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La camera anecoica e semi-anecoica del Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Ferrara è stata inaugurata nel marzo 2008.

Dimensioni:

• Configurazione semi-anecoica: 10.1 x 9.5 x 8.3 m: Volume ≈ 800 m3
• Configurazione anecoica: 10.1 x 9.5 x 6.5 m: Volume ≈ 620 m3

Alcuni dati acustici:

• Frequenza di taglio inferiore: 50 Hz (terzi d’ottava, conforme ISO 3745)
• Frequenza di taglio superiore: >10 kHz (terzi d’ottava, conforme ISO 3745)
• Rumore di fondo interno: < 15 dB(A)

Al servizio della camera sono presenti i seguenti impianti:

• idraulico di alimentazione e scarico (per prove su elettrodomestici quali lavatrici e lavastoviglie);
• elettrico di alimentazione monofase e trifase;
• evacuazione fumi (per prove su motori a combustione interna);
• UTA per smaltimento calore e mantenimento temperatura e umidità ambiente costante.

Strumentazione acustica:
La camera è dotata di un sistema multicanale SINUS con microfoni ICP ½ pollice Gras o PCB e sonda intensimetrica B&K, controllati da software di misura ed elaborazione dati SAMURAI®.

Tipologie di prova:

• Misure di potenza sonora secondo la norma ISO 3745 (inoltre ISO 3744 e ISO 3746, meno precise);
• Misure di direttività delle sorgenti secondo la norma ISO 3745 (anche tridimensionale, in configurazione anecoica);
• Misure di potenza sonora con tecnica intensimetrica secondo le norme ISO 9614-1 e ISO 9614-2;
• Misure di mappatura intensimetrica di superfici con tecnica intensimetrica secondo ISO 9614-1;
• Attività di benchmarking acustico, sviluppo di prodotto, insonorizzazione di macchine.

La camera riverberante del Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Ferrara è un laboratorio nel quale si realizza un campo acustico diffuso, pressoché costante in tutto il volume dell’ambiente. La camera riverberante è costituita da pareti acusticamente riflettenti e non ortogonali tra loro, e dotata al suo interno di 4 diffusori statici, unitamente alla possibilità di introdurvi un diffusore rotante.

All'interno della camera riverberante si possono misurare il coefficiente di assorbimento acustico dei materiali e la potenza sonora di sorgenti acustiche. La camera presenta inoltre una finestra di collegamento ad un’adiacente camera silente, rendendo possibile effettuare misurazioni di isolamento acustico su pannelli o componenti.

Camera riverberante:

• Volume ≈ 250 m3
• Frequenza critica di Schroeder: fs = 330 Hz
• Geometria irregolare: non sono presenti coppie di pareti tra loro parallele, compresi pavimento e soffitto

Diffusori:

• 4 diffusori statici appesi a soffitto (permanenti)

Dimensioni: 2.0 x 2.2 m
Raggio di curvatura: 5.0 m
Spessore: 2.0 cm
Superficie frontale ≈ 4.40 m2
Materiale: MDF
Frequenza inferiore di progetto dei diffusori: 80 Hz

• 1 diffusore rotante (mobile)

Dimensioni: 2.0 x 1.5 m
Spessore: 2.5 cm
Superficie frontale ≈ 3.00 m2
Frequenze di rotazione: compresa tra 0.13 e 0.36 Hz

Finestra per misure di isolamento acustico:

La finestra collega la camera riverberante alla camera silente per le misure di isolamento acustico (Transmission Loss). Essa è dotata di una cornice in legno che permette il montaggio di provini di differenti dimensioni:

• Finestra grande: 125 x 150 cm
• Finestra intermedia: 90 x 90 cm
• Finestra piccola: 50 x 50 cm

Strumentazione acustica:

