This course aims to provide students with the understanding of the fundamental concepts in measurement instrumentation and techniques, free-field propagation, propagation and transmission in rooms, and with a basic knowledge of how to use them.
Nature of sound. Main acoustical quantities. Sound pressure level. Sound density. Sound intensity. Pure tones and complex sounds. Generation and spreading. Equations describing propagation. Plane waves. Spherical waves. Speed of sound. Doppler effect. Interference and stationary waves. Reflection and refraction. Diffraction. Monopoles and dipoles. Point source. Linear source. Directivity. The ear. Sound levels. Frequency analisys. CPB analysis. Measurement and post processing techniques.
Cenni storici intorno alla storia dell'acustica e sue applicazioni
Acustica fisica
Natura del suono. Grandezze acustiche fondamentali. Pressione acustica. Densità acustica. Intensità acustica. Suoni puri e suoni complessi. Generazione del suono e propagazione. Equazioni di propagazione. Onde piane. Onde sferiche. Velocità di propagazione del suono. Interferenza di onde e onde stazionarie. Riflessione e rifrazione del suono. Diffrazione del suono. Effetto Doppler. Sorgente monopolo e dipolo. Sorgente lineare. Fattore di direttività e indice di direttività.
Elementi di psicoacustica
L'organo uditivo. Orecchio esterno. Orecchio medio. Orecchio interno. Scale soggettive di percezione dei livelli sonori. Scala dei decibel e livelli sonori. Operazioni con i decibel. Scala dei phon. Audiogramma di Fletcher e Munson. Bande critiche e mascheramento. Ascolto binaurale. Danni uditivi ed extrauditivi da rumore.
Introduzione all'analisi dei segnali
Analisi in frequenza dei segnali sonori. I filtri di banda di ottava e frazione di banda di ottava. Misura del livello sonoro equivalente. Analisi statistica dei livelli sonori.
Strumenti di misura
I microfoni di misura. Caratteristiche dei microfoni. Microfoni a campo libero e a incidenza casuale. Misuratori di livello sonoro, il fonometro integratore. Normativa sui misuratori di livello sonoro. Calibratori acustici. Altoparlanti a bobina mobile, dodecaedro per misure acustiche. Altoparlante elettrostatico, a nastro, a tromba.
Ambienti di misura
Campo acustico libero. Camere anecoiche. Camere riverberanti. Caratteristiche delle camere riverberanti. Determinazione del livello di potenza acustica. Campo vicino, campo lontano, campo riverberante. Misura in campo diffuso. Misura in campo libero. Misura in campo chiuso anecoico.
Acustica degli spazi chiusi
Teoria modale. Decadimento dei modi. Teoria di Sabine. Riverberazione e l'ipotesi di campo diffuso. Ipotesi della continuità (Sabine). Ipotesi della discontinuità (Eyring). Densità di energia in regime stazionario. Tempo di riverberazione ottimale. Tempo di riverberazione di Norris-Eyring, Millington-Sette, Fitzroy. Valutazione delle qualità acustiche delle sale. Parametri oggettivi e soggettivi: ITDG, D, C80, C50, LE, G, IACC.
Modelli di simulazione acustica
Modelli in acustica ambientale. Modelli in acustica architettonica.
Acustica edilizia
Potere fonoisolante di divisori semplici, doppi e stratificati. Legge di massa. Trasmissione per via solida. Assorbimento acustico. Resistenza al flusso nei materiali acustici. Norme per la misura in laboratorio e in opera delle strutture edilizie. Direttive sui requisiti acustici passivi degli edifici. Previsione delle prestazioni acustiche degli edifici.
Propagazione sonora nei condotti
Teoria di base, principali tipologie di attenuatori, modellizzazione a parametri concentrati.
R. Spagnolo, a cura di, Manuale di Acustica Applicata, Cità Studi,2009. G. Moncada Lo Giudice, S. Santoboni, Acustica, Masson, 1995.
Theoretical lessons, numerical and practical exercises
The exam consists in the evaluation of a written and oral test.