Acustica Architettonica – XI

Ecogramma o Spettrografo, Reflettogramma ed Istogramma

L’Ecogramma (fig. 1) non è altro che la rappresentazione grafica (tramite software) dell’andamento temporale della pressione sonora (generalmente campionata ogni 1 ms), data dalla risposta all’impulso come visto anche negli articoli precedenti e di cui riporto un esempio grafico in figura 2, dal quale è possibile ricavare tutti gli indici ed i valori che abbiamo visto. Ad oggi quasi tutti i software eseguono questi calcoli in modo automatico o semi-automatico (che quindi necessitano della calibrazione da parte dell’utente, sicuramente i più precisi), e forniscono a noi l’informazione in tempo reale.

Fig. 1 rgsrd.PNG

Fig. 2 grgd.PNG

L’Ecogramma differisce dal Reflettogramma (fig. 3), ritrovabile in alcuni software per il fatto che l’Ecogramma mostra il complessivo dell’energia sonora rilevata nell’arco di tempo di analisi che sia misurata in ambiente reale o virtuale, sull’asse delle y il livello energetico è generalmente su scala digitale dBFS (rimando agli articoli Decibel e Meter) per via del campionamento digitale delle moderne registrazioni. Il Reflettogramma è invece esclusivamente valido per le simulazioni acustiche, mostra esclusivamente i livelli energetici delle singole riflessioni nel tempo di cui solo un software che le genera e calcola è in grado poi di memorizzarle, e sull’asse delle y presenta il livello della pressione sonora. Questo è un tipo di calcolo più veloce ma anche meno preciso, e la sua precisione dipende dal numero di riflessioni che si vuole considerare nell’analisi o da mostrare nel grafico. Il Reflettogramma più che per valutare l’andamento temporale di un suono, può essere utile per valutare il tempo di ritardo tra suoni diretti, il livello energetico delle riflessioni primarie e la loro comparazione rispetto al suono diretto, e via dicendo, non chè calcolare il tempo di riverbero, ma per questo è molto meglio l’utilizzo dell’Ecogramma.

Fig. 3 reflettogramma di rappresentazione suono diretto rosso di ogni singolo diffusore, riflesso verde, più è alto il valore order delle impostazioni e più linee ci saranno per un analisi più accurata

Esiste anche l’Istogramma (fig. 4), e sempre utile esclusivamente per condizioni di calcolo di simulazione, come per il Reflettogramma, ed è un grafico che mostra sempre l’andamento dell’energia sonora nel tempo, e sull’asse delle y presenta la scala del livello di pressione sonora. Questo Istogramma è utile per considerare se durante il processamento si sono usati abbastanza raggi sonori per la simulazione acustica. Una buona regola di valutazione sarebbe quella di vedere la densità delle riflessioni nel tempo, se la distribuzione di queste riflessioni è poco densa ma si presentano dei buchi, allora significa che sono stati usati pochi raggi. Teoricamente per una buona simulazione ci dovrebbero essere almeno 10 punti di riflessione ogni 1 ms in media per tutto l’arco del tempo di analisi. Se dopo un tot. di tempo questo valore cala, valutare la possibilità di considerare valida solo l’analisi temporalmente densa, altrimenti considerare di eseguire un nuovo calcolo dopo opportune modifiche sulla risoluzione. Il numero di riflessioni per arco di tempo, è generalmente visualizzabile facendo scorrere il puntatore del mouse sul grafico.

Fig. 4 Istogramma

Il grafico di visualizzazione dell’Ecogramma può in certi casi essere impostato a piacimento (generalmente tra una visione in scala logaritmica e lineare, come mostrato in figura 3), in base a come ci si trova meglio per eventuali analisi manuali.

Come si nota guardando il grafico in figura 1, un tipico Ecogramma mostra un tempo iniziale di vuoto, rumore, che è il tempo di latenza che intercorre tra l’accensione della registrazione del suono da parte del software compreso il tempo di latenza dell’interfaccia audio nel catturare e registrare il suono, ed il tempo di impulso ad esempio dello sparo o rumore della sorgente, che equivale quindi al tempo di ritardo del suono diretto e quindi anche distanza tra sorgente e microfono di misurazione.

Successivamente si può evidenziare l’EDT, quindi il decadimento delle prime riflessioni come visto nell’articolo precedente, poi il cossidetto Reverberant Build-up, cioè quel tempo cui le riflessioni tendono ad accumularsi fino a generare la massima efficienza di riverberazione subito prima del decadimento una volta che l’impulso smette di emettere suono.

