harvard comprometteva completamente l’intellegibilità del parlato in questo prestigioso luogo di ascolto.

Sabine intuì che il problema era dovuto al volume dell’ambiente e alla tipologia delle superfici, che “mantenevano” eccessivamente l’energia sonora nell’aula.
Per effettuare i suoi test utilizzò un organo con un livello sonoro di 60 dB sopra il livello di percezione ed impiegò sé stesso come ascoltatore.
Attraverso rilevazioni cronografiche misurò la diminuzione del decadimento del suono dell’organo a seguito dell’introduzione delle imbottiture delle sedute con rivestimenti porosi fonoassorbenti.
Il decadimento del suono di una sorgente sonora di 60 dB sta alla base della definizione di Tempo di Riverberazione secondo Sabine.

Formula di Sabine:

TR60 = 0,161 * V / A

V = volume della stanza
A = Somma delle aree di assorbimento dei materiali presenti nella stanza

L’area di assorbimento di una superficie è determinata moltiplicando il coefficiente di assorbimento di un materiale espresso in Alfa per i metri quadrati del materiale stesso

Esempio di calcolo tempo di riverberazione:
Consideriamo una stanza di 50 metri quadrati ed alta 3 metri, con un volume quindi di 150 m3.
Calcolo della sommatoria di tutte le superfici fonoassorbenti:
Pavimento: 50m2 di moquette rasa, coefficiente alfa di 0,25 pari a 12,5 Aree di assorbimento equivalente;
Soffitto: 50 m2 di legno, coefficiente alfa di 0,12 pari a 6 Aree di assorbimento equivalente;
Pareti: 90 m2 di cemento, coefficiente alfa di 0,015 pari a 1,35 Aree di assorbimento equivalente
Sommatoria di tutte le superfici fonoassorbenti: 19,85

Tempo di riverberazione: 0,161*150/19,85 = 1,22 secondi.

Comfort acustico e tempo di riverberazione ottimale

Il comfort acustico è quella condizione psicofisica di benessere nella quale si trova una persona immersa in un campo sonoro, in relazione all’attività che sta svolgendo.

La qualità acustica di un ambiente è determinata dal tempo di riverberazione e dalla spazialità dell’ambiente, ovvero le sue caratteristiche dimensionali: per esempio se un ambiente è formato da due volumi, si potrebbe notare molto la discrepanza di comfort acustico. Intervenire sulle dimensioni degli ambienti è verosimilmente molto più complicato che ridurre il tempo di riverberazione attraverso l’inserimento di superfici fonoassorbenti.

Per convenzione il tempo di riverberazione è il tempo impiegato dal suono per decadere convenzionalmente di 60 dB dopo l’interruzione della sorgente sonora.
Se il tempo di riverberazione è troppo alto ed il suono decade lentamente, le sillabe del parlato ed in generale tutti i suoni tendono a sovrapporsi, deteriorando il livello di comprensione del parlato e la limpidezza della musica.
Se il tempo di riverberazione è troppo breve, ovvero il suono si percepisce smorzato, parlato e musica perdono sfumature e qualità, la musica in modo particolare.

Parlando di intellegibilità del parlato si fa riferimento al suo livello di comprensione, considerando che la comprensione di una parola nasce dal processo di estrazione del suono di sillabe dal contesto del rumore ambientale.
È importante sottolineare come il decadimento del suono in un ambiente chiuso dipenda dalle proprietà fonoassorbenti, riflettenti e diffondenti delle superfici che lo rivestono.

Il tempo di riverberazione ottimale può essere solo definito in funzioni delle diverse esigenze dell’attività da svolgersi e dal volume dell’ambiente.

Assorbimento acustico – glossario

ALFA SABINE (Alfa): indica la percentuale di suono che un materiale è in grado di assorbire quando viene investito dall’onda acustica. E’ un numero compreso tra 0 ed 1 ed indica un valore percentuale. Es.: 0,3 equivale ad un assorbimento del 30% dell’energia dell’onda acustica.

