Saper eseguire il calcolo del tempo di riverbero e, quindi, di tutte le sue cause e conseguenze, significa fare un’analisi qualitativa del suono per poter progettare una buona acustica all’interno di uno spazio architettonico.
Quando un suono entra in una stanza si trova di fronte a vari ostacoli, come pareti, arredamenti, persone, che influenzano la sua propagazione nello spazio. Questo comportamento varia in quanto ciascun oggetto ha una differente capacità di assorbimento e diffrazione, a seconda del materiale e forma che presenta, e può provocare il deterioramento della qualità del suono percepito e danneggiare, quindi, la comunicazione verbale.
Con tempo di riverbero si intende la durata della “coda sonora” che i suoni lasciano nell’ambiente stesso come effetto della riverberazione e anche della velocità del suono che, non essendo elevata come quella della luce, non cessa immediatamente al suo interrompersi.
La definizione originaria di tempo di riverbero (o tempo di riverberazione) si riferisce ad una sorgente sonora di tipo continua e stazionaria che viene, improvvisamente, spenta.
Il tempo di riverbero (TR) di una stanza è il tempo necessario affinché un impulso sonoro generato nell’ambiente divenga impercettibile e perda buona parte della sua intensità sonora.
In pratica il tempo di riverbero è il tempo necessario affinché il livello di pressione sonora generato da una sorgente all’interno del locale diminuisca di 60 dB, dopo che la sorgente è stata spenta.
Wallace Clement Sabine (1868-1919), professore di fisica all’Università di Harvard, è stato il primo fisico ad occuparsi scientificamente dell’acustica.
Tutto è cominciato quando l’eco di 5 secondi dell’Aula di lettura del Fogg Art Museum di Harvard comprometteva completamente l’intellegibilità del parlato in questo luogo di ascolto sacrale.
Sabine intuì che il problema era dovuto al volume dell’ambiente e dalla 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 e 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 del tempo di riverberazione secondo Sabine.
Tempo di riverbero secondo la 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 del tempo di riverbero:
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 riverbero: 0,161*150/19,85 = 1,22 secondi.
Nelle simulazioni acustiche teoriche che si realizzano come supporto tecnico in fase di progetto, vengono presi in considerazione i valori di assorbimento dei vari materiali presenti nell’ambiente e il loro apporto in aree di assorbimento equivalenti alle frequenze di 125 Hz., 250 Hz., 500 Hz., 1.000 Hz, 2.000 Hz., 4.000 Hz., tenendo in conto che la voce umana convenzionalmente si colloca tra i 500 Hz. e i 2.000 Hz.
