ACUSTICA

ACUSTICA (I, p. 453)

La trattazione dei principî generali dell'acustica, come abbiamo detto (I, p. 453), è fatta alla voce suono, XXXII, p. 995; per le questioni relative all'attenuazione dei rumori, come pure per quanto riguarda la sensibilità dell'orecchio e l'audiogramma normale, l'espressione dell'intensità delle sensazioni e la scala delle sensazioni di Fletcher (unità: il decibel), o l'equivalenza delle sensazioni auditive (unità: il phon), si veda, oltre quanto è stato detto (I, p. 453), la voce rumori, XXX, p. 238.

Struttura dei suoni. - È opportuno ricordare, innanzi tutto, che i suoni comuni non sono quasi mai semplici: ciascuno di essi, cioè, è costituito da un insieme di suoni componenti ("armoniche"), di differente frequenza e intensità (v. suono). Le armoniche complementari, che accompagnano la nota fondamentale e determinano il timbro del suono, hanno, nella percezione della musica, grande importanza, in quanto appunto da esse dipende il carattere più o meno gradito del suono dei varî strumenti, e sopra di esse si fonda la tecnica degli "impasti orchestrali"; nella percezione della voce, poi, la loro importanza è addirittura prevalente (la possibilità, ad es., di pronunciare o cantare vocali differenti sulla stessa nota fondamentale, dimostra già che la parte essenziale della diversità acustica fra le vocali sta nelle armoniche complementari). Ne segue la necessità di curare che le condizioni acustiche di una sala si mantengano soddisfacenti non solo nell'intervallo di frequenza che comprende le note fondamentali della voce ("estensione" normale, nel canto, delle voci maschili, da circa 80 a circa 500 hertz; delle voci femminili, da circa 160 a circa 1200 h.) e degli strumenti ("estensione" dell'organo, da circa 60 a circa 1600 h.; nel violino, nel pianoforte, ecc., si arriva fin oltre 3000 h.), ma anche fino alle frequenze delle armoniche complementari importanti; cioè fin verso 5 ÷ 6 mila hertz, almeno; (per gli strumenti a percussione, hanno interesse anche armoniche più alte).

Riflessione e rifrazione dell'energia sonora (I, p. 453).- Data la natura vibratoria dell'energia sonora, le leggi geometriche semplici della riflessione e della rifrazione dei suoni sono soltanto approssimate; e tali sono a sufficienza solo finché le distanze e le dimensioni degli oggetti che si considerano siano grandi rispetto alla "lunghezza d'onda" (λ) della vibrazione (λ è il quoziente della velocità di propagazione V per la frequenza f; ad es., per un suono della frequenza f = 500 hertz, e nell'aria, dove è circa V = 340 metri per sec., si avrebbe λ = 340/500 = m. 0,68). Altrimenti, le accennate leggi non valgono più (fenomeni di diffrazione). Ora, nell'acustica tecnica, occorre spesso considerare non solo casi nei quali queste leggi diventano inapplicabili, ma anche, tenuto conto della grande variabilità di λ con le varie frequenze udibili (cfr. l'audiogramma normale; v. rumori: alla frequenza di 20 hertz corrisponde λ = 17 m., mentre per 20.000 h. si ha λ = 0,017 metri), casi in cui esse possono ancora ammettersi per suoni molto acuti, ma non più per suoni bassi. Si immaginano, perciò, le complicazioni che possono sorgere quando da una superficie arrivi un insieme di armoniche di frequenza assai diversa, e le conseguenze errate alle quali può condurre di frequente l'applicazione senza discussione delle ricordate leggi semplici.

Si aggiunge, per quanto riguarda la nozione di superficie "speculare" o "levigata" (cioè, atta a riflettere specularmente), che tale nozione ha carattere relativo; nel senso (Rayleigh) che una superficie si comporta come speculare quando le inevitabili irregolarità superficiali abbiano (analogamente al caso della luce) dimensioni inferiori ad un quarto della lunghezza d'onda dell'energia sonora incidente (sempre a patto che le dimensioni trasversali della superficie siano grandi rispetto a λ, in guisa da poter trascurare ciò che avviene agli orli). Questo spiega come possano ancora riflettere bene il suono superficie che nel senso usuale dovrebbero considerarsi come molto irregolari (ad es., pareti a bugnato, terreni o rocce irregolari, masse fitte di vegetazione, ecc.); e fa prevedere, fra altro, la possibilità che una data superficie si comporti come speculare per i suoni acuti, ma non per quelli bassi.

