I comportamenti del suono

I comportamenti che le onde sonore producono all’interno di un ambiente sono di 4 tipologie: RIFLESSIONE, RIFRAZIONE, ASSORBIMENTO, DIFFRAZIONE. In questo breve video sono riassunti con animazioni molto efficaci.

Riflessione

Prendiamo come riferimento la figura in cui viene mostrata un’onda (sonora) che incide su una superficie e viene riflessa. È importante avere ben presente che i fronti d’onda generati dalle compressioni e dalle dilatazioni sono perpendicolari alla direzione di propagazione dell’onda:
RIFLESSIONE

Un’onda che incide su una superficie piana con un angolo di incidenza α (tra la normale, ossia la retta perpendicolare, alla superficie e la direzione di propagazione dell’onda) viene riflessa con un angolo di riflessione pari ad α. In figura vediamo il caso di una superficie piana e quello di una superficie concava in cui tutti i raggi riflessi convergono verso il fuoco della superficie curva (per saperne di più sul fuoco rimandiamo a qualsiasi testo di geometria, qui basterà dire che in una circonferenza, o in una sfera se pensiamo in 3D, il fuoco coincide con il centro). Le superfici concave vengono evitate in acustica in quanto tendono a concentrare il suono in un preciso punto creando distribuzioni sonore disomogenee. Vengono invece utilizzate per la costruzione di microfoni direzionali  in quanto consentono di amplificare segnali anche molto deboli.

Viceversa le superfici convesse hanno la proprietà di diffondere il suono e dunque sono ampiamente usate per migliorare l’acustica degli ambienti. Quando un’onda viene riflessa da una superficie convessa, il prolungamento dell’onda riflessa passa per il fuoco della superficie.

RIFLESSIONE_AMBIENTI

Rifrazione

Con tale termine si indica il fenomeno secondo il quale un’onda che attraversa due mezzi di diversa densità cambia direzione nel passaggio dall’uno all’altro. Tale comportamento è facilmente spiegabile se teniamo presente ciò che abbiamo detto sulla velocità del suono in mezzi di diversa densità.

Sappiamo che il suono viaggia più velocemente in mezzi più densi. Consideriamo un’onda che incide contro un muro come è schematizzato dalla seguente figura:

rifrazione_AMBIENTI

Diffrazione

Il modo più immediato ma efficace per descrivere questo fenomeno è dire che si verifica quando un suono aggira un ostacolo. Ciò dipende fortemente dalla frequenza in quanto suoni con una grande lunghezza d’onda (e dunque bassa frequenza) superano con facilità ostacoli con una dimensione minore della loro lunghezza d’onda. Questo è uno dei motivi per cui le prime frequenze che vengono attenuate sono quelle alte mentre quelle basse si propagano a distanze molto maggiori.

 

Assorbimento

Può essere descritto come la conversione di energia acustica in energia termica da parte di una superficie. In altre parole, quando un suono viene a contatto con un ostacolo, gli trasferisce energia che viene dissipata sotto forma di calore.

In generale questi quattro fenomeni sono tutti presenti nel momento in cui un’onda sonora incontra un ostacolo. La figura seguente illustra una situazione tipica:

assorbimento_AMBIENTI.gif

Annunci

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

Connessione a %s...