|
Molte (troppe)
persone confondono il trattamento degli ambianti perché offrano
(al loro interno) un'acustica migliore, con il trattamento degli ambienti
perché non trasmettano il suono dall'interno all'esterno o viceversa,
e quindi siano ambienti isolati..
Passiamo ora
all'esame più ravvicinato di ciò che succede quando un'onda
acustica qualsiasi (nel nostro caso un segnale musicale, nel caso di un'industria
il rumore prodotto da certe macchine) incontra nel corso della sua propagazione
in un certo ambiente un ostacolo più o meno rigido.
Quando
questo è rappresentato da una parete, risulta abbastanza facile
immaginare il probabile andamento delle varie riflessioni e gli effetti
provocati dalle relative rifrazioni; teniamo presente però, (e questo
conferma la difficoltà dell'argomento tratto), che gli stessi effetti
hanno luogo anche quando il segnale incontra ad esempio uno specchio o
una sedia o addirittura un soprammobile.
n definitiva, prima di passare all'esame delle possibili forme di correzioni
acustiche, vorremo arrivare al punto di conoscere sufficientemente i meccanismi
che regolano la propagazione dell'onda sonora in una tipica "saletta di
ascolto" di un appartamento italiano.
POTERE FONOISOLANTE
DI PARETI SEMPLICI
L'elemento che maggiormente determina la capacità di una parete
semplice ad ostacolare la propagazione delle onde sonore è la massa,
rapportata all'unità di superficie, della parete stessa. La riduzione
del livello sonoro tra locale di emissione e locale di ascolto (R = Le
- La), misurato in dB, è proporzionale al logaritmo della massa
superficiale del divisorio. Il potere fonoisolante è pure proporzionale
al logaritmo della frequenza del suono incidente. Per onde piane, che colpiscono
perpendicolarmente la parete, si ha il seguente comportamento:
-per una data frequenza, il potere fonoisolante aumenta di 6 dB al
raddoppio della massa superficiale della parete;
- andamento analogo si riscontra, per una data massa superficiale,
al raddoppio della frequenza del suono incidente. Se le onde incidenti
hanno una provenienza casuale (situazione più vicina a quella che
si ha nella realtà) la pendenza della curva che esprime il potere
fonoisolante in funzione della frequenza è minore, ed è pari
a 4 dB per ottava contro i 6 dB per ottava del caso precedente. Con il
grafico riportato (figura n. 1) si può rapidamente valutare il potere
fonoisolante teorico, alle diverse frequenze, di una parete semplice omogenea
di cui è nota la massa superficiale. La legge sopra indicata, come
si è detto, è di tipo teorico; le pareti reali hanno un comportamento
diverso essendo influenzate anche dai seguenti fattori:
- elasticità del materiale costituente il divisorio;
- tipo di vincoli
- porosità, fessure, crepe
- dimensioni.
Per effetto di questi elementi, la legge della massa viene rispettata
solo in un breve intervallo di frequenze. Il grafico di figura n. 2) indica
il comportamento tipico di una parete semplice omogenea reale. Il comportamento
anomalo rispetto alla legge della massa nelle basse frequenze è
dovuto alle risonanze naturali di oscillazione che dipendono dalle dimensioni,
dalla massa e dalle caratteristiche elastiche del divisorio. La perdita
di isolamento indicata come "effetto di coincidenza" dipende dallo spessore
del divisorio, dalle condizioni ai bordi e dal suo modulo di elasticità.
Nel tratto in cui il comportamento della parete reale si approssima a quello
della parete semplice ideale, la pendenza della curva è di 4 dB
per ottava.
POTERE FONOISOLANTE
DI PARETI DOPPIE
Il comportamento acustico di una parete doppia è nettamente migliore
di quello di una parete semplice della stessa massa superficiale, in quanto
l'energia acustica incontra due volte l'ostacolo, anzichè una sola
volta. Il potere fonoiso-lante di un divisorio doppio cresce infatti con
una pendenza di 12 dB per ottava, contro i 4 dB del divisorio semplice.
Il grafico del potere fonoisolante di una parete doppia è peraltro
più complicato: in aggiunta ai problemi connessi ad ogni singolo
componente, si hanno quelli dovuti all'interazione dei due componenti fra
loro (figura n. 3). Tali interazioni si manifestano nei fenomeni seguenti:
- Risonanza del sistema elastico massa-aria-massa, costituito dalle
due pareti pesanti e dall'elemento elastico (aria) che le separa.
- Risonanze di cavità, dovute alla lama d'aria imprigionata
tra le due pareti, che viene posta in vibrazione.
Il comportamento acustico di una parete doppia può essere migliorato
in modo considerevole interponendo, tra i due elementi rigidi, un materiale
fibroso fonoassorbente.
Tale materiale svolge infatti una funzione:
- Rende meno sensibile l'effetto di risonanza di cavità, poichè
dissipa le vibrazioni dell'aria in energia termica.
- Assorbe, in virtù delle sue caratteristiche di fonoassorbenza,
parte dell'energia che, dal primo elemento del divisorio, si trasmette
al secondo. Attualmente non esistono metodi di calcolo che permettano di
valutare con esattezza le prestazioni acustiche di pareti divisorie semplici
e doppie.
Tale argomento è soggetto di studi approfonditi, in quanto l'esigenza
di un soddisfacente comfort acustico è sempre più sentita.
L'attenzione dei ricercatori è prevalentemente concentrata sulle
pareti doppie, su quelle multistrato in genere e sulle contropareti fonoisolanti
che permettono di ottenere risultati interessanti con pesi contenuti. La
leggerezza è infatti un elemento determinante non solo nel settore
dei trasporti, ma anche in quello dell'edilizia industrializzata e prefabbricata,
in quanto permette di ridurre costi e tempi di realizzazione. |
figura
1
figura
2
figura
3 |