Propagazione del suono

La previsione e il calcolo della propagazione del suono (un problema tutt’altro che semplice, e tutt’altro che risolto) è una necessità in diversi campi applicativi.

Purtroppo la banda acustica va da 20Hz a 20KHz, con un fattore mille nelle frequenze e altrettanto nelle lunghezze d’onda. Ne segue che ben difficilmente si troveranno circostanze pratiche nelle quali si possa adottare esclusivamente l’approssimazione geometrica oppure, all’opposto, quella delle costanti concentrate.

Anche le approssimazioni che stanno alla base delle teorie della diffrazione (valide comunque per ostacoli diverse volte più grandi della lunghezza d’onda) non sono sufficienti a coprire tutta la casistica. Una trattazione rigorosamente ondulatoria è d’altra parte enormemente complessa e dispendiosa in termini di risorse di calcolo (o di difficoltà formali).

Lo studio della propagazione del suono in ambienti confinati (problema della sala da concerto) è reso ancora più complesso dalle riflessioni multiple sulle pareti (riverbero).

La previsione del comportamento acustico dei locali chiusi è ancora oggi oggetto di ricerca nella quale vengono spese molte energie intellettuali.

Il nostro contributo

Il nostro contributo alla ricerca è consistito nell’elaborazione di un metodo geometrico (valido dunque alle alte frequenze) basato sul modello delle "sorgenti virtuali", in grado di auralizzare segnali sonori realisticamente, in tempo differito e sotto certe ipotesi, a 44.1 KHz di frequenza di campionamento. L’importanza dei modelli geometrici, nonostante i loro limiti, sta nella circostanza che i più importanti "cues" psicoacustici di localizzazione e spazializzazione dei suoni riguardano le alte frequenze (i suoni gravi sono sostanzialmente "delocalizzati" proprio a causa della natura non geometrica della loro propagazione). Inoltre, risolvere il problema alle alte frequenze significa "alleggerire" il peso dei metodi ondulatori (il cui costo di calcolo dipende in modo almeno cubico dalla massima frequenza).

Il lavoro è stato l’oggetto della tesi di laurea di Marco Giordano (Lorenzo Seno Correlatore) presso la Facoltà di ingegneria della "Sapienza" di Roma, ed è stato presentato al 25° Congresso della Associazione Italiana di Acustica (Perugia, Giugno 1996).