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
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.
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:
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:
Tecnica del suono 