Il Discrete Reflection non è altro che la distinzione chiara (ma quindi anche percezione) di un echo, proveniente dai rimbalzi delle prime riflessioni sulle pareti più lontane. Questo è sinonimo di un ambiente molto grande e riflettente. Ma in caso di più sorgenti è possibile valutare chiaramente il ritardo temporale tra loro in relazione al punto di misura, e come vedremo in altre argomentazioni sarà molto utile nella taratura degli impianti audio.

E’ poi chiaramente visibile il tempo di riverberazione per decadimento T60.

Infine è possibile valutare anche l’entità del rumore di fondo, come rumore stabile nel tempo dopo la risposta all’impulso, che può essere quello ambientale e/o rumore proprio dell’interfaccia audio e microfono utilizzati per la ripresa e registrazione del suono.

n.b. Se il rumore di fondo è troppo alto non conviene fare alcun tipo di misurazione, in quanto che non si rileverebbero chiaramente i fattori appena elencati, anzi i dati di analisi sarebbero fortemente compromessi. Per cui prima di effettuare una qualsiasi misura è necessario minimizzare tutti i rumori esterni, condizionatori, rumori dei macchinari accessi, ecc.., eseguire poi l’analisi separata del rumore e comparare i due risultati per fare le giuste valutazioni di progetto.

Fig. 5 sfasacsc.PNG

In figura 5 è possibile verificare come attraverso il grafico lineare è possibile rilevare meglio l’impulso ed echi, mentre dal grafico logaritmico tutti i fattori funzionali sul tempo di decadimento del suono e rumore di fondo.

Tramite la visualizzazione lineare come meglio si vede in figura 6, è possibile perfino visualizzare la polarità del segnale audio, cosi ad esempio da valutare se due o più sorgenti sono in fase o meno in un determinato punto dell’ambiente.

Fig. 6 ssdssa.PNG

In alcuni software è possibile filtrare la risposta all’impulso per 1/3 d’ottava e valori più frazionati per avere una visuale ma quindi anche calcolo più preciso, spesso però non si aumenta il valore di precisione sopra al 1/3 d’ottava (es. 1/6 d’ottava, 1/24 d’ottava, 1/48 d’ottava), questo perchè ricordo si parla sempre di percezione soggettiva, ed è constatato che l’orecchio ha una risoluzione di circa 1/3 d’ottava, quindi rappresenta la più realistica valutazione. A volte si può perfino cambiare il tempo di finestra FFT per variare il modo in cui il software cattura ed elabora il segnale audio, ma vedremo meglio questo in altre argomentazioni, ma già spiegato ampiamente in argomento Test of Digital Audio Product.

 

ETC (Energy Time Curve)

Alcuni software permettono di valutare anche la curvatura ETC.

L’ETC rappresenta il grafico di curvatura che risolve il problema dell’impossibilità di mostrare la terza dimensione tramite Ecogramma. Attraverso l’Ecogramma è possibile unicamente visualizzare la risposta 2D di un evento 3D, e cioè riusciamo a valutare unicamente il tempo di distribuzione dell’energia acustica sull’asse Y, e l’intensità o magnitude sull’asse X, mentre come sappiamo il suono è caratterizzata anche da una fase. Per questo può esserci il problema che se la fase di un suono è ad esempio spostata di 90° o 270°, i grafici lineari e logaritmici mostrano come fase sempre 0°, quindi il software cade nell’errore di sommare in egual misura tutti gli eventi che non è in grado di mostrare graficamente.

E’ definito anche Inviluppo della Risposta all’impulso in quanto mostra l’andamento energetico della risposta all’impulso, questo grafico ignora efficacemente la fase (quindi non utile in caso che si voglia comparare il ritardo di fase tra più sorgenti), e questo è riuscito creando una risposta combinata tramite la trasformata di Hilbert, con una copia della stessa risposta ruotata di 90° in fase. In pratica la somma delle due risposta tende riempire gli 0 negli incroci dove ci sarebbe l’inversione di fase, visti in scala Logaritmica. Producendo oltretutto una risposta molto più facile da guardare ed analizzare in certi contesti rispetto alla pura scala logaritmica, come visualizzato in figura 7.

Fig. 7gjrathaw.PNG

In analisi delle alte frequenze sia la vista in scala logaritmica che ETC sono molto simili come tracciamento, mentre si riscontra una maggiore chiarezza per la vista ETC nel rilevare l’andamento in bassa frequenza. Si è scoperto che tramite ETC la rilevazione dei picchi, quindi anche ritardi tra più sorgenti, rispetto alla vista logaritmica è molto più efficace.

In figura 8 un esempio grafico della risposta all’impulso a 125 Hz comparata tra vista in scala logaritmica ed ETC.

