I° Parametro di assorbimento acustico: la densità
Analizzando la figura sottostante: influenza della resistenza al flusso su pannelli rockwool a densità variabile con spessore 40mm, a parità di spessore (40mm), all’aumentare della densità del materiale aumenta il potere assorbente alle basse frequenze. Usando un pannello a bassa densità sotto ai 1000 Hz l’assorbimento va riducendosi velocemente: sotto ai 200 Hz, l’assorbimento è quasi nullo. L’aumento di densità permette solo un modesto aumento dell’assorbimento a bassa frequenza e a discapito dell’assorbimento ad alta frequenza.
Influenza della resistenza al flusso su pannelli rockwool a densità variabile con spessore 40mm
II° Parametro di assorbimento acustico: lo spessore
Avvalendosi della figura: influenza dello spessore sull'assorbimento acustico di un pannello di materiale Rockwool con densità pari a 60 Kg/m^3, a parità di densità, all’aumentare dello spessore del materiale aumenta il potere assorbente alle basse frequenze. Usando un pannello di basso spessore sotto ai 1000 Hz l’assorbimento va riducendosi velocemente: sotto ai 200 Hz l’assorbimento è quasi nullo. All’aumentare dello spessore l’assorbimento cresce in maniera sensibile, ma a bassissima frequenza l’assorbimento rimane basso.
Al fine di smorzare risonanze interne ad una cabinet (eliminando le colorazioni del suono da esse generate) non bisogna escludere la possibilità di scegliere pannelli di materiale assorbente di discreta densità e di buono spessore. Per le risonanze al di sotto dei 200 Hz (tipica all’interno dei diffusori a torre o TL) uno spessore di 10 cm non può bastare. L’utilizzo di pannelli piramidali non modifica la situazione a bassa frequenza.
Influenza dello spessore sull'assorbimento acustico di un pannello di materiale Rockwool con densità pari a 60 Kg/m^3
l'aumento dello spessore del fonoassorbente aiuta ad allargare l'effetto assorbente alle basse frequenze. Di seguito un esempio al fine di chiarire il concetto: una risonanza stazionaria a 400 Hz all'interno di un diffusore, produce uno sgradevole effetto scatolato del suono. Calcolando la lunghezza d'onda a 400 Hz (85.84 cm) e considerando lampda/4 otteniamo uno speassore di 21.46 cm. Riferendosi ai grafici visti in precedenza, con uno spessore di 100mm e una densità di 60Kg/m^3 otterremmo un coefficiente di assorbimento do 0.65. Per ottenere una performance maggiore potremmo raddoppiare lo spessore oppure aumentare la densità da 60 a 140 Kg/m^3 (in quest'ultimo caso, mantenendo uno spessore di 100 mm)
Non è invece opportuno, soprattutto per le basse/bassissime frequenze, limitare la penetrazione del suono nello spessore dell'assorbente (effetto soffocamento) aumentando troppo la densità. Il woofer, così facendo, vedrebbe una riduzione del volume del box. Vicino alle pareti del box del woofer però è possibile aumentare la densità. Dunque, anche per l'assorbente acustico le esigenze ed i problemi cambiano al variare della frequenza.
Il Polistirolo espanso è un buon materiale fonoassorbente?
Polistirolo espanso
Il polistirolo espanso non è un "assorbente" acustico: è solo un eccellente ed economico "isolante” termico. Per usi esclusivamente audio non è idoneo alla fono assorbenza. Essendo rigido ed a celle chiuse, non assorbe energia, oltre ad essere troppo leggero per produrre assorbimento acustico. Stesso discorso per altri materiali espansi a celle chiuse (venduti a rotoli o a pannelli), sono idonei solo come materiali resilienti da alloggiare al di sotto del parquet flottante, al fine di attutire la trasmissione dei rumori verso il piano inferiore. Un utile metodo per comprendere se un materiale espanso è a celle chiuse o aperte, è quello di soffiare attraverso: se l'aria non passa è a celle chiuse viceversa a celle aperte. Discorso differente se si include una pesante lamina di piombo (per l'isolamento acustico): l'espanso serve da supporto per mantenere disaccoppiato il foglio di piombo dalla superficie su cui va ad essere fissato.
L'assorbimento acustico VS lo smorzamento
L' assorbimento acustico, attenuazione dei suoni riflessi, è un fenomeno ben diverso dallo "smorzamento" delle risonanze proprie dei pannelli di legno (risonanze con altissimo Q e bassissime perdite) con cui sono costruiti i diffusori. I materiali per controllare i due diversi fenomeni hanno caratteristiche differenti. L'argomento sulle risonanze nei pannelli è stato approfondito alla seguente pagina: Risonanze all'interno dei pannelli.
Per ultimo, la trasmissione all'esterno del box delle onde sonore presenti all'interno è un argomento che si scinde dall'assorbimento acustico ma fa capo all'isolamento acustico. Quest'ultimo è un argomento che non fa capo a tale scritto, presenta profonde differenze e metodologie di correzione. Non si andrà ad analizzare l'argomento "isolamento acustico" ma se ne sottolinea la differenza con l'assorbimento acustico.