A semplificare le considerazioni relative al passaggio dell'energia sonora da un mezzo a un altro (aria fredda-aria calda; aria-muro, ecc.) serve la nozione di resistenza acustica specifica ρ di un mezzo (definita in rumori), la quale varia parallelamente alla "potenza" sonora occorrente per mettere in vibrazione il mezzo stesso. Cosi, dette ρ₁ e ρ₂ la resistenza acustica specifica di due mezzi praticamente indefiniti I e II, adiacenti (p. es., aria e parete in muratura), e ρ₂₁ il loro rapporto

si trova che quando dell'energia sonora, proveniente da I, incontra normalmente la superficie di separazione, la percentuale di energia sonora che entra nel secondo mezzo è 4 ρ₂₁/(ρ₂₁+1)²; il resto, [(ρ₂₁−1)/(ρ₂₁+1)]² viene riflesso. Nel caso, ad es., aria→muro, avendosi circa ρ₁ = 42 e ρ₂ = 800.000, la frazione di energia sonora che riesce ad entrare nello spessore del muro è appena del 0,2 per mille e sarebbe ancora minore se l'incidenza fosse obliqua; è poi noto che se l'angolo di incidenza dell'energia sonora raggiunge un certo valore (angolo limite), avviene addirittura (come per la luce) la riflessione totale dell'energia sonora incidente. I valori dell'angolo limite sono tanto minori quanto maggiori sono le differenze di comportamento dei due mezzi; ma il fenomeno può verificarsi con qualche frequenza anche fra strati di aria in condizioni diverse (ad es., fra aria a + 10° e aria a + 25° l'angolo limite è di circa 76° 30′).

Assorbimento dell'energia sonora. - Completiamo qui sotto le indicazioni già date (I, p. 454) con le seguenti, che indicano (in relazione a quanto è stato detto circa la struttura dei suoni) come varii, per alcuni materiali comuni, il coefficiente di assorbimento.

Prodotti aS per oggetti singoli (frequenza 517). - Per ogni persona adulta, aS = 0,35 ÷ o,45; sedie di legno, con piano di legno (senza imbottiture né tappezzerie), per ciascuna, aS = 0,007 ÷ 0,015; id., con piano impagliato, aS sino a o,03; sedie o poltrone imbottite, compresi eventualmente cuscini, ecc., a seconda dell'abbondanza delle imbottiture e delle tappezzerie, aS = 0,1 ÷ o,3; un cuscino tipo sedia, aS = 0,10÷ 0,15; banchi di legno, tipo aperto (per es., da chiesa, da scuola), per ogni posto aS = o,01 ÷ 0,02; banchi di legno, tipo chiuso (anfiteatri di scuole, ecc.) a seconda delle modalità costruttive, per ogni posto aS = 0,06 ÷ 0,10 (sedie e banchi si intendono vuoti). Piante da camera a fogliame fitto: circa aS = 0,1 per ogni mc. di spazio occupato dal fogliame.

Fenomeni acustici negli ambienti chiusi. - Coda sonora. - Ricordiamo che per T₀ s'intende il tempo, contato a partirte dall'istante in cui la sorgente sonora ha cessato di funzionare, occorrente affinché la densità energetica del suono scenda dal valore che aveva in quell'istante a un valore un milione di volte minore.

Gli effetti fondamentali, legati fra di loro, che le riflessioni multiple dell'energia sonora sulle pareti producono sulla percezione, sono, nel caso semplice in cui la sorgente sonora funzioni per un tempo finito con potenza costante: 1. il valore di regime D della densità energetica (e quindi l'intensità della sensazione) viene aumentato (per il sovrapporsi all'energia sonora che, in un punto qualsiasi, giunge direttamente dalla sorgente sonora, di quella che vi arriva dopo una o più riflessioni operate dalle pareti); 2. a questo valore di regime si giunge però, gradatamente (per il tempo crescente che impiega l'energia sonora ad arrivare nel punto considerato, a seconda del numero di riflessioni subite); 3. quando la sorgente cessa di funzionare, l'intensità energetica in ogni punto diminuisce pure gradatamente (per la stessa ragione sopra accennata; è il fenomeno della coda sonora).