Fig. 8 eferghgsa.PNG

A questo proposito alcuni software permettono di scegliere se visualizzare la risposta all’impulso complessiva di tutte le frequenze (broadband), o un determinano range di frequenze (narrowband), o ancora singole frequenze selezionate, come nell’esempio in figura 6 a 125 Hz.

Sempre in base al software utilizzato è possibile fare questa analisi non solo una volta registrato l’impulso ad esempio su hard disk, ma anche in tempo reale, quindi continuativo per avere un immediato riscontro in fase di test ed eventuali tarature in tempo reale.

A questo indirizzo è possibile scaricare gratuitamente il file della risposta all’impulso vista sopra (chiamato Sample IR Wave Files) per poter fare test e analisi a piacimento, in questo caso ci si riferisce al software di analisi Smaart Live v.8

http://www.rationalacoustics.com/support/168699-Smaart-v8-Documentation

 

Retta di Regressione Lineare o Reverse Integration of Impulse Response

Abbiamo già anticipato questo parametro per il calcolo del tempo di riverberazione, ma adesso che sappiamo che cos’è e come funziona un Ecogramma vediamo come lo si mette in pratica.

Convenzionalmente vengono considerate le frequenze principali per l’intelligibilità della voce ( da 125 Hz a 4 Khz).

Viene anche chiamata Integrazione di Schroeder dal suo inventore.

Si parte quindi dal considerare la fase terminale della risposta all’impulso e si sale a ritroso. E’ fondamentale escludere il rumore di fondo per non far appiattire troppo (mediare) il valore risultante, che generalmente porta ad una sopravalutazione del tempo di riverberazione. Per questo è anche molto utile utilizzare segnali di impulso molto dinamici (come appunto uno sparo di pistola), cosi che si possa evidenziare bene la differenza tra suono e rumore di fondo.

In figura 9 un esempio di come viene calcolato il tempo di riverberazione.

Fig. 9 ghfhsa.PNG

Il Saddle Pont è il punto limite di analisi in cui oltre si considera il rumore di fondo, è quindi possibile tramite il software definire il limite per cui si deve analizzare il tempo di riverberazione. Questo è una procedura molto complessa che può far differire notevolmente il risultato. Per questo il processo è lasciato automatico ed il sistema calcola autonomamente il Saddle Point ma non è sempre preciso per cui c’è spesso anche l’opzioni di un settaggio manuale, diversi software hanno differenti algoritmi più o meno performanti e precisi nel definire questo limite.

E’ proprio per questo che si usa la retta di regressione lineare, perchè non si sa a priori a quale livello di decadimento vi è il rumore di fondo, mentre andando al contrario definendo il punto inziale che rappresenta il livello di suono utile con più basso valore, si.

n.b. Conoscendo le distanze tra sorgente/i e pareti, soffitti e pavimento. è possibile valutare quali sono le riflessioni di ogni elemento per ogni punto della sala, ad esempio per ottimizzare le prime riflessioni. In figura 8 un esempio di valutazione delle prime riflessioni, da cui conoscendo la distanza si riesce a rilevare sull’ecogramma il ritardo temporale della riflessione del soffitto e delle pareti laterali.

Per una valutazione delle prime riflessioni ci si basa sul fatto che per avere una buona intelligibilità queste non devono avere un ritardo maggiore rispetto al suono diretto di 10 metri, che in termini temporale equivale a circa (per 343 m/s della velocità del suono presa come riferimento per questo calcolo) 30 ms.

Fig. 10 20200109_231111.jpg

Se i valori delle prime riflessioni sono troppo alti è bene intervenire sulla conformazione dell’ambiente (in quella zona, cercando di avvicinare il punto di riflessione tramite i pannelli acustici visti in Acustica Ediliza e Diffusori di Schroeder e pannelli riflettenti visti in questa serie di articoli), (se si percepisce un’eco per una grande differenza temporale tra suono diretto e prima riflessione, proveniente quindi da lontano, utilizzare su quel punto materiali fonoassorbenti per limitarne il valore energetico), oppure localizzare la sorgente se elettroacustica in modo differente mantenendo però la corretta omogeneità di distribuzione, facendo anche attenzione al cambiamento sul tempo di riverberazione, a cui vanno poi dietro tutti gli indici.

La difficoltà maggiore è quella di mantenere il giusto rapporto suono diretto e prime riflessioni anche per il pubblico in sala più lontano (risolvibile sempre giocando con i pannelli riflettenti appesi a soffitto e pareti, oltre che all’aumento del numero di sorgenti posizionate in prossimità degli ascoltatori).

