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 cosa sono le onde stazionarie... 
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Messaggio cosa sono le onde stazionarie...
Quando un'onda sonora incontra una parete, una parte dell'energia che trasporta viene riflessa (e torna nell'ambiente), una parte viene assorbita dalla parete stessa e una parte viene trasmessa oltre la parete. Quando la parte trasmessa supera un certo limite i vicini chiamano i carabinieri.

L'ambiente domestico, di solito è di forma parallelepipeda con le pareti a due a due parallele e succede che l'onda sonora che si riflette su una parete (che chiameremo Sx) viaggi fino alla parete opposta (Dx) e quindi nuovamente verso Sx e ancora verso Dx ecc. Se la lunghezza d'onda del suono è un multiplo intero della distanza, tra le pareti Sx e Dx si instaura un'onda stazionaria (in realtà più di una ma restiamo sul semplice).

L'onda stazionaria ha una caratteristica importante: i massimi e i minimi di intensità sonora restano fermi in una precisa posizione.
Guardiamo la figura che segue:
Immagine
Facciamo finta che alle estremità destra e sinistra dell'immagine ci siano le due pareti SX e DX.
L'onda rossa parte dalla parete Sx e si propaga verso destra. Notiamo che i massimi e i minimi dell'onda rossa si spostano verso destra. Quando l'onda rossa raggiunge la parete Dx viene riflessa (cambia colore e diventa verde) e viaggia verso sinistra. L'onda nera al centro della figura è la somma dell'onda verde e dell'onda rossa. Notiamo che questa onda nera appare ferma: oscilla tra il massimo ed il minimo ma senza spostarsi (è stazionaria).
Questo significa che in certi punti della stanza sentiremo un suono molto più intenso che in altri. Dato che le onde stazionarie di questo tipo si instaurano sempre negli ambienti domestici quando ascoltiamo musica, succede che in certe posizioni (certe frequenze) si sentano più "forte" che in altre. Le onde stazionarie impiegano del tempo per "spegnersi" e questo genera delle code e dei rimbombi anche molto fastidiosi.

La figura rappresenta quello che succede quando le pareti parallele sono solo due. Ma le pareti di una normale stanza sono sei e quindi le onde stazionarie si instaurano lungo tre direzioni perpendicolari alle pareti dando origine a una distribuzione di massimi e minimi.

Il fenomeno è particolarmente fastidioso a bassa frequenza. Man mano che la frequenza cresce, e la lunghezza d'onda si riduce, la distanza tra i massimi ed i minimi si riduce finché finiscono per non essere più chiaramente distinguibili.

Se non bastasse si instaurano onde stazionarie anche tra 4 pareti e tra 6 pareti ma queste sono meno intense e facilmente interrotte dal mobilio.

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Mario Bon http://www.mariobon.com


11/12/2016, 13:44
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Messaggio Re: cosa sono le onde stazionarie...
Restiamo su questa figura
Immagine
Si noterà che in corrispondenza delle pareti l'ampiezza dell'onda stazionaria è nulla.
Infatti la figura rappresenta la velocità delle particelle d'aria e, dato che le pareti, non si spostano, in corrispondenza della superficie delle pareti la velocità vale zero.
Per attenuare un suono si deve rallentare la velocità dell'aria nei punti dove questa è massima quindi gli assorbitori realizzati con materiali porosi o fibrosi (che agiscono sulla velocità) dovrebbero essere posti in corrispondenza dei massimi dell'onda stazionaria (nera).

Le frequenze più alte presentano lunghezza d'onda minore (per esempio a 500 Hz la lunghezza d'onda vale 68.8 centimetri e, affinché un massimo di velocità cada all'interno del materiale fonoassorbente è sufficiente uno spessore pari ad un quarto della lunghezza d'onda (17.2 centimetri). Considerato che la velocità del suono all'interno di un materiale poroso è minore della velocità del suono nell'aria lo spessore si riduce ulteriormente. Questo è il motivo per cui, a 500 Hz, i pannelli piramidali da 10 cm di spessore sono così efficienti.

Abbiamo visto l'onda di velocità. L'onda di pressione è svasata di 90° rispetto all'onda di velocità quindi la pressione è massima dove la velocità è minima (sulla parete) e, viceversa, è minima dove la velocità è massima ( 1/4 e a 3/4 della distanza tra le pareti).
Per tale motivo le trappole acustiche (a risonanza, che agiscono sulla pressione) vanno poste lungo le pareti del locale.
Dato che non è comodo disporre gli assorbitori porosi in mezzo alla stanza, è preferibile, per contenere le onde stazionarie a bassa frequenza utilizzare le trappole acustiche (a risonanza).

Il carton gesso è molto meno rigido di una parete di mattoni ed esercita una certa attenuazione sulle frequenze più basse.

Le onde stazionarie si formano anche se la sorgente è molto direzionale o a dipolo (meno ma ci sono).