Il primo effetto è generalmente utile, specie quando la sorgente sonora sia debole (ad es., voce umana); ma gli altri due, oltre un certo limite, sono dannosi, a causa dell'impasto che tendono a creare fra più suoni succedentisi a brevissimi intervalli di tempo (la voce e la musica consistono appunto in una serie di suoni e di rumori che si susseguono rapidamente). Ne segue la necessità di contenere il fenomeno delle riflessioni multiple entro determinati limiti, necessariamente un po' variabili da caso a caso; cioè, di contenere entro dati limiti (determinabili sperimentalmente) il valore di T₀, che è appunto atto (Sabine) a individuare l'importanza del fenomeno.

Il calcolo di T₀ si fa applicando il principio della conservazione dell'energia, ma attraverso ipotesi semplificatrici, che debbono essere sempre tenute presenti per giudicare, caso per caso, dell'attendibilità dei risultati ottenuti. Comuni a tutte le calcolazioni fin qui note sono le seguenti ipotesi:

a) Supporre che T₀ sia eguale per tutti i punti di un medesimo ambiente (cioè, che sia analoga la legge di decremento, in funzione del tempo, dei valori locali di D); e sostituire la consideiazione dei differenti valori di D nei singoli punti con un unico valore D_m medio, eguale per tutti i punti dell'ambiente.

b) Il decremento graduale della D è dovuto essenzialmente agli assorbimenti di energia che si verificano ogni volta che l'energia sonora che le pareti si rinviano mutuamente, urta una superficie assorbente; quindi, si verifica in modo discontinuo, ad intervalli di tempo variabili a seconda di numerosissime circostanze (fra valori piccolissimi, ed il tempo occorrente all'energia sonora per percorrere la più lunga delle diagonali rettilinee dell'ambiente). Si suppone, invece, che tutti i percorsi liberi dell'energia sonora, fra due urti consecutivi, siano eguali fra di loro (e siano quindi eguali anche i corrispondenti intervalli di tempo), ed eguali ad un certo valore intermedio (libero percorso medio) che si può calcolare, in casi semplici, in base alla forma dell'ambiente ed alle leggi della probabilità. Per ambienti in cui le tre dimensioni non siano mnolto diverse fra di loro, questo libero percorso medio ha (in m.) il valore 4 V/S, essendo V il volume (in mc.) dell'ambiente ed S la superficie complessiva (in mq.) delle pareti che lo limitano.

Ma per arrivare alla relazione di Sabine (v. acustica, I, p. 453) sono ancora necessarie due altre ipotesi:

c) Sostituire il reale meccanismo discontinuo dell'assorbimento, già regolarizzato e schematizzato secondo l'ipotesi b), con un meccanismo continuo fittizio equivalente; nel senso che se n è il numero di urti che, in base al valore del libero percorso medio, avvengono nell'unità di tempo, in un tempuscolo dt ne avvenga un numero dato da ndt, con un assorbimento d'energia proporzionale. È ovvio che questa approssimazione è tanto meno accettabile quanto più l'ambiente è grande e quanto maggiori sono i coefficienti di assorbimento delle varie pareti.

d) Mentre alle varie pareti di un ambiente competono generalmente coefficienti di assorbimento (a₁, a₂, a₃...) differenti, supporre che questo coefficiente sia invece eguale (a_{m. a.}) per tutte, ed eguale alla media aritmetica ponderale, in relazione alle aree S₁, S₂, S₃... delle pareti:

Non comparendo in questa relazione nulla che si riferisca alla posizione delle singole superficie, la relazione contiene ìmplicitamente l'ipotesi che l'effetto di una superficie sia indipendente dalle posizioni che essa occupa, e quindi, fra altro, che l'energia sonora sia uniformemente diffusa (nel senso più largo) in tutto l'ambiente.

È in base a queste quattro ipotesi fondamentali che si arriva alla relazione di Sabine:

dove si ha, ovviamente, a_{m. a.} S = Σ a_n S_n.