Per la profondità della sala (quindi ascolto lontano dalla sorgente) viene in aiuto il fatto che per maggiori distanze il suono subisce in rapporto meno attenuazione (essendo l’attenuazione come visto in Acustica, il quadrato della distanza), con sempre meno ritardo temporale, pertanto la differenza tra il suono diretto e quello riflesso va via via ad avere un contributo energetico di intensità percepita sempre più simile mano a mano che ci si allontana dalla sorgente, e per questo viene dato meno valore alle prime riflessioni a grandi distanze, quanto più vi sarà il problema della riverberazione.

 

Valutazioni Operative

Abbiamo visto quali sono la maggior parte degli indici che evidenziano le qualità acustiche delle sale in base a chi ascolta e a chi il suono lo produce, alla valutazione degli indici di intelligibilità e di rumore, veniamo adesso ad contesto più pratico, quindi come dall’aspetto progettuale e teorico si passa alla messa a punto. Ci sono indici che sono più standardizzati di altri e quindi più utilizzati anche in quanto perchè consentono di raggiunge un risultato qualitativo con meno sforzo progettuale e costruttivo.

C’è da dire che realizzare un ambiente di ascolto ideale è un’utopia, impossibile, non solo dal punto della perfetta dispersione e propagazione del suono a tutte le frequenze utili udibili, ma anche e soprattutto per il fatto che il suono è un elemento soggettivo dal punto di vista della percezione, ogni persona ha una sua attitudine all’ascolto e gusto personale che possono far rendere un suono più bello o più brutto.

Kuttruff affermò che: Non è desiderabile nè possibile creare situazioni acustiche ideali per un concerto.

Nella progettazione acustica di una sala si procede per fasi:

  • Verifica delle forme della sala e correzioni degli inconvenienti legati ad esse (focalizzazione di superfici curve, zone d’ombra acustica, verifica grafica delle pendenze delle gradinate, corretta impostazione delle superifici coprenti, ecc..).
  • Verifica con modelli numerici (tramite software di analisi e simulazione) della sala realizzati in tre dimensioni (attraverso programmi 3D) mediante tecniche di Ray Tracing. Queste tecniche consentono di determinare geometricamente la risposta all’impulso in ciascun punto di una sala e di calcolare gli indici definiti precedentemente. E’ necessario fornire al modello matematico i diversi coefficienti di assorbimento del suono dei materiali di rivestimento utilizzati (inseriti durante la creazione del modello 3D, per questo più il modello realizzato è fatto del tutto simile a quello reale e più l’analisi sarà realistica per quel tipo di ambiente).
  • Eventuale verifica acustica su di un modello in scala (reale) della sala, utilizzando sorgenti trasposte in frequenza nello stesso rapporto di scala e materiali fonoassorbenti, anche essi trasposti in scala, per le particolari frequenze di analisi utilizzate. In questo caso è necessario riportare in scala anche l’assorbimento dell’aria (elemento che alcuni software di analisi tengono in considerazione e gestibile da parte dell’utente, insieme al fattore temperatura ed umidità, e a volte anche altitudine), questo nel modello in scala è realizzabile utilizzando aria secca con percentuale di umidità controllata.
  • Verifica delle ulteriori correzioni delle forme sia con impostazione del nuovo modello che con la correzzione del modello reale in scala.
  • Verifica uditiva dei risultati mediante Auralizzazione, o ascolto diretto per il modello in scala. Si utilizza una o più registrazioni effettuate in ambienti anecoici (alcuni software permettono di caricare qualsiasi brano musicale, ad esempio quelli che andranno poi effettivamente a suonare all’interno di quel ambiente, cosi da poter ascoltare la risposta della sala a quel tipo di suono, è un processo di convoluzione tra il segnale audio importato e il segnale di risposta da Ray Tracing).

 

E’ possibile schematizzare gli elementi appena visti in questa lista:

– Considerazioni sul sito.

– Forma e Volume

– Tempo di Riverberazione

– Parametri Acustici

– Rumore di Fondo

– Uso Polivalente

 

Considerazioni sul sito

E’ importante collocare la sala o allo stesso tempo valutare se già esistente, secondo il tipo di funzione, in un area tranquilla lontano da rumori, come traffico ferroviario e stradale, non chè possibilmente dalle tratte aeree. Attraverso la giusta conformazione della sala, (circondata da vani accessori, ripostigli, corridoi, spazi tampone, ecc.) ed attraverso l’utilizzo di materiali fonoisolanti e fonoassorbenti, è bene che l’isolamento dal rumore esterno sia almeno di 50 – 55 dB.

 

Forma e Volume

Come già ampiamente visto in questa serie di articoli per una buona qualità acustica è necessario ottimizzare la forma della sala, attraverso il controllo delle prime riflessioni e del suono riverberato, sia nel tempo che nello spazio. Questo realizzato attraverso appositi programmi acustici (vedi. EASE, RAMSETE, ecc..), su cui è possibile costruire l’ambiente in 3D e virtualmente fare tutte le analisi del caso, compreso la risposta all’impulso virtuale.

