Tempo di riverberazione (il muggito della stanza...)

ho questo problema...questa è la soluzione
DRC, equalizzazione attiva e passiva
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Tempo di riverberazione (il muggito della stanza...)

#1 Messaggio da MarioBon »

Il tempo di riverberazione (o T60) è il tempo che un suono impiega per attenuarsi di mille volte (60 dB). A quel punto viene ritenuto non più udibile (estinto).
Un modo per misurare il tempo di riverberazione è il seguente:

- si dispone una sorgente omnidirezionale nell’ ambiente
- si pone il microfono abbastanza lontano dalla sorgente ed abbastanza lontano dalle pareti
- si alimenta la sorgente con rumore rosa (o con bande di rumore rosa)
- si porta il sistema al regime stazionario (si attende un tempo più lungo del T60)
- si spegne la sorgente
- si inizia a registrare la pressione rilevata dal microfono dall’ istante in cui viene spenta la sorgente
- si registra finché l’SPL non si attenua di 60 dB

In genere la misura viene ripetuta in più posizioni. Nell'ambiente ci sono alcune posizioni particolari:
- in prossimità degli angoli ci sono i massimi di pressione dei modi Assiali
- in prossimità delle pareti ci sono i massimi di pressione di modi assiali
- al centro della stanza ci sono i minimi di pressione dei modi assiali
In oltre, se nel unto dove viene posizionato il microfono si trova il ventre di un modo, questo non viene eccitato. Per tutti questi motivi la misura del T60 viene fatta in più posizioni.

Se interessa il T60 per ciascuna ottava si ripete la misura più volte alimentando la sorgente con rumore rosa con spettro opportuno.
Oggi, grazie ai PC, i registratori a carta non sono più necessari ma la procedura è sostanzialmente la stessa. In alcuni casi, al posto della sorgente di rumore rosa, si utilizza lo sparo di una pistola.
La registrazione dell’SPL viene presentata su un grafico con in ascissa il tempo (su scala lineare) e in ordinata l’SPL in scala logaritmica. Dato che il campo sonoro decade esponenzialmente il risultato sarà (idealmente) una retta con coefficiente angolare negativo.
Nei piccoli ambienti la misura del T60 è complicata da diversi fattori:

- la presenza di onde stazionarie
- la vicinanza delle pareti
- la vicinanza della sorgente
- il campo riverberato non perfettamente diffuso

Di norma, nei piccoli ambienti, si può parlare di tempo di riverberazione solo da una certa frequenza in su (frequenza di Schroder). Al di sotto di tale frequenza i modi normali devono essere considerati uno ad uno.
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Re: Tempo di riverberazione

#2 Messaggio da MarioBon »

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La figura qui sopra mostra una ipotetica misura di T60, effettuata su una banda di frequenze sufficientemente stretta, in due ambienti molto diversi (ma con la stessa sorgente omnidirezionale che emette un Watt acustico). Nell’ ambiente più piccolo il decadimento è più veloce (anche se parte da un valore più alto). Nell’ ambiente più grande il suono impiega più tempo per decadere. Quando il fonoassorbimento viene incrementato al 25% anche nell’ ambiente più grande si ottiene un decadimento rapido.
Detto per inciso il 15% di fonoassorbimento medio è un valore di tutto rispetto. In assenza di mobilio, tende e tappeti il T60 dell’ambiente da 56 metri cubi sarebbe prossimo a 1 secondo.

Suona meglio l’ambiente grande o l’ambiente piccolo? Nell’ ambiente più grande, a parità di tempo di riverberazione, il campo riflesso è meno intenso, l’ITG è più alto (le pareti sono più distanti dal punto di ascolto), la frequenza di Schroder sta a 95 Hz circa (contro i 250 del locale più piccolo).
Questo significa che la regione di frequenze tra 95 e 250 Hz non è interessata da modi normali isolati e la gamma medio bassa suonerà di conseguenza in modo più intelligibile.