Che la relazione di Sabine, a causa delle ipotesi fatte, e specialmente dell'ipotesi c), sia applicabile soprattutto quando l'ambiente non è troppo grande (V non troppo maggiore di parecchie migliaia di mc.) ed a_{m. a.}, anch'esso, non troppo grande (non superiore a 0,15 ÷ 0,20), risulta dal fatto che essa dà un valore finito di T₀ anche quando fosse a_{m. a.} = 1, mentre in tal caso, per ovvie ragioni fisiche, è T₀ = 0. Ove si rinunci alla ipotesi c, si giunge invece alla più recente relazione di Eyring:

nella quale r_{m. a.} = 1 − a_{m. a.} è il coefficiente di riflessione medio aritmetico ponderale delle superficie. Questa relazione è indubbiamente più approssimata per gli ambienti grandi ed a pareti fortemente assorbenti; sempre, però, quando sia lecita l'ipotesi d), la quale equivale a supporre (come s'è accennato) che le riflessioni effettuate dalle pareti, piuttosto che del tipo speculare, siano del tipo uniformemente diffuso; in guisa che l'effetto assorbente d'una superficie non dipenda dalla sua posizione nell'ambiente. Se invece, si vuole (o si deve) ammettere che le pareti si comportino come speculari, occorre abbandonare anche l'ipotesi d); ed allora il calcolo conduce alla relazione di Millington e Sette:

(Si dimostra che Σ S₁ log_e r₁ equivale a S log_e r_m.g., essendo r_m.g., la media geometrica ponderale dei coefficienti di riflessione, cioè:

Tuttavia, quest'ultima relazione ha un campo di applicabilità pratica modesto, perché, generalmente, conviene procurare che le pareti di un ambiente diffondano uniformemente il suono, anziché rifletterlo specularmente.

In tutti i casi, dipendendo T₀ dai valori di a, e variando generalmente a con la frequenza, i valori di T₀ risulteranno diversi a seconda della frequenza alla quale si riferiscono; su questo si tornerà nel paragrafo seguente (condizione 4).

Proprietà acustiche desiderabili negli ambienti. - Le principali condizioni acustiche alle quali un ambiente deve soddisfare sono, nei casi normali:

1. che la densità energetica media abbia in tutte le parti dell'ambiente valori non troppo differenti e sempre sufficienti per una audizione senza sforzo;

2. che il fenomeno delle riflessioni multiple sia contenuto entro limiti tali da non ostacolare troppo la percezione nitida dei varî suoni che possono rapidamente susseguirsi (linguaggio parlato, musica);

3. che manchino fenomeni di eco d'intensità apprezzabile;

4. che i suoni percepiti dall'orecchio nei varî punti dell'ambiente abbiano una struttura simile il più possibile a quella dei suoni emessi; cioè, che non vi sia distorsione molto sensibile dei suoni;

5. che manchino irregolarità locali di distribuzione o di struttura dell'energia sonora (quali potrebbero essere causate da fenomeni di interferenza o risonanza, dall'eterogeneità del mezzo, ecc.).

6. infine, che manchino suoni o rumori estranei (all'audizione che interessa), di origine sia interna sia esterna.

L'ottenimento di buone proprietà acustiche è tanto meno facile quanto più grande è l'ambiente. In linea di massima, è desiderabile che la forma degli ambienti sia raccolta e compatta, per quanto è consentito dall'area disponibile, dalla loro destinazione e dalle ragioni estetiche, e che il loro volume sia quanto minore è possibile, compatibilmente con le esigenze igieniche, estetiche, ecc.; sono pure da evitare, dal punto di vista acustico, i soffitti a cupola od a grandi archi di curvatura molto pronunciata, o molto alti, le grandi pareti (piane o curve) a superficie praticamente liscia (a meno che siano di materiale molto assorbente), il parallelismo di grandi superficie, ecc.

È utile che la posizione della sorgente sonora sia tale che tutti gli ascoltatori possano vederla liberamente (rialzamento della sorgente sonora al disopra del livello del suolo; sistemazione degli ascoltatori, quando l'ambiente sia grande, ad altezze variabili dal suolo, ad es., con disposizioni del tipo delle platee inclinate dei teatri, del tipo degli anfiteatri, ecc.); e che inoltre (in relazione naturalmente alle dimensioni ed alla forma dell'ambiente) le differenti distanze fra la sorgente sonora ed i singoli ascoltatori non siano troppo diverse, né troppo diverse siano, nel caso di sorgenti sonore di grandi dimensioni (una grande orchestra, un coro), le distanze fra ogni ascoltatore ed i varî punti della sorgente sonora, che allora l'eccessiva vicinanza può far udire certe parti della sorgente sonora troppo più intensamente di altre.

Le notizie, contenute nei trattati speciali, sopra le particolari soluzioni adottate nei varî casi e sopra i risultati ottenuti (notizie, che ragioni di spazio impediscono di riportare qui) saranno utili per aiutare ad un primo orientamento in ogni caso particolare.