Come anticipato, in linea di principio per ottimizzare le prime riflessioni, è utile che il percorso di queste riflessioni sia meno di massimo 10 metri di differenza rispetto al suono diretto.

Più in dettaglio:

– < 8,5 metri (ascolto eccellente per parola e musica)

– da 8,5 a 12 metri (ascolto buono per parola, povero per la musica)

– da 12 a 15 metri (ascolto al limite dell’accettabile)

– da 15 a 21 metri (ascolto negativo)

– > 21 metri (eco intollerabile se di intensità elevata)

La conformazione del soffitto è una delle prime cose da valutare, in quanto che già da questo è possibile rendere una stanza acusticamente buona ed ottimizzata nelle prime riflessioni.

E’ stata proposta una teoria dalla quale è possibile valutare la giusta conformazione del soffitto per avere un’ottima resa della sala alle prime riflessioni ed una buona uniformità di distribuzione:

Fig. 11  20200109_233100.jpg

La figura 11 mostra quanto andremo a spiegare.

Per tracciare il profilo ottimale del soffitto si parte da una geometria cilindrica, per cui il profilo delle riflessioni sarà uguale in una qualsiasi sezione longitudinale. Il profilo che assicura riflessioni con un ritardo corrispondente ad un’elisse con i fuochi posti rispettivamente nel punto sorgente S e nel punto ricevente R1, R2, R3, R4. Il criterio del ritardo massimo deve essere uniformemente rispettato in tutti i punti di ascolto, in particolare in una serie di punti dislocati lungo l’asse della sala, ciò porta a considerare una famiglia di ellissi E1, E2, E3, E4, confocali nel punto sorgente, che tagliano il semiasse maggiore nello stesso punto a distanza 0,17Δt, dalla sorgente, con Δt ritardo prefissato in millisecondi. Si individuano quindi una serie di rette tangenti T1, T2, T3, T4, alla sequenza di elissi, sulle quali vengono staccati dei segmenti di lunghezza scelta in base all’apertura dell’angolo sotto cui il relativo punto immagine SI1, SI2, SI3, SI4 “vede” il segmento di pubblico verso il quale la riflessione è indirizzata.

In considerazione di un orchestra sul palco, l’altezza del soffitto non dovrebbe essere superiore ad 8 metri.

Le prime riflessioni laterali hanno importanza per l’Impressione Spaziale, per questo è importante che la larghezza della sala sia contenuta entro i limiti determinati dai ritardi, privilegiando quelle generate in prossimità della sorgente (es. provenienti dal palco, dall’orchestra).

In generale la larghezza massima consentita non dovrebbe superare i 20 metri in relazione ad una sala con massima profondità di 40 metri.

In generale la profondità di una sala non dovrebbe mai essere maggiore di 40 metri per non compromettere una corretta visuale.

Attraverso l’utilizzo di riflettori convessi o diffusori di schroeder, regolare eventualmente la riflessione diffusa, se la conformità della sala produce troppo riflessioni speculari (ad esempio verso l’area dove ci sarà il pubblico, che essendo di per sè molto assorbente, è probabile che la riverberazione considerata e tarata dapprima ottimale venga asciugata troppo).

 

Tempo di Riverberazione

Il tempo di riverberazione come ampiamente visto fa percepire la distanza a cui ci si trova ad ascoltare e dipende da essa, l’ambiente in cui ci si trova e la sua grandezza, la pienezza di un suono, se utilizzato correttamente riesce a far immergere l’ascoltatore nel contesto musicale, a creare comfort acustico, ma è anche indice di mascheramenti ed impoverimento dell’intelligibilità.

Come linea di principio si ritiene che per una buona acustica una singola persona dovrebbe ascoltare il suono del parlato all’interno di un ambiente con volume entro i 3 m3, per la musica entro i 6 m3.

In media i tempi di riverberazione analizzati tramite software sono sempre da ponderare, per cui in un contesto reale con la presenza delle persone e dei materiali fonoassorbenti, riflettenti ecc… questo tempo è generalmente leggermente inferiore, sia per il grado di assorbimento delle persone difficilmente prevedibile, in quanto dipendente dal numero, dalla posizione, in più ogni persona a seconda di come è vestita assorbirà più o meno suono, mentre per i pannelli acustici spesso dipendono dalle diverse condizioni di impiego rispetto a quelle di test nella loro realizzazione in fabbrica. In alcuni casi come quello di alti soffitti e pareti lisce e senza la presenza di pubblico, il tempo di riverbero è spesso stimato in difetto, quindi è un po più alto in contesto reale.

