Acustica Appilcata

L'aula di lezione scolastica è un locale dove l'obbiettivo principale è la comunicazione che ha origine da una sorgente sonora (l'insegnante ) diretta a un gruppo di ascoltatori (il problema più grave lo troviamo nell'aula magna mentre è trascurabile nelle normali aule di lezione in quanto le dimensioni sono molto ridotte). Tali ascoltatori devono essere in grado di sentire e capire il messaggio che viene loro consegnato o il locale sarà un fallimento. Il successo o il fallimento di un'aula scolastica è determinato dalla sua forma e dimensioni e dalla correlazione spaziale tra la sorgente sonora e gli ascoltatori e le superfici che circondano questi ultimi. Il segnale sonoro costituito dal parlato ad esempio di un insegnante ed il grado di intelligibiltà di quest'ultimo dipende dalla differenza in livello sonoro del segnale e il rumore di fondo ambientale a ciascuna frequenza dello spettro da 250Hz a 4000Hz.

Quando in qualche range di frequenza il livello sonoro viene sommerso dal rumore ambientale di fondo, l'ascoltatore inizia a perdere l'intelligibiltà del segnale. Il suono che viaggia direttamente dalla sorgente sonora (l'insegnante) all'ascoltatore per distanze di oltre i 10 metri considerando i livelli sonori tipici di rumore di fondo; quindi possiamo dire che oltre questa distanza, le superfici interne (quelle che circondano l'ascoltatore) hanno la funzione di ridistribuire utilmente l'energia sonora irradiata dalla fonte ma esse devono essere ben progettate. Per una buona intelligibilità l'ascoltatore deve essere in grado di capire il segnale in un tempo massimo di 50 millisecondi per cui il suono riflesso dalle superfici deve arrivare all'incirca con 30 millisecondi di ritardo dal segnale diretto all'ascoltatore stesso (ritardi uguali e/o superiori ai 50 millisecondi provocano nell'ascoltatore una sensazione negativa di isolamento).

Ovviamente in questo caso non parliamo di musica (eccetto che per l'aula di musica) dove le frequenze coinvolte partono da 30Hz per arrivare a 10000Hz (a seconda degli strumenti musicali utilizzati). Il processo di ascolto è simile a quello del "parlato" ma ci sono alcune differenze; infatti nella "musica" come nel "parlato" il suono deve essere udito in sequenza e con sufficiente risoluzione ma la durata di un suono musicale è generalmente più lunga del suono originato durante il "parlato". A questo punto gioca un ruolo fondamentale anche il tempo di riverberazione; infatti abbiamo detto che i piccoli ritardi delle riflessioni del segnale sonoro (il tempo di riverberazione è particolarmente fondamentale nell'aula di musica, nel locale mensa e nella palestra) operato dalle superfici interne del locale forniscono un'essenziale rinforzo del segnale diretto all'ascoltatore, ma il processo di riflessione non si arresta subito;

infatti, dopo che le prime desiderate riflessioni hanno raggiunto l'ascoltatore, le onde sonore continuano ad essere riflesse continuamente dalle superfici interne del locale fino a quando esse non perdono frazione per frazione ad ogni riflessione, tutta l'energia acustica che possiedono (l'effetto finale è un'uniforme distribuzione del suono riverberante attraverso tutto il locale). Per ogni applicazione vi è un valore del tempo di riverberazione da considerare ottimale: per il "parlato" si considera ottimale un valore di circa 1 secondo; per strumenti musicali e musica da camera un valore che và da 1 secondo fino a 1,5 secondi; per musica sinfonica si considera un valore che và da 1,5 fino a 2,0 secondi mentre per la musica da chiesa si considera ottimale un valore variabile da 2,0 fino a 2,5 secondi. Generalmente valori più lunghi del tempo di riverberazione sono accettati in sale di dimensioni più grandi.

A questo punto una corretta progettazione selettiva (il problema di una corretta progettazione è particolarmente sentito in locali di grandi dimensioni ad esempio con 300 persone) dei rivestimenti delle superfici interne per regolare il valore del tempo di riverberazione è necessaria (per il "parlato" il suono riverberante costituisce un fastidio da evitare pena l'intelligibilità del segnale stesso) ma non è sufficiente; infatti oltre al progetto dei rivestimenti (per ottenere un valore costante del tempo di riverberazione è necessario aggiustare l'assorbimento alle basse e medie frequenze dello spettro) occorre anche considerare che la presenza di ampie superfici lisce tende a riflettere in maniera speculare il suono e viceversa la presenza di superfici piccole (si parla ovviamente di dimensioni confrontabili con le lunghezze d'onda del segnale) e/o dotate di irregolarità più grandi di 1/4 delle lunghezze d'onda del segnale tendono a disperdere il suono.

A tutto ciò se si aggiunge anche la presenza di fenomeni inevitabili di eco multipla etc. e la possibilità di rinforzare il segnale stesso a mezzo di amplificazione sonora con diffusori acustici che andranno posizionati con molta attenzione, si capisce come la progettazione debba interessarsi di tutti questi parametri per raggiungere il target preposto. Oltre alla progettazione sopra citata occorre considerare anche un isolamento acustico ottimale (in un'aula di lezione è fondamentale per la concentrazione degli alunni ottenere un buon isolamento acustico dai rumori provenienti sia dall'esterno come anche dalle altre aule scolastiche adiacenti). Lo studio tecnico dell'Ing.Angelo Teobaldelli è in grado di progettare ad hoc aule scolastiche, di musica, locali mense, aule magne e palestre funzionali ed efficienti dal punto di vista acustico.