La moquette gommata può essere utilizzata per l'assorbimento acustico all'interno dei cabinet dei diffusori?
Se si tratta di studiare la coibentazione da inserire all’interno di diffusori “satelliti” che non devono essere spinti a funzionare anche nelle prime ottave, e per i quali è però importantissimo ottenere una ottima gamma mediobassa (priva di risonanze e colorazioni varie) si può seguire una strada poco battuta, ma semplice, per cercare di assorbire le riflessioni interne al box anche alle frequenze ben al di sotto dei 1000 Hz, senza far uso di pannelli assorbenti di alto spessore.
Dal momento che:
1) in corrispondenza delle pareti interne dei box dei diffusori acustici, a bassa frequenza, si ha solo pressione e non velocità (nei piccoli box questa condizione si verifica in tutto il volume interno);
2) I normali materiali assorbenti di tipo poroso o fibroso se collocati a ridosso delle pareti hanno un’efficacia piuttosto scarsa a bassa frequenza (e quindi anche nella zona delle stazionarie).
Si potrebbe dunque provare ad incollare su tutte le pareti interne del box della moquette gommata: la si deve incollare non dal lato gommato (come si fa sui pavimenti) ma da quello fibroso. Il lato gommato (non permeabile all’aria) risulterà rivolto verso l’interno del box e rimarrà flottante, ovvero non rigidamente connesso ai pannelli del box. Saranno le variazioni di pressione interne al box a farlo lavorare (e non la velocità dell’aria). Non serve ricoprire esattamente il 100% della superficie interna, basta un 90%. Sopra questa moquette si potrà poi incollare uno strato di 40 mm di poliuretano espanso di buona densità. Nei diffusori alti e stretti (a torre) si possono aumentare gli strati sul pannello della base e su quello superiore.
Conclusioni e ultime annotazioni sull'assorbimento acustico ed il coefficiente di assorbimento acustico
Si è visto come il coefficiente di assorbimento acustico α dei materiali di tipo poroso e fibroso abbia un andamento più o meno simile, ovvero: esiguo a bassa frequenza, ed in progressivo aumento all’aumentare della frequenza. A bassa frequenza bisogna dunque intervenire con una integrazione fatta di pannelli vibranti e/o di elementi con buon coefficiente di fonoassorbimento.
Per ultimo i coefficienti di assorbimento di alcuni altri materiali spesso presenti nelle nostre case (Corso di Fisica Tecnica – Volume V – Acustica architettonica - 1969 – Ing. Cesare Codegone).
Coefficiente di assorbimento vs frequenza differenti materiali
Da notare come la tenda, pur essendo più sottile e leggera di un tappeto, solo per il fatto di essere collocata a 20 cm dal muro riesce ad essere molto più fonoassorbente.
<---- LA SOLUZIONE PER L'ASSORBIMENTO ACUSTICO? PRIMA LA TEORIA POI LA PRATICA
Riferimenti Bibliografici Assorbimento Acustico
[1] “Cirillo E., “Acustica applicata”, McGraw-Hill, 1997.”
[2] “Manuale di acustica concetti fondamentali acustica degli interni.Editore Ulrico Hoepli MilanoTitolo originale: The Master Handbook of Acoustic, thirdeditionTraduzione di Gabriele Bertinotti e Rocco Minerva.Edizione italiana a cura di Daniele Fuselli”
[3] "Fisica tecnica volume 4, acustica tecnicaAUTORE: Giuliano Cammarata 22/03/2003”
[4] “Paolo Viappiani “Teoria e pratica dei sistemi di altoparlanti Bass Reflex. Edizione demidoff.”
[5]“Benedetto G. e Spagnolo R., “Assorbimento acustico di materiali e strutture”, in Manualedi acustica applicata, CittàStudi, novembre 2007.”
[6] Pompoli F. “Assorbimento acustico dei materiali in lana di roccia Rockwool”, Capitolo 3 in “Acustica in edilizia, teoria, applicazioni, prove tecniche, normativa”, Rockwool Italia.
Fonte e Ringraziamenti
Marco Bonioli è artefice di numerose duscussioni sul forum di CHF, oltre ad essere redattore tecnico per l'omonima rivista. Una di queste discussioni è stata lo spunto del presente articolo web; rimaneggiato e arricchito, al fine di ottenere una lettura fruibile con riferimenti sia teorici che pratici. E' dunque grazie alla collaborazione fra Roberto Messineo e Marco Bonioli che si è potuto dare forma a tale lavoro.
Un doveroso grazie a Marco, per aver permesso di utilizzare gli spunti condivisi sul forum, al fine di ottenere dei veri e propri articoli.
La fonte dove trovare il thread è il forum di CHF al seguente link: Costruire HI-FI Assorbimento acustico