Teoricamente la valutazione del tempo di riverberazione dovrebbe essere fatte per 3 frequenze di centro banda d’ottava, quali 125 Hz, 500 Hz, 2 KHz, ed ipotizzando diverse consistenze di presenza del pubblico, non chè soprattutto per grandi sale è da considerare l’assorbimento dell’aria ed umidità relativa.

Per una buona acustica media (suono corposo, pieno e caloroso), quindi non ponderata in base al genere musicale, il tempo di riverberazione dovrebbe essere:

T a 500 Hz = (1,5 – 1,8) s.

T a 125 Hz = 1,4 T a 500 Hz.

T a 2 KHz = 0,8 T a 500 Hz

Come visto un tempo di riverberazione troppo lungo in media frequenza da un suono medioso e nasale, mentre se in alta un suono aspro e sibilante, duro e tagliente. Se troppo lungo in bassa produce rimbombo.

 

Parametri Acustici

I parametri acustici più significativi per l’utilizzo pratico tra tutti quelli visti sono:

– I parametri che si riferiscono al bilanciamento soggettivo tra chiarezza e riverberazione.

– I parametri che si riferiscono all’impressione soggettiva della Loudness.

– I parametri che si riferiscono all’impressione spaziale.

Un buon equilibrio tra questi parametri definisce una sala acusticamente valida.

 

Room Response (RR)

Introdotto da Jordan, è un parametro acustico che tiene conto del contributo delle riflessioni laterali entro l’intervallo di tempo (25-80) ms dal suono diretto, e di tutte le riflessioni nell’intervallo (80-160) ms, ed è altamente correlato con la valutazione soggettiva dell’effetto spaziale.

In figura 12 un esempio sull’ottimizzazione di due parametri quali: Chiarezza C80 e corretta risposta della sala Room Response (RR).

Fig. 12 20200110_001428.jpg

Dal grafico in figura 12, conoscendo l’Indice di Chiarezza (C80) e la Risposta della Sala (RR) è possibile incrociando i due valori, vedere a quale punto della retta del tempo di riverbero RT60 appartiene la sala. La curva RT è una curva di decadimento esponenziale, calcolata come curva di riferimento. E’ inoltre possibile vedere alcuni risultati in riferimento ad sale musicali reali.

Correlando questi dati alla dimensione e forma della sala, oltre che al genere musicale che viene praticato, è possibile ricavare informazioni per lo sviluppo di un nuovo progetto.

Per valutare l’Indice Loudness ci si può avvalere della tabella di esempio in figura 13.

Fig. 13 20200110_003144.jpg

Assumendo come riferimento 0 dB, si propone un diagramma che lega il livello di pressione sonora al volume, attraverso il tempo di riverberazione.

Su questo diagramma è possibile riportare i punti corrispondenti ai dati trovati dal diagramma in figura 12 (in questo caso di esempio sono riportate le diverse sale elencate). Correlando cosi i valori alla tipologia della sala e tipo di genere musicale si può trarre un’utile informazione.

Sale con livello di pressione sonora relativo con verso positivo sono quelle più idonee alla musica da camera, mentre quelle con livello di pressione sonora relativo negativo, sono più idonee alle grandi orchestre che suonano con intensità elevata.

 

Rumore di Fondo

Il rumore di fondo è il primo elemento di disturbo e mascheramento del segnale audio pulito e quindi va considerato con molta attenzione, che sia interno dagli impianti in funzionamento continuo e discontinuo come condizionatori, elementi di riscaldamento, elettrodomestici, ecc.., ma anche ridurre il rumore esterno dal traffico stradale, ecc.. Per attenuare ed eventualmente eliminare il rumore di fondo si utilizzano tutti quegli accorgimenti con materiali isolanti ed assorbenti, gestione degli impianti di climatizzazione con materiali assorbenti e giusta location di installazione, corretto progetto costruttivo nella distribuzione di stanze e vani all’interno di un ambiente, come visto ampiamente in Acustica Edilizia e Acustica Architettonica.

I grafici ed indici RC, NCB sono come visto di aiuto, in generale il limite tollerabile per l’ascolto della musica corrisponde a RC-25. A livello pratico è più utile definire una tolleranza di valori, tra un minimo utilizzato come riferimento per il silenziamento dei rumori, ed il massimo che non deve comunque essere superato anche negli ambienti con condizioni di impiego più severe.

 

Uso Polivalente

L’uso polivalente è la considerazione del fatto che ad oggi qualsiasi ambiente è destinato non più solo a singole destinazioni, ma a più funzioni, concerti, saggi, musical, orchestra, conferenze, ecc.. per cui nella progettazione bisogna mediare la qualità acustica per ogni uso di destinazione possibile, oppure come anticipato in Acustica Edilizia, utilizzare sistemi di isolamento assorbimento ecc… variabili (assorbitori variabili, riflettori variabili, diffusori variabili, volume variabile), cosi che in base alle esigenze si può in modo facile e veloce modificare i parametri acustici della sala, anche per i non esperti del settore.

