Acustica Applicata e Fisica Tecnica Ambientale

Il Laboratorio di Acustica Applicata opera in diversi ambiti fondamentali dell’acustica, fornendo sia attività di ricerca sia servizi applicativi. Tutte le attività descritte di seguito possono essere svolte anche per conto di aziende, industrie ed enti pubblici, nell’ambito di consulenze specialistiche, supporto alla progettazione, prove sperimentali e verifiche di conformità normativa.

Propagazione del Suono in Ambiente Esterno

Le attività in questo ambito comprendono misure dei livelli sonori e relative analisi finalizzate alla verifica del rispetto dei limiti normativi, sia in ambienti interni sia in ambienti esterni.

Oltre alle campagne di misura, vengono spesso sviluppati modelli numerici avanzati. Partendo dai livelli di potenza sonora delle sorgenti e dalle caratteristiche geometriche e orografiche del sito, tali modelli consentono di prevedere la distribuzione dei livelli di pressione sonora nelle aree circostanti.

Il Laboratorio di Acustica Applicata è stato istituito per fornire ai futuri ingegneri gli strumenti fondamentali necessari per comprendere e gestire le problematiche legate al rumore e alle vibrazioni.

Strumentazione:

• 5 fonometri in Classe 1
• Software di simulazione SoundPLAN
• Sistema Ambisonics per la localizzazione delle sorgenti sonore

Propagazione del Suono in Ambienti Interni / Acustica degli Ambienti

Questo ambito comprende le attività relative alla propagazione del suono all’interno di spazi confinati.

Il comportamento acustico di un ambiente viene valutato mediante misure sperimentali oppure tramite simulazioni basate su ampie banche dati delle proprietà acustiche dei materiali. Quando sono noti i livelli di potenza sonora delle sorgenti, è inoltre possibile stimare i livelli di pressione sonora in qualsiasi punto dello spazio (mappatura acustica), sia a scopo previsionale sia per verifiche sperimentali.

I risultati ottenuti negli ambienti interni possono essere utilizzati anche per stimare l’impatto acustico di una struttura sull’ambiente circostante, purché siano note le proprietà di isolamento acustico dell’involucro edilizio.

Un’altra attività di particolare rilievo riguarda la valutazione della qualità acustica degli ambienti. I parametri che descrivono l’idoneità di uno spazio rispetto alla sua destinazione d’uso vengono determinati mediante la misura delle risposte impulsive in posizioni prestabilite. Nei casi più avanzati, vengono impiegate tecniche innovative, come l’elaborazione tramite time-reversal mirror, per ridurre le distorsioni dei sistemi e migliorare le prestazioni acustiche.

Strumentazione:

• Fonometri in Classe 1
• Schede audio professionali
• Microfoni omnidirezionali e a figura di otto
• Sorgente sonora omnidirezionale
• Sistema di acquisizione binaurale
• Software di simulazione Ramsete e SoundPLAN
• Software Audacity con plug-in Aurora
• Sistema Ambisonics
• Visore per realtà virtuale Meta Quest Oculus
• Sensore LiDAR Livox

Indice di Potere Fonoisolante ed Efficienza di Radiazione di Strutture Multistrato

Questo settore specialistico si occupa delle proprietà di isolamento acustico di materiali complessi e strutture multistrato.

Sebbene per le strutture semplici esistano correlazioni empiriche consolidate, lo studio di sistemi multistrato avanzati rappresenta ancora oggi un importante ambito di ricerca. Metodi ibridi sviluppati recentemente combinano misure accelerometriche effettuate sulle strutture con modelli numerici, offrendo risultati particolarmente promettenti nella previsione delle prestazioni acustiche.

Una volta determinata la frequenza critica della struttura, le stesse misure possono essere utilizzate per valutarne l’efficienza di radiazione sonora, ossia la capacità della struttura di irradiare energia acustica nell’ambiente circostante quando è sollecitata da vibrazioni.

Strumentazione:

• Sonda per la misura dell’intensità sonora
• Accelerometri monoassiali e triassiali
• Vibrometro laser
• Martello strumentato per prove d’impatto (PCB)
• Shaker elettrodinamico con amplificatore
• Testa di impedenza
• Analizzatore multicanale OROS OR36
• Software Oros Sound Intensity
• Strumenti di post-elaborazione in MATLAB
• COMSOL Multiphysics per la modellazione numerica multifisica.

Assorbimento Acustico

Il coefficiente di assorbimento acustico in campo diffuso è un parametro fondamentale che viene generalmente misurato in camere riverberanti su campioni di grandi dimensioni, secondo le procedure previste dagli standard internazionali.

Nelle prime fasi di progettazione, una selezione preliminare dei materiali può essere effettuata mediante la misura del coefficiente di assorbimento a incidenza normale utilizzando un tubo di impedenza. Questo approccio è più rapido, meno costoso e richiede campioni di dimensioni ridotte (diametro compreso tra 46 e 60 mm).

Durante la prova, il campione viene collocato all’interno del tubo di impedenza di fronte a una sorgente sonora che genera rumore bianco. I microfoni misurano le onde sonore incidenti e quelle riflesse, consentendo di determinare la frazione di energia acustica assorbita dal materiale.

Strumentazione:

• Tubi di impedenza a 2, 3 e 4 microfoni
• Microfoni da 1/4"
• Analizzatore multicanale OROS OR36
• Analizzatore Brüel & Kjær (B&K) PULSE
• Banco prova per la misura della resistività al flusso d’aria
• Banco prova per la misura della porosità
• Software di post-elaborazione dei dati.

Acustica Edilizia

Queste attività sono finalizzate alla verifica della conformità ai requisiti acustici degli edifici, con particolare riferimento all’isolamento acustico di facciata, all’isolamento dai rumori aerei tra ambienti e all’isolamento dai rumori da calpestio.

Le prove vengono eseguite sia in fase di collaudo sia nell’ambito di interventi di diagnosi acustica, per accertare il rispetto delle prescrizioni normative e valutare le prestazioni acustiche dell’edificio.

Strumentazione:

• Fonometri in Classe 1
• Sorgente sonora omnidirezionale
• Sorgente per misure di isolamento acustico di facciata
• Macchina da calpestio (tapping machine) per prove di rumore da impatto.

Misura del Livello di Potenza Sonora

Il laboratorio è attrezzato per la misura del livello di potenza sonora delle sorgenti mediante:

• Metodi basati sulla pressione sonora (norme ISO 3744 e ISO 3746)
• Metodi basati sull’intensità sonora (serie di norme ISO 9614)

Strumentazione:

• Fonometri in Classe 1
• Sonda di intensità sonora Brüel & Kjær
• Analizzatore multicanale OROS OR36
• Software Oros Sound Intensity per acquisizione ed elaborazione dei dati

Le principali attività di ricerca del Laboratorio di Acustica Applicata riguardano:

• Proprietà dinamiche e acustiche dei materiali compositi
• Assorbimento acustico di materiali porosi e metamateriali
• Propagazione del suono nei condotti e progettazione acustica di silenziatori
• Emissione acustica generata da scariche a corona
• Caratterizzazione e realizzazione di sorgenti sonore
• Acustica edilizia
• Acustica degli ambienti confinati (room acoustics)
• Misure e applicazioni dell’intensità sonora
• Caratterizzazione termica dei materiali.