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  DISPENSE TECNICHE
 
  ACUSTICA
 
  IL RUMORE III. TRANSMISSIONE II
 
 
       
 
  1. Condotte nude
  2. Condotte rivestite con materiale fonoassorbente
  3. Elementi di attenuazione acustica inseriti nei condotti
  4. Attenuazione all'uscita
  5. Barriere acustiche
 
 
Qui completiamo la sezione di ACUSTICA trattata nelle due Schede tecniche precedenti: Il Decibel e Trasmissione, con la presente, II Trasmissione.

Presenteremo le possibili attenuazioni di rumore che si possono verificare lungo un condotto d'aria e che riassumiamo qui di seguito, descrivendole brevemente:
 
 
 
  1. Condotte nude
 
 
 
1.1 Attenuazione in tratti diritti
 

In questo caso l'attenuazione si può considerare praticamente nulla. Il rumore in un condotto si propaga quasi senza perdere intensità. Ricordiamo i telefoni nelle antiche navi, tra il ponte di comando e la sala macchine costituiti da un tubo o manicotto, piuttosto stretti, che terminavano con dei megafoni alle estremità che ricordavano da lontano il futuro microfono e l'auricolare.

 
1.2 Attenuazione in gomiti
 

L'attenuazione nei gomiti è più un processo di riflesso verso la fonte sonora piuttosto che di assorbimento.

Il gomito a 90° senza tratti curvi, è quello che attenua maggiormente.

La Fig. 1 ci offre dei valori di questa attenuazione in base alla frequenza e al diametro del condotto. Il raggio di curvatura del gomito influisce sulla perdita di carico, non sull'attenuazione sonora dello stesso.


Fig. 1. Attenuazione in gomiti

 
 
 
 
  2. Condotte rivestiti con materiale fonoassorbente
 
 
 
2.1 Attenuazione in tratti diritti
 

Il fatto di rivestire all'interno i condottile d'aria con un materiale assorbente, come la fibra di vetro, la lana di roccia o materiali plastici porosi, con pori aperti, consente di ottenere una notevole attenuazione del rumore.

Questa aumenta in proporzione al rapporto tra il perimetro di materiale assorbente a contatto con l'aria e la sezione di passaggio. Cresce anche con il potere assorbente del materiale.

La Fig. 2 è un esempio dell'attenuazione per unità di lunghezza di un condotto rivestito con lana minerale di 100 mm di spessore.


Fig. 2. Atenuación en conductos

Bisogna sottolineare che il miglior assorbimento è a frequenze medie, ed è piuttosto scarso a frequenze basse e alte.

 
2.2 Attenuazione in gomiti
 

L'attenuazione dei gomiti aumenta se questi vengono rivestiti all'interno con dei materiali assorbenti.

La Fig. 3 ci indica che si raggiungono valori importanti di attenuazione con una quantità ragionevolmente piccola di materiale assorbente.


Fig. 3. Attenuazione in gomiti

 
 
 
 
  3. Elementi di attenuazione acustica inseriti nei condotti
 
 
 
3.1 Plenum
 
Sono dei ricettacoli in cui l'aria si può espandere per poi uscire dagli stessi attraverso un condotto con delle dimensioni uguali a quelle d'entrata.

La Fig. 4 mostra uno schema in cui l'effetto dell'energia sonora che penetra dalla bocca d'entrata è uguale a quello di una stanza piccola, che attraversa sino a raggiungere l'uscita. Analogamente, la pressione sonora all'uscita, e quindi la potenza sonora che trasmette, comprende l'energia irradiata dall'entrata e quella di riverbero della camera. L'attenuazione si può calcolare con la formula:

Fig. 4. Effetto uguale

Un altro effetto è quello ottenuto con il plenum della fig. 5 in cui si può osservare che non esiste una via diretta tra l'entrata e uscita, ma che avviene dopo tre-quattro riflessi.

Fig. 5. Effetto diverso

I plenum producono un'attenuazione piuttosto notevole del rumore, soprattutto se sono rivestiti internamente con del materiale fonoassorbente. Il loro inconveniente principale è il grande volume che occupano.

 
3.2 Silenziatori passivi
 

Fig. 6. Silenziatore tipo rettangolare con pannelli

I silenziatori con forma cilindrica sono costituiti da un tubo rivestito internamente da materiale fonoassorbente, ricoperto da una lamina metallica perforata. Possono avere una ogiva centrale sempre in materiale assorbente e rivestimento metallico perforato.

I silenziatori con forma rettangolare sono costituiti da vari pannelli paralleli di materiale assorbente, che dividono il flusso d'aria in varie sezioni affinché ci sia un maggiore contatto tra le onde sonore e il materiale di dissipazione.

La Fig. 7 è un esempio dell'efficacia di un silenziatore di tipo rettangolare con setti fonoassorbenti.

Fig. 7. Silenziatore con setti fonoassorbenti

L'utilizzano di questi silenziatori crea delle perdite di carico che vanno sempre considerate nella scelta del ventilatore, fig. 8.

Fig. 8. Perdita di carico di silenziatori

 
3.3 Silenziatori attivi
 

Il loro principio si basa sulla neutralizzazione del rumore opponendo loro un contrario tramite un impianto elettroacustico. Dal punto di vista tecnico è costituito da un microfono che raccoglie il rumore originale emesso dal ventilatore, un altoparlante a valle che emette un rumore sfasato di 180° che, incidendo su quello iniziale, lo neutralizza e lascia un'intensità residua che è il risultato dell'applicazione di questo silenziatore, fig. 9. Un dispositivo di controllo elettronico raccoglie il segnale originale, lo analizza e modula l'uscita dell'altoparlante. Il valore residuo che giunge al controllo gli consente di adattare frequenze e potenza per ottimizzare il suo effetto.

Fig. 9. Silenziatore attivo

Sono molto efficaci a bassa frequenza per cui, assieme a quelli passivi, offrono un risultato eccellente.

 
 
 
 
  4. Attenuazione all'uscita
 
 
 

Quando un'onda sonora subisce una brusca espansione si produce un'onda riflessa, parte dell'energia acustica torna verso la fonte, e si verifica un'attenuazione di quella che si propaga verso la stanza.

Il valore di questa attenuazione dipende dalla frequenza e dall'area di uscita del condotto, come si può leggere nel grafico della fig. 10.

Fig. 10. Attenuazione all'uscita

 
 
 
 
  5. Barriere acustiche
 
 
 

Nelle linee precedenti abbiamo visto diversi sistemi per attenuare il rumore che viene trasmesso da un condotto dell'aria.

Ora spiegheremo come attenuare il rumore proveniente da una fonte sonora che si propaga liberamente in varie direzioni. Si tratta del rumore emesso allo scarico di un ventilatore sul tetto, come quello della fig. 11.

Fig. 11. Barriere acustiche


Il vicino dell'edificio a fianco potrebbe essere disturbato dal rumore del ventilatore. Un metodo per attenuare questo rumore è mediante una barriera acustica.

La funzione principale della stessa è evitare che al ricevente giunga, non l'onda diretta, ma solo quella che viene rinfranta sul bordo della citata barriera.

L'attenuazione di queste barriere si può calcolare tramite il grafico della fig. 12 in cui l è la lunghezza dell'onda sonora che dipende dalla frequenza f (Hz) e che si può calcolare con la seguente espressione, quando il rumore si trasmette nell'aria:

l= 340 / f (m)


Fig. 12. Barriere acustiche

Si può osservare che l'attenuazione cresce con l'angolo q, l'altezza he (altezza effettiva della barriera) e con la frequenza.

 
 
 
 
 
 
 
 
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