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Mario Bon http://www.mariobon.com


12/12/2016, 15:47
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Messaggio Re: cosa sono le onde stazionarie...
Visto che ci siamo affrontiamo anche un altro aspetto: nella figura qui di seguito è mostrata l'onda di pressione e l'onda di velocità dell'aria per un modo normale. La velocità si annulla sulle pareti (e infatti le pareti non si spostano). In questo caso velocità e pressione sono svasate di 90° (si dice che sono in quadratura)

Immagine

Per attenuare un modo normale si deve porre qualche cosa che limiti la velocità dell'aria là dove la velocità è massima. I materiali porosi (poliuretano, melamina) e fibrosi (lana di roccia) limitano la velocità dell'aria quindi andrebbero posti a metà della parete dove la velocità dell'aria è massima (meglio di tutto sarebbe nel centro della stanza...).
Al contrario le trappole acustiche (pannelli risonanti) sono sensibili alla pressione e quindi vanno posti dove la pressione è massima (negli angoli o lungo le pareti).

Naturalmente anche i materiali porosi posti negli angoli o lungo le pareti mantengono una certa efficacia specie se il loro spessore è paragonabile ad un quarto della lunghezza d'onda del suono incidente. Fortunatamente la velocità del suono all'interno dei materiali porosi e fibrosi è sensibilmente più bassa che nell'aria (il che riduce la lunghezza d'onda) quindi, con spessori non esagerati, si ottengono buoni risultati (ma parliamo sempre di almeno una decina di centimetri di spessore per essere efficaci a 500 Hz).

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Mario Bon http://www.mariobon.com


12/05/2017, 17:03
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Messaggio Re: cosa sono le onde stazionarie...
interessante...poi finisco di leggere, posto solo per tenermi il 3ad in vista :) scusate

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Chiarini Marco


12/05/2017, 19:27
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Messaggio Re: cosa sono le onde stazionarie...
MarioBon ha scritto:
...andrebbero posti a metà della parete dove la velocità dell'aria è massima (meglio di tutto sarebbe nel centro della stanza...)...

Sempre molto, molto interessante Mario...
Ma in pratica, se si sfrutta l'intera stanza con diffusori a 50 cm. dalle rispettive pareti laterali, sarebbe bene mettere un pannello di poliuretano, magari arrotolato, nel punto medio della distanza tra i diffusori e in quello tra diffusori e punto d'ascolto ?


13/05/2017, 11:05
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Messaggio Re: cosa sono le onde stazionarie...
Palfe ha scritto:
MarioBon ha scritto:
...andrebbero posti a metà della parete dove la velocità dell'aria è massima (meglio di tutto sarebbe nel centro della stanza...)...

Sempre molto, molto interessante Mario...
Ma in pratica, se si sfrutta l'intera stanza con diffusori a 50 cm. dalle rispettive pareti laterali, sarebbe bene mettere un pannello di poliuretano, magari arrotolato, nel punto medio della distanza tra i diffusori e in quello tra diffusori e punto d'ascolto ?

Tra diffusori e punto di ascolto è meglio mettere solo un bel tappeto (con sottotappeto in feltro) non tanto per la riflessione sul pavimento quanto per contenere il tempo di riverberazione in generale.
Per avere una certa efficacia a frequenze basse si deve andare su cilindri (meglio parallelepipedi) di diametro (lato) importanti (30-40 centimetri e da soffitto a pavimento.
Qui c'è un po' di tutto a prezzi "umani":
http://www.zetastylestore.it/13-pannelli-fonoassorbenti

in particolare questo è rettangolare disponibile 30x30x80 e costa meno dei cilindri.
http://www.zetastylestore.it/47-bass-trap-rettangolari-cornerfill-cubes.html
consigliano di metterlo in angolo, la è più efficace a metà parete.
Immagine

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13/05/2017, 11:31
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Messaggio Re: cosa sono le onde stazionarie...
Ok Mario, negli angoli li ho già posizionati, così come il tappeto+sottotappeto (seguendo i tuoi consigli), ero curioso di "capire" il posizionamento al centro della stanza.
Grazie.


13/05/2017, 15:25
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Messaggio Re: cosa sono le onde stazionarie...
Palfe ha scritto:
Ok Mario, negli angoli li ho già posizionati, così come il tappeto+sottotappeto (seguendo i tuoi consigli), ero curioso di "capire" il posizionamento al centro della stanza.
Grazie.

è solo una curiosità teorica perché al centro della stanza si concentrano i ventri di tutti i modi normali pari quindi "con un colpo solo" si potrebbe fare una bella pulizia. Dal punto di vista pratico è improponibile nel 99.99% dei casi.

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13/05/2017, 16:52
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Messaggio Re: cosa sono le onde stazionarie...
MarioBon ha scritto:
...Dal punto di vista pratico è improponibile nel 99.99% dei casi.

Ah ecco... tutto chiaro, questo posizionamento mi faceva rimanere un po' perplesso...


13/05/2017, 18:21
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Messaggio Re: cosa sono le onde stazionarie...
Io, nella sala musica ho un angolo, spaccato, da una muratura di 22x35 cm, come se avessi uno di quei cosi, ma in muratura (non so che ci passi all'interno), mi sono sempre chiesto cosa comporta, è meglio o è come avere due angoli?


13/05/2017, 19:39
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