Ne segue che non si può proporre un confronto tra diffusori acustici in ambienti con volume e tempo di riverberazione diversi che non potranno che suonare in modo profondamente diverso soprattutto in una regione di frequenze molto importante come quella medio bassa (dove si concentra gran parte dell'energia del programma musicale).
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Re: Tempo di riverberazione

#3 Messaggio da MarioBon »

Un modo normale di una stanza si comporta come un filtro passa bada sintonizzato su unacerta frequenza (la frequenza del modo). Il fattore di merito di questo filtro è molto alto e vale approssimativamente

Q=2 freq T60 (1)

Dove freq è la frequenza del modo e T60 il tempo di decadimento a quella frequenza. Per esempio un modo a 50 Hz possiede un Q pari a 100 volte il T60. Se T60=0.5 otteniamo Q=50. Questo significa che il suono si smorzerà dopo almeno 50 periodi ovvero almeno dopo un secondo.
Un woofer in cassa chiusa con risonanza a 50 Hz e Qt<1 si "ferma" in un cinquantesimo di secondo (circa) quindi quello che si sente è la coda causata dall’ ambiente (il "basso muggente").
Si noti che il Q di un modo (espressione 1) è più piccolo quando il tempo di riverberazione è breve ecresce con a frequenza. Fortunatamente anche il coefficiente di fonoassorbimento medio degli ambienti domestici tende a crescere con la prequenza compensando questo fenomeno.

Il fattore di merito di un modo normale è talmente alto che anche l’introduzione di modeste quantità di materiali fonoassorbenti lo può ridurre in modo significativo.

Se una coppia di pareti parallele presentano un coefficiente di fonoassorbimento del 10%, l' onda stazionaria che si forma tra loro si attenuerà ad un decimo del suo valore dopo 22 riflessioni (percorrendo la distanza tra le due pareti 21 volte), a un centesimo dopo 42 riflessioni e a un millesimo dopo 65 riflessioni (circa).
Se l'assorbimento vale il 20% allora l'ampiezza si ridurrà di 1000 volte dopo 30 riflessioni.
Il problema è ottenere un fonoassorbimento del 20% sotto i 200 Hz.
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Re: Tempo di riverberazione

#4 Messaggio da MarioBon »

I modi normali sono di tre tipi

Assiali (coinvolgono 2 pareti)
Paralleli (coinvolgono 4 pareti)
Trasversali (coinvolgono 6 pareti)

ne segue che i modi assiali hanno mediamente energia pari a metà di un modo assiale mentre un modo trasversale possiede un terzo dell'energia di un modo assiale.

I modi paralleli e trasversali sono meno energetici ma in numero maggiore. Fortunatamente sono facilmente "interrotti" dai mobili.
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Re: Tempo di riverberazione

#5 Messaggio da MarioBon »

Vediamo di capire cosa significa un fattore di merito "alto". Nella figura che segue sono riportate le risposte dello stesso filtro con 3 fattori di merito pari a 0.5, 5 e 50. Si tratta di filtri passa basso del secondo ordine ma la sostanza non cambia.
Come si vede il numero di oscillazioni necessaria affinchè il segnale di estingua cresce con il fattore di merito.
Immagine
Potete immaginare che il Q=0.5 sia la risposta del woofer, mentre il Q050 rappresenti la risposta dell'ambiente. L'ottima prestazione del woofer è completamente mascherata dalla risposta della stanza con il suo modo normale.

E' interessante notare che
- il filtro con Q=0.5 corrisponde allo spostamento di un woofer in cassa chiusa (appunto con Q=0.5)
pilotato da un ampli con fattore di smorzamento "alto"). La risposta è ben smorzata.

- il filtro con Q=5 corrisponde allo spostamento di un woofer in cassa chiusa (questa volta con Q
meccanico =5) pilotato da un ampli in corrente (con fattore di smorzamento "nullo".
La risposta non è smorzata.

- il filtro con Q=50 mostra il numero di oscillazioni che il segnale compie prima di estinguersi
(e sono talmente tante che escono dal grafico)

Per farsi una idea della scala dei tempi supponiamo che l'oscillazione segua la frequenza dei 100 Hz. In tal caso ogni periodo corrisponde a un centesimo di secondo (e 100 periodo sono un secondo). Se la frequenza fosse 50 Hz Ogni periodo durerebbe il doppio (due secondi).
Quando in una stanza si sentono "muggire" i bassi significa che le code durano almeno due secondi.
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Re: Tempo di riverberazione (il muggito della stanza...)

#6 Messaggio da MarioBon »

Come si esce da questa situazione?
L'ultima cosa da fare è cambiare i diffusori: la colpa non è dei diffusori è dell'ambiente.
si possono sperimentare tre strade:

- cambiare la posizione dei diffusori e del punto di ascolto
- intervenire per correggere acusticamente
- intervenire per correggere elettronicamente con il DRC

Anche se si usa il DRC è meglio applicare un minimo di trattamento: mobili, tende, tappeti, poltrone, divani...
Immagine

Se non si risolve con l'arredamento si penserà a qualche cosa d'altro.
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