• Sistema multicanale SINUS con software di misura ed elaborazione dati SAMURAI®;
• Posizioni microfoniche discrete: 6 microfoni ICP da ½ pollice Bruel and Kjaer;
• Microfono a traiettoria continua: microfono da ½ pollice Larson Davis con supporto rotante Brüel & Kjær per microfono Tipo Boom 3923 Quest’ultimo permette di variare la traiettoria del microfono rotante agendo su un braccio regolabile in lunghezza, altezza e inclinazione. Il supporto rotante, progettato per l'utilizzo in misure di potenza sonora nel rispetto della UNI EN ISO 3741, presenta 3 differenti velocità di rotazione: 16, 32 e 64 s/giro;
• Sonda intensimetrica Bruel and Kjaer;
• 3 sorgenti dodecaedriche LookLine D203 con amplificatore e generatore di segnale LookLine DA204, con la possibilità di generare differenti segnali di prova: rumore bianco, rumore rosa, sine sweep e segnali arbitrari;
• 2 sorgenti sonore specifiche per l’eccitazione ad alta frequenza (misure di Transmission Loss);
• Termo-Igrometro per il rilevamento della temperatura e dell’umidità relativa nell’ambiente di misura;
• Barometro elettronico per il rilevamento della pressione statica nell’ambiente di misura.

Al servizio della camera sono presenti i seguenti impianti:

• Collegamento con la camera di controllo esterna: presenza di differenti tipologie di connessioni per il trasferimento di segnale all’esterno della camera;
• Elettrico di alimentazione monofase e trifase;
• Fan coil per smaltimento calore e mantenimento temperatura ambiente costante.

Tipologie di prova:

• Misure di potenza sonora secondo la norma ISO 3741;
• Misure di assorbimento acustico per incidenza diffusa secondo la norma ISO 354;
• Misure di Transmission Loss di componenti, secondo le norme specifiche di prodotto o tramite misura intensimetrica in camera semi-anecoica.

Il laboratorio per la misurazione dell'isolamento acustico di componenti edilizi, progettato secondo quanto previsto dalla norma EN ISO 10140-5:2010, è costituito da due camere riverberanti con volumi pari a V1 = 70.8 m3 e V2 = 79.5 m3. Il laboratorio è allestito per l'esecuzione di diverse tipologie di misurazione.
In questo laboratorio è possibile eseguire la misura dell'isolamento acustico per via area di componenti edilizi secondo la norma UNI EN ISO 10140-2: 2010.

Per ridurre il più possibile la trasmissione laterale le due camere sono state realizzate con strutture completamente svincolate. Inoltre, entrambi gli ambienti sono anche strutturalmente svincolati dall'anello di prova, che ospita il provino oggetto di indagine. L'intera struttura è appoggiata su un doppio ordine di molle, realizzate con materiali resilienti, al fine di ridurre ulteriormente la trasmissione di vibrazioni generate all'interno o all'esterno del laboratorio. Tali accorgimenti hanno permesso di ottenere un isolamento acustico massimo misurabile pari a Rw,max > 80 dB(A).

Rumore Generato dagli impianti

Il laboratorio è stato predisposto per la misura del rumore generato da sistemi di scarico delle acque reflue, secondo le norme EN 3822:1999 e EN 14366:2004. Il sistema è composto da un serbatoio di accumulo e una vasca di raccolta. Tramite una valvola di regolazione della portata è possibile generare un flusso controllato all'interno della configurazione di tubazioni investigata.

La sala di riascolto del Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Ferrara è un laboratorio progettato e allestito per la riproduzione 3D di scene acustiche, virtuali o misurate. Il sistema di riproduzione basato su un sistema di 8 altoparlanti preserva le caratteristiche spaziali del campo sonoro, consentendo di ricreare in laboratorio un’esperienza di ascolto analoga a quella sperimentata in un ambiente reale.

Caratteristiche e strumentazione

Il laboratorio ha un volume netto di circa 60 m3 ed è completamente rivestito con pannelli in fibra di poliestere di spessore 12 cm e densità 40 kg/m3; il trattamento garantisce un tempo di riverberazione inferiore a 0.1 s al di sopra dei 300 Hz. Il livello del rumore di fondo misurato nell’ambiente (Leq) è inferiore a 20 dB(A).