Per volume variabile si intende la possibilità di separare completamente più zone della sala attraverso porte scorrevoli acusticamente idonee.

Le soluzioni più semplici e di valore, sono quelle di intervenire sul tempo di riverberazione in modo che con meno sforzo e tanta resa si ottengono buoni risultati, modificando come visto in questa serie di articoli il tempo di decadimento del suono in base all’attività da svolgere, cosi almeno da avere la massima chiarezza ed intelligibilità possibile di quello che si ascolta.

In figura 14 una tabella riassuntiva che lega qualità acustiche della sala con la struttura architettonica della stessa, nei limiti proposti per un suono di qualità.

Fig. 14 20200110_222558.jpg

 

Protocollo Operativo

Di seguito propongo una serie di elementi sul protocollo operativo da seguire in base al tipo di sala, quindi da eseguire una volta finito il modello previsionale ad esempio sul software, e da eseguire in caso di rinnovo locale:

 

Auditori

  • Andamento del tempo di riverberazione in funzione della frequenza.
  • Tempo iniziale di ritardo.
  • Indici di Chiarezza.
  • Definizione.
  • Efficienza Laterale.
  • Impressione Spaziale.
  • Misura del rumore di fondo in sala prodotto dagli impianti e da sorgenti di riferimento poste nei corridoi.
  • Misura del rumore di fondo eventualmente prodotto dal traffico.

 

Teatri d’Opera

  • Andamento del tempo di riverberazione in funzione della frequenza e tempo iniziale di ritardo in sala per emissioni sul palco e nella fossa d’orchestra.
  • Andamento del tempo di riverberazione in funzione della frequenza e tempo iniziale di ritardo sul palco per emissioni sul palco.
  • Andamento del tempo di riverberazione in funzione della frequenza e tempo iniziale di ritardo nella fossa d’orchestra per emissioni nella fossa d’orchestra.
  • Efficienza Laterale in sala.
  • Impressione Spaziale in sala.
  • Mappe di distribuzione dei livelli sonori e misura della Chiarezza e della Definizione in sala per sorgenti sul palco e nella fossa d’orchestra.
  • Mappe di distribuzione dei livelli sonori e misura della Chiarezza e della Definizione sul palco per sorgenti nella fossa d’orchestra.
  • Mappe di distribuzione dei livelli sonori e misura della Chiarezza e della Definizione nella fossa d’orchestra per sorgenti sul palco.
  • Misura del rumore di fondo in sala, sul palco e nella fossa d’orchestra prodotto dagli impianti e da sorgenti esterne alla sala.

 

Teatri di Prosa

  • Andamento del tempo di riverberazione in funzione della frequenza e tempo iniziale di ritardo in sala per emissioni sul palco.
  • Andamento del tempo di riverberazione in funzione della frequenza e tempo iniziale di ritardo sul palco per emissioni sul palco.
  • Efficienza Laterale in sala
  • Impressione Spaziale in sala.
  • Mappe di distribuzione dei livelli sono e misura della Chiarezza e della Definizione in sala per sorgenti sul palco.
  • Misura dell’Indice RASTI.

 

Studio di Registrazione e Mastering

Discorso a parte va fatto per la creazione di studi di registrazione in cui l’obbiettivo è quello di mixare e masterizzare musica registrata su determinato supporto destinato ai media ascoltatori (quindi non si parla di evento dal vivo). In questo caso ci si basa unicamente sulla taratura qualitativa dal punto di vista di chi ascolta, vista la non presenza di esecutori in tempo reale.

In questo caso si prende come riferimento di analisi la posizione del fonico (che a sua volta dovrebbe essere in perfetta posizione rispetto all’asse dei diffusori acustici in base all’immagine che si vuole registrare (quale stereo, multicanale, ecc..). In questa posizione va ricercata la perfetta distribuzione del suono nella più ampia banda di frequenze ( 20 hz – 20 Khz), cosi da coprire qualitativamente qualsiasi esigenza di genere musicale. Minimizzare l’effetto modale, risonante, attraverso l’ausilio di pannelli fonoassorbenti e diffusori di Schroeder, ottimizzare la dinamica, quindi c’è da considerare il rumore di fondo generato sia da fonti esterne che dei macchinari, generalmente posti all’interno delle Machine Room appositamente acusticamente fonoassorbenti (ma sono tutte cose che vedremo in altre argomentazioni).

