Basi di Acustica

ACUBT01

Docenti

Ing. Paolo Gianola - DB-Project

Descrizione Introduttiva

Il corso intende fornire le nozioni fondamentali sull'acustica  per garantire l'opportuno background di base a coloro che intendono avviarsi allo svolgimento di attività di simulazione e progettazione in campo acustico.
In particolare, dopo aver richiamato i concetti di base dell’acustica, verranno approfonditi gli aspetti della propagazione acustica in campo libero ed in campo chiuso con particolare attenzione a quella generata da strutture vibranti (vibroacustica).
Verranno inoltre illustrate le caratteristiche relative ad alcuni problemi acustici tipici come le cavità ed  i condotti, i problemi relativi all’isolamento delle vibrazioni,  dei problemi accoppiati acustico-strutturali con riferimento ai diversi settori  industriali e civili. Ampio spazio verrà dato ad attività pratiche di misura ed elaborazione dei dati vibrazionali ed acustici.

Programma

Prima Giornata
Parte 1 - INTRODUZIONE
Principi di base

• Cosa è l’acustica?
• Suono e rumore
• Fenomenologia del suono
• Cenni di acustica fisica
• Classificazione dei fenomeni: campi di frequenze, infrasuoni, ultrasuoni, fenomeni lineari e non lineari, psico acustica …

Campi d’interesse

• Cenni ai meccanismi di generazione
• Cenni degli ambiti applicativi: in architettura, in edilizia, sui luoghi di lavoro, in ambiente di vita …

Parte 2 - FISICA ACUSTICA
Cenni dei sistemi vibranti

• Sistemi a 1 grado di libertà

Fisica delle onde sonore

• Onde longitudinali e trasversali
• Equazione di Eulero, Equazione di Continuità, Equazione di stato
• Equazione delle onde
• Velocità delle onde
• Onda piana
• Onda sferica
• Impedenza acustica
• Riflessione e trasmissione delle onde
• Rifrazione delle onde
• Diffrazione delle onde
• Interferenza di onde; i battimenti e le onde stazionarie
• Grandezze fondamentali: potenza, intensità, pressione e densità di energia

Parte 3 - GRANDEZZE FISICHE IN RAPPORTO ALLA PERCEZIONE UDITIVA
L’organo dell’udito

• Principi di funzionamento
• Gamma di frequenza
• Gamma di pressione sonora

Livelli sonori e loro trattamento

• Livelli di pressione sonora, potenza sonora e intensità sonora
• Legame tra i livelli
• Operazione tra livelli: somma e sottrazione

Dominio del tempo e dominio delle frequenze

• Dominio del tempo
• Dominio delle frequenze
• Teorema di Fourier, cenni della trasformata di Fourier
• Spettri sonori

Percezione uditiva

• Sensazione sonora
• Curve di ponderazione: Flecther e Munson, Robinson e Dadson, ISO 226:2003
• Indici di valutazione del rumore: livello sonoro ponderato A, livello equivalente, analisi statistica dei livelli …
• Cenni ai criteri di valutazione del disturbo in ambiente di vita da sorgenti sonore fisse: rumore intrusivo e rumore di fondo

Seconda Giornata
Parte 4 - PROPRIETA’ DEI MATERIALI
Generalità

• Bilancio energetico
• Assorbimento, riflessione e trasmissione

Assorbimento acustico

• Principi generali
• Assorbimento per porosità
• Assorbimento per risonanza di cavità
• Assorbimento per risonanza membranale

Fonoisolamento

• Principi generali
• Teoria della trasmissione della lastra singola: legge di massa, frequenza di coincidenza
• Teoria della trasmissione della lastra doppia: frequenza di cavità
• Indice del potere fono isolante: ISO 717-1
• Potere fono isolante, potere fonoisolante apparente e isolamento acustico

Parte 5 - ACUSTICA IN AMBIENTI APERTI
Campi acustici elementari

• Campo acustico libero
• Attenuazione per divergenza: sorgente puntiforme, lineare, areale
• Direttività di una sorgente

La propagazione all’aperto

• Equazione generale
• Le riflessioni e le relative sorgenti immagine
• Attenuazione del mezzo
• Attenuazione del suolo
• Attenuazione per diffrazione
• Altri fenomeni di attenuazione

Parte 6 - MISURA DEL RUMORE
Strumentazione per misure acustiche

• Classi di fonometri: le norme IEC
• Il misuratore di pressione sonora: principi di funzionamento, microfoni, banco filtri, scale di ponderazione
• I circuiti mediatori: media lineare e media esponenziale
• Il calibratore di livello sonoro
• Regole generali di buona norma durante l’esecuzione delle misure

Alcune normative tecniche di riferimento in acustica

• Le norme UNI ISO

Misura della potenza acustica mediante rilievi di pressione sonora

• Principi generali
• Le norme ISO 374x
• La norma ISO 3745
• Le norme ISO 3744 e ISO 3746

Misura della potenza acustica mediante rilievi di intensità sonora

• Principi generali: le sonde intensimetriche, limitazioni del campo di frequenza, direttività
• La norma ISO 9614
• Altre applicazioni della tecnica intensimetrica

Misura della potenza acustica mediante rilievi di vibrazioni

• Principi generali: l’efficienza di radiazione
• La norma ISO 7879

L’orario del corso è il seguente: dalle 09.00 alle 17.30 con pausa pranzo alle 13.30

Destinatari

Il corso si rivolge ad analisti che intendono avviarsi allo svolgimento di attività di simulazione o progettazione in campo acustico.
Il corso è propedeutico a corsi di approfondimento su tematiche più specifiche relative alle tecniche numeriche e di modellazione in campo acustico e vibro acustico nonché alle procedure sperimentali.

Materiale didattico

Ad ogni partecipante al corso verranno fornite delle dispense/note relative agli argomenti trattati, assieme a copie delle presentazioni in Powerpoint utilizzate durante le lezioni.