All’interno della sala di riascolto sono installati 8 altoparlanti Tannoy 6D Precision ed un subwoofer. Nel laboratorio è inoltre possibile ricreare scenari multisensoriali immersivi grazie all’utilizzo di una sonda multicanale e di un visore.

La sala di riascolto dispone inoltre di una piattaforma di test psicoacustici, denominata Intelligo, appositamente sviluppata. La piattaforma gestisce la preparazione, la somministrazione e l’analisi di test di ascolto sia individuali che collettivi (fino a 25 partecipanti).

Tipologie di prova

La sala di riascolto è principalmente utilizzata per la valutazione degli effetti percettivi della scena acustica sugli ascoltatori, tramite test di ascolto. In particolare si svolgono attività legate alla progettazione acustica degli ambienti (studio delle forme e delle proprietà dei materiali, studio degli effetti del rumore…) e alla ricerca industriale (valutazione del design acustico, studio della qualità sonora di prodotto…).

Il laboratorio è provvisto della strumentazione necessaria per la caratterizzazione delle proprietà meccaniche, fisiche e acustiche dei materiali, sia attraverso misure sperimentali che lo sviluppo di modelli previsionali. Le principali grandezze misurate sono le seguenti:

Resistenza al flusso

La resistenza al flusso è una misura della "resistenza" che l'aria incontra al passaggio attraverso un dato materiale. In accordo alla Norma UNI-EN 29053 un pistone rigido è usato per generare un flusso d'aria alternato a bassa frequenza (2 Hz). Un microfono è utilizzato per misurare il valore rms della pressione sonora.

Porosità

La porosità è definita come il rapporto tra il volume del fluido contenuto nei pori ed il volume totale occupato dal campione. Il metodo di misura si basa sulla legge dei gas perfetti e mira alla determinazione diretta del volume di materiale che costituisce la struttura del materiale.

Tortuosità

La tortuosità è un’importante parametro per la descrizione della complessità del percorso dell’onda acustica all'interno dei materiali. Fisicamente rappresenta la complessità dei pori nel materiale in esame. Il metodo di misura si basa sulla determinazione del limite ad alta frequenza della velocità di fase.

Assorbimento acustico per incidenza normale

Metodo della funzione di trasferimento: In accordo alla Norma EN ISO 10534-2 (2001) questo metodo permette di misurare il coefficiente di assorbimento, l'impedenza superficiale per incidenza normale e il coefficiente di riflessione complesso. L'apparato consiste di un tubo circolare chiuso ad una estremità da un altoparlante e dall'altra mediante un campione del materiale in esame supportato da un fondello rigido. Dalla misura della pressione sonora in due punti e dal calcolo della funzione di trasferimento è possibile risolvere le equazioni del campo per delle grandezze sopra menzionate.

Metodo del tempo di riverberazione: L'apparato consiste di un tubo a sezione circolare provvisto alle due estremità di due portaprovini mobili. L’altoparlante è collocato all'interno di un box ed è connesso al tubo per mezzo di un tubo di raccordo laterale. La pressione sonora è acquisita per mezzo di un microfono. Dal calcolo del tempo di riverberazione all'interno del tubo è possibile derivare il coefficiente di assorbimento per incidenza normale per singolo campione che per sistemi accoppiati.

Parametri meccanici di strutture omogenee e composte

Vengono utilizzate diverse metodologie sperimentali basate sulla misura della risposta in frequenza della struttura eccitata per mezzo di shaker elettro-dinamici o con un martello strumentato.
Questi metodi permettono di ottenere i parametri elastici (modulo di Young E) e di smorzamento (loss factor η) sia di elementi omogenei e isotropi che di strutture più complesse, come pannelli ortotropi, materiali visco-elastici e compositi.