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Valutazione oggettiva e soggettiva dell'acustica di una sala da concerti simulata in relazione alla modellazione, posizione ed estensione delle superfici fonodiffondenti = Objective and perceptual evaluation of the acoustics of simulated concert hall with regard to the modeling, location and extension of the scattering surfaces

Gabriele Rosmino

Valutazione oggettiva e soggettiva dell'acustica di una sala da concerti simulata in relazione alla modellazione, posizione ed estensione delle superfici fonodiffondenti = Objective and perceptual evaluation of the acoustics of simulated concert hall with regard to the modeling, location and extension of the scattering surfaces.

Rel. Arianna Astolfi, Louena Shtrepi. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città, 2016

Abstract:

Abstract

L'importanza delle superfici fonodiffondenti in ambito acustico è stato oggetto di numerosi studi, i quali utilizzano modelli in scala e simulazioni. Tuttavia sono poche le ricerche che hanno valutato l’influenza e l’efficacia di tali superfici all’interno di sale a scala reale in quanto queste richiedono tempistiche e sforzi elevati, oltre ad essere molto onerose. Nel presente studio si analizza l’influenza che le superfici fonodiffondenti apportano all’acustica nelle sale da concerto, analizzando in particolare la sala ad acustica variabile dell’Espace de Projection. Quest’ultima, situata all’interno dell’Istituto Contemporaneo di Ricerca Acustica e Musica (IRCAM) di Parigi, sorge sotto il livello della piazza Beaubourg e si presenta come un parallelepipedo a base rettangolare con un volume di 6800 m3 ed una capienza di circa 400 persone. Le pareti e il soffitto della sala sono coperte da pannelli variabili chiamati periactes, i quali sono composti da prismi rettangolari rotanti di cui ogni faccia è data da una differente caratteristica acustica: assorbimento, riflessione speculare e riflessione diffusa.

Lo studio sull’Espace de Projection è stato portato avanti utilizzando tre diversi metodi: misurazioni in campo, simulazioni con specifici software e test d’ascolto soggettivi. Ventiquattro configurazioni, ognuna con una differente disposizione dei pannelli variabili, sono state analizzate con l’obiettivo di valutare il cambiamento di posizione, estensione e modellazione delle superfici fonodiffondenti.

Innanzitutto sono stati analizzati i parametri acustici, T30, EDT, C5o, C8o e D50 analizzati attraverso misurazioni in campo, realizzate utilizzando due teste artificiali, un dodecaedro omnidirezionale come sorgente e una griglia di microfoni, anch’essi omnidirezionali, disposti su una sola metà della platea.

L'Espace de Projection è stato oggetto di simulazioni tramite il software Odeon nella versione 13.02. Sono state modellate e simulate tutte le ventiquattro configurazioni disponibili utilizzando due diversi livelli di dettaglio, il primo prevede la modellazione piana dei pannelli, mentre nel secondo questi vengono riprodotti così come si presentano nella realtà, ossia a forma di prismi triangolari. Le ventiquattro configurazioni sono state realizzate ed analizzate con soffitto posto a 10 metri di altezza ed a 7,5metri. In questa seconda parte l'analisi consiste nel confrontare i risultati ottenuti dai due diversi modelli simulati con i valori derivanti dalle misurazioni in campo.

I parametri acustici oggettivi sono stati analizzati sia tramite confronto diretto sulla base delle ventiquattro configurazioni disponibili. Un focus più preciso è stato poi effettuato confrontando la quantità di superficie presente in ogni modello. Dai risultati emerge che generalmente è bene optare per una condizione modellata rispetto a una ad una condizione analoga ma di tipologia Flat. Una condizione modellata permette di migliorare l’omogeneità del riverbero nella sala, fornendo valori generalmente migliori su tutti i parametri soprattutto sulle condizioni molto diffuse.
Relatori: Arianna Astolfi, Louena Shtrepi
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città
Classe di laurea: NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/4603
Capitoli:

Sommario

1 Introduzione

1.1 Acustica Architettonica

1.2 Trattamento degli ambienti acustici chiusi

1.3 Assorbimento

1.3.1 Materiali Porosi

1.3.2 Pannelli Vibranti

1.3.3 Risuonatori Acustici

1.3.4 Sistemi Misti

1.4 Riflessione

1.5 Diffusione

1.6 II Fenomeno dello Scattering

1.6.1 II parametro di Scattering

1.6.2 La legge di Lambert

2 Sale Multiuso ed Acustica Variabile

2.1 Auditorium a volume variabile

2.1.1 Harpa - Reykjavik Conference and Concert Centre

2.1.2 Theater De Spiegel

2.1.3 Charles W. Eisemann Center for Performing Arts Margaret & Al Hill Performance Hall

2.2 Assorbimento Acustico Variabile

2.2.1 Auditorium del Parco

2.2.2 Soka Performing Arts Center

2.2.3 Paper Concert Hall

2.3 Riflettori Mobili

2.3.1 Gartner Auditorium

2.3.2 Montforhaus in Feldkirch

2.3.3 Opera di Firenze

2.4 Acustica totalmente variabile

2.4.1 Auditorium Grattacielo Intesa SanPaolo

2.4.2 Sibellius Hall

2.4.3 Muziekgebouw aan het IJ

2.5 Criticità e durabilità

3 Parametri Acustici Oggettivi

3.1 Parametri acustici delle sale

3.2 Tempo di riverberazione – T30

3.3 Early Decay Time - EDT

3.4 Definizione - D50

3.5 Chiarezza - C80

3.6 Early Lateral Energy Measures - LF

3.7 Interaural Cross Correlation coefficient - IACC

4 Modelli Geometrici: Simulazione Acustica

4.1 Simulazione Acustica

4.2 Metodi Geometrici

4.2.1 Metodo delle sorgenti immagine

4.2.2 Metodo Ray-Tracing

4.2.3 Introduzione del metodo Ibrido

4.2.4 Analisi del Metodo Ibrido

4.3 Mancanza di un database

4.4 Criticità

4.5 Manual Optimisation

4.6 Genetic Algorithm Optimization

4.7 Funzionamento del Genetic Algorithms Optimizer

4.8 Target e la Funzione Fitness

4.9 Search Space

4.10 Load File

4.11 Risposta all’impulso

4.12 Parametri Room Acoustic

4.13 Strumento di ottimizzazione genetica

4.14 Processi di calcolo

5 L’IRCAM e l’ESPRO di Parigi

5.1 Le caratteristiche dell’lnstitut de Recherche et Coordination Acoustique/Musique

5.2 Le caratteristiche dell’ESPRO

5.3 L’acustica nella sala dell’ESPRO

5.4 L’esperimento: Configurazioni Misurate

6 Simulazioni

6.1 Parametri di Setup

6.1.1 Setup di Simulazione

6.1.2 Room Setup

6.1.3 Considerazioni

6.1.4 Ricevitori e Sorgenti

6.2 Scelta dei Materiali

6.2.1 Materiali

6.2.2 Material Optimization Tool

6.2.3 Calibrazioni dei Materiali

6.2.4 Calibrazione Modeled

6.2.5 Calibrazione Fiat

6.2.6 Criticità emerse

6.3 Conclusioni

7 Analisi Soggettiva

7.1 Metodo ABX, LiSTen

7.2 Auralizzazioni

7.3 Soggetti e Strumentazione

7.4 Test A e Test B

7.5 Procedimento del Test

7.6 Analisi dei Test di Ascolto

8 Discussione e Conclusioni

9 Bibliografia

Bibliografia:

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