AREA DI ASSORBIMENTO ACUSTICO (A): per superfici uniformi come ad esempio un soffitto o una parete, è ricavata dalla moltiplicazione del coefficiente di assorbimento acustico di un materiale espresso in Alfa per i metri quadrati del materiale stesso. Per oggetti discreti come ad esempio un pannello, il valore è ottenuto in camera riverberante. Il dato è spesso espresso in metri quadri (Es.: A=2,1mq). In questo caso si parla di Area di Assorbimento Equivalente a tot mq di finestra aperta. Questa definizione, sempre utilizzata in letteratura, utilizza la metafora della finestra aperta per indicare un materiale totalmente fonoassorbente, poiché da una finestra aperta è chiaramente impossibile attendersi delle riflessioni di suono.

COMFORT ACUSTICO: Per comfort acustico si intende quella condizione psicofisica di benessere nella quale si trova un individuo immerso in un campo sonoro, in relazione all’attività che sta svolgendo.

COEFFICIENTE DI ASSORBIMENTO ACUSTICO PER INCIDENZA NORMALE: test eseguito in tubo di Kundt a norma ISO 10534 al fine di conoscere la percentuale del suono assorbito da un materiale. E’ l’unico test in cui non vi siano margini di discrezionalità in fase di setup, poiché si tratta di un campione di materiale inserito in un tubo e colpito da un’onda diretta

COEFFICIENTE DI ASSORBIMENTO ACUSTICO PER INCIDENZA CASUALE: test eseguito in camera riverberante a norma ISO 354 allo scopo di calcolare la percentuale di suono assorbito da un prodotto colpito da onde provenienti da varie direzioni simulando una situazione di impiego reale.
Il setup del test può influire sul risultato poiché l’assorbimento di un pannello dipende anche dalla sua posizione all’interno di una stanza (distanza da superfici rigide e distanza tra pannelli)

FREQUENZA: è il numero di cicli al secondo di un onda sinusoide e si misura in hertz (Hz)

FORMULA DI SABINE: Relazione tra tempo di riverberazione, volume stanza, ed Area di Assorbimento (A) dei vari materiali presenti nella stanza
 TR= 0,161*V(volume stanza)/A(area assorbimento di tutti i materiali presenti nella stanza)
Esempio:
Pavimento moquette 36mq con percentuale di suono assorbito (Alfa) pari a 0,3;
Soffitto in legno 36 mq – Alfa 0,15;
Pareti cemento 97 mq – Alfa 0,02

A=36*0,3+36*0,15+97*0,02=18,14
Volume Stanza 6X6X2,7= 100 MC
TR=100*0,161/18,14= 0,87 secondi

FORMULA DI SABINE INVERSA: permette di calcolare le A partendo dal TR e dal Volume

LUNGHEZZA D’ONDA: è la distanza percorsa da un’onda per nel tempo impiegato per completare un ciclo. Si esprime in metri. La lunghezza d’onda è pari alla velocità del suono nell’aria (340 m./sec. ovvero 1.200 km/h) fratto la frequenza di quell’onda. La lunghezza d’onda di una frequenza di 1.000Hz sarà quindi 34cm.

OTTAVA: Il termine ottava definisce il rapporto di 2:1 tra due frequenze.

TEMPO DI RIVERBERAZIONE (TR): è il tempo impiegato dal suono per decadere di 60 dB dopo l’interruzione della sorgente sonora.

BuzziSpace RT60

RT60 di BuzziSpace

Quando si progetta uno spazio, pensiamo spesso agli elementi visibili come sedute, tavoli, tende, ma spesso ci si dimentica dell’acustica della stanza.

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La nuova versione di giugno 2016 regala all’applicazione un nuovo look, oltre ad essere stata aggiornata a tutta al gamma di prodotti BuzziSpace.

International Acoustic è il distributore e agente in esclusiva dei prodotti BuzziSpace® per l’Italia.

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