Ci sono poi le Sale di Ripresa dove vengono registrati gli strumenti in loco, queste sale devono essere opportunamente tarate dando a loro il giusto tempo di riverberazione ed energia delle prime riflessioni in base al suono che si vuole ottenere, quindi anche attraverso una specifica posizione dei microfoni di ripresa (tecniche che vedremo in altre argomentazioni).

Quello che manca nello studio di registrazione anche se ad oggi con i vari processori effetto, frequenza e dinamica ci si avvicina molto è nel ricreare la giusta ambientazione di percezione spaziale, chiarezza e tutti quegli indici visti fino ad ora che in un’ottima sala acusticamente tarata risulteranno sempre irrangiuggibili per l’ascoltatore.

In ogni caso è possibile fare delle valutazioni con tutti gli indici visti fino ad esso per vedere se nel punto di ascolto sono rispettati i valori di un suono di qualità.

 

Altro su Acustica Architettonica

Acustica Architettonica – I (Percezione Ambientale, Definizione della Dimensione, Descrizione Modale, Frequenza di Scroeder, Riverbero, Tempo di Decadimento e Risposta all’Impulso, Fluttuazione dei Modi, Teorie Pratiche).

Acustica Architettonica – II (Campo Perfettamente Diffuso, Campo Riverberante, Definizione degli Ambienti, Riflettore Rettangolare Sospeso, Diffusori di Schroeder, Regime Stazionario, Distanza Critica).

Acustica Architettonica – III (Regime Transitorio, Sabine ed il Tempo di Riverbero, Tempo di Riverberazione secondo la Teoria Classica, Tempo di Riverberazione secondo altre teorie, Assorbimento dell’Aria negli Ambienti Chiusi, Modelli Empirici per Ambienti di Grandi Dimensioni ed Irregolari, Valutazione della Qualità Acustica delle Sale per lo Spettacolo, Requisiti Acustici delle Sale per lo Spettacolo, Attributi Soggettivi della Sale Musicali).

Acustica Architettonica – IV (Generi Musicali e loro Requisiti, Tipologie di Ambienti e loro Requisiti, Prestazioni Acustiche delle Sale, Valori Ottimali per i Criteri di Valutazione, Prime Riflessioni, Parametri Soggettivi, Fattori Soggettivi).

Acustica Architettonica – V (Nitidezza, Definizione, Massa della Sala, Chiarezza, Tempo Centrale, Supporto, Funzione di Autocorrelazione, Spazialità, Frazione dell’Energia Laterale, Impressione Spaziale, Impressione della Sala, Efficienza Laterale, Funzione di Correlazione Mutua Interaurale, Indice di Intensità).

Acustica Architettonica – VI (Comfort Acustico in ambienti destinati all’ascolto della parola, Intelligibilità del Parlato, Voce Umana, Articulation Index, Speech Interference Level, Speech Intelligibility Index, Speech Transmission Index, Rapid Speech Transmission Index).

Acustica Architettonica – VII (Test a Vocabolario, ALcons, CIS, Rumore e Disturbo Soggettivo, Noise Criteria, Room Criteria, Balanced Noise Criterion, Noise Climate).

Acustica Architettonica – VIII (Modelli di Simulazione Acustica, FEM, BEM, Acustica Geometrica, Sorgenti Virtuali, Ray Tracing).

Acustica Architettonica – IX (Metodo della Radiosità, Modelli Ibridi, Metodo a Fasci Divergenti, Auralizzazione, Linee Guida Simulazioni Acustiche, Metodologie di Misura in Ambiente Reale).

Acustica Architettonica – X (Strumentazione e Condizioni di Misura, Tecniche di Misura con Rumore Stazionario, Tecniche di Misura tramite Risposta all’Impulso, Determinazione del Tempo di Riverberazione, Misura del Rumore di Fondo, Misura di Grandezze Oggettive, Rappresentazione delle Misure e dei Risultati, Considerazioni sugli Impulsi, MLS, Dirac, Sweep, Misurazione della Risposta all’Impulso con Metodo Indiretto).

Acustica Architettonica XII (Software di Acustica Architettonica EASE, Caratteristiche e Funzionalità del Programma, Personalizzazione della Sorgente Sonora, Personalizzazione dei Materiali Acustici, Fattori di Analisi).

Acustica Architettonica XIII (EASE Analisi Approfondita, Room DATA, Calcolo del Tempo di Riverberazione).

Acustica Architettonica XIV (Aura, Auralizzazione, Rendering).

 

Acquista Attrezzature Audio dai principali Store

 

logo amazon.it

Thomann_logo1

The-new-eBay-logo

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo di WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Google photo

Stai commentando usando il tuo account Google. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

Connessione a %s...