MENU

Sorpassare in scia: serve?

Cura del cancro – Nobel per la medicina a...

 

Ottobre 14, 2018 Commenti (0) Fisica, Ingegneria Meccanica, Mini Articoli Tempo di Lettura: 5'

Il luogo più silenzioso del mondo

Alcune persone necessitano, per riposare o per trovare la concentrazione per svolgere un qualche lavoro, di avere il silenzio più assoluto intorno a loro. In questo articolo scopriremo che esiste un luogo dove è possibile raggiungere dei livelli di rumore bassissimi che farebbe proprio al caso di queste persone: la camera anecoica.

Secondo alcuni, queste stanze sono così silenziose che è possibile, dopo un po’ di tempo che vi si rimane dentro, ascoltare il proprio sangue scorrere nelle vene e/o avere delle allucinazioni sonore e visive!

Cosa sono

La parola deriva dal latino e significa letteralmente senza eco. Questa stanza è infatti costruita in modo da assorbire quasi completamente le onde sonore che arrivano sulle pareti. La loro conformazione tipica è quella che si vede nella foto in basso. Anche il pavimento della camera è rivestito dello stesso materiale e generalmente è sovrastato da una rete metallica calpestabile (il cui effetto sul suono è trascurabile).

I cunei che rivestono le pareti sono in grado di ri-direzionare l’onda sonora incidente in modo che le alte frequenze vengano disperse all’interno dei cunei stessi e le basse frequenze assorbite a mano a mano che l’onda raggiunge l’effettiva parete della camera.

A cosa servono

La camera anecoica serve per la caratterizzazione delle sorgenti sonore. In questa stanza è infatti possibile fare in modo che un microfono risenta delle sole onde emesse dall’oggetto da esaminare in quanto non vi sarà nessun’onda che viene riflessa dalle pareti.

L’intensità sonora \(I\) viene definita, in un ambiente chiuso, dalla seguente equazione

\(I = W \left( \frac{Q}{4\pi R^2}+\frac{4(1-\bar{a’})}{S\bar{a’}} \right)\)

dove \(W\) è la potenza sonora della sorgente, \(Q\) è un fattore geometrico, \(R\) è la distanza sorgente-microfono, \(S\) è la superficie della camera e \(\bar{a’}\) è il coefficiente di assorbimento apparente. Quest’ultimo misura quale frazione dell’onda sonora emessa viene assorbita e trasmessa dalla parete. Varia tra 0 (completamente riflessa) e 1 (completamente assorbita).

Appare chiaro come le camere anecoiche siano stanze per le quali \(\bar{a’}\) tende all’unità.

La riverberazione

Nell’equazione scritta sopra si riconoscono due contributi:

  • il primo \(\frac{Q}{4\pi R^2}\) detto contributo diretto, che è sempre presente (anche in campo aperto);
  • il secondo \(\frac{4(1-\bar{a’})}{S\bar{a’}}\) detto contributo di riverberazione, presente in quasi tutti gli ambienti chiusi.

La camera anecoica è quindi un luogo, un campo sonoro, per cui non esiste il fenomeno del riverbero. Riferendoci all’immagine in basso le onde “rosse” uscenti dalla sorgente S, una volta che incontrano la parete, vengono completamente “annullate”.

S – sorgente; R – ricevitore; cs – velocità del suono; r – distanza

Bonus: come si misura il riverbero in una stanza

Per determinare il livello di riverbero di una stanza, gli strumenti di misura forniscono un indicatore detto tempo di riverberazione (indicato con \(\tau_{60}\)) che viene definito come il tempo convenzionale dopo il quale un’onda sonora si è ridotto in intensità di 60 dB o 1000000 J. Da questo valore, invertendo la relazione di Sabine

\( \tau_{60} = 0.16 \frac{V}{\bar{a’}S} \)

si può trovare il valore del coefficiente di assorbimento apparente e determinare quanto un ambiente sia riverberato o meno.

Per approfondimenti sull’acustica applicata si rimanda a questo link.

Fonti e immagini

Tags: , , , , , , , ,

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

error: EEEH?! VOLEVI!