La condizione I tende a essere in contrasto con la condizione 2, perché tanto la densità energetica media, quanto T₀ sono, press'a poco, inversamente proporzionali all'assorbimento medio delle pareti dell'ambiente; occorrerà, perciò, un compromesso fra le due esigenze, il quale porta alle conclusioni che seguono.

Il T₀ desiderabile in un ambiente è più grande quando si tratti di audizioni musicali, che quando si tratti di audizioni di linguaggio parlato; più grande ancora per la musica corale.

Il T₀ "ottimo" risulta nettamente crescente col crescere del volume dell'ambiente; circostanza della quale si intravvedono varie spiegazioni. Circa i valori numerici, i quali non sono evidentemente suscettibili di determinazioni di precisione, vi è sufficiente accordo circa i seguenti ordini di grandezza (riferiti alla frequenza della nota Do₄, cioè, a circa 500 hertz):

Per il linguaggio parlato: ambienti di alcune diecine di mq., circa T₀ = 0″,7; per qualche centinaio di mc., circa 1″; intorno ad un migliaio di mc., circa 1″,2; per 5000 ÷ 6000 mc., circa 1″,4; intorno ai 20.000 mc., circa 1″,7; intorno ai 40.000 mc., circa 2″.

Per la musica: le cifre precedenti, ma aumentate, a seconda dei casi, dal 20 al 30%. Per la musica corale è generalmente desiderabile un ulteriore aumento, di entità poco minore.

Quando si tratti di sorgenti sonore deboli (ad es., voce umana isolata) e di ambienti grandi, si ricorre talvolta all'uso (oltreché di pedane rialzate) di veri e proprî riflettori collocati dietro la sorgente sonora, atti a rinviare verso l'uditorio l'energia sonora che sarebbe altrimenti male utilizzata. Questi riflettori, a superficie pochissimo assorbente ed a riflessione speculare, è bene abbiano forma parabolica (o sferica) e siano collocati in modo che la sorgente sonora si trovi vicina il più possibile al "fuoco", e che il loro asse sia diretto verso l'uditorio; ma, in relazione a quanto è stato avvertito sopra, a proposito della riflessione, avranno qualche efficacia solo se siano di dimensioni grandi rispetto alla lunghezza d'onda media del suono (dimensioni, dunque, di almeno alcuni metri). Rientra nello stesso ordine di idee l'uso di baldacchini sopra i pulpiti (purché grandi, e di materiali assorbenti il meno possibile; l'uso di tendaggi, drappeggi e simili nelle vicinanze immediate della sorgente sonora costituisce un errore), come pure il criterio di scegliere e di ripartire i varî tipi di rivestimento interno delle pareti in guisa che, a parità di assorbimento medio da ottenere, le superficie vicine alla sorgente sonora siano quelle meno assorbenti, e quelle vicine all'uditorio siano invece le più assorbenti. Risultati buoni possono ottenersi anche collocando vicino alla sorgente sonora un adatto microfono che alimenti un conveniente numero di altoparlanti, qualcuno dei quali può essere sistemato anche fuori (e lontano) dall'ambiente, consentendo così l'audizione a un pubblico molto più vasto e numeroso. Sarebbe però un errore ricorrere agli altoparlanti quando la sorgente sonora fosse percepita male a causa dell'eccessiva importanza del fenomeno delle riflessioni multiple o di altri difetti acustici; scopo fondamentale degli altoparlanti deve essere solo quello del rinforzo della sorgente sonora, in ambienti già acusticamente corretti. Bisogna pure fare attenzione, nella collocazione dei varî altoparlanti, che essi non possano dar luogo, per una parte degli ascoltatori, a duplicazioni percettibili di suono.

Quanto al fenomeno delle riflessioni multiple, in genere, la prima osservazione da fare è che se si calcolano i valori di T₀ per ambienti rivestiti con gli usuali materiali impiegati nelle costiuzioni, si ottengono generalmente valori più grandi di quelli desiderabili, e tanto più grandi, anzi, quanto più l'ambiente è vasto: per ambienti simili, ad es., ed a parità di a_{m. a.}, il T₀ risulta crescente quasi proporzionalmente alle dimensioni lineari. Dunque, dal punto di vista del fenomeno delle riflessioni multiple, il problema ordinario da risolvere è di aumentare l'assorbimento medio delle superficie presenti dell'ambiente. Questo è in parte ottenibile con la presenza di molte persone nell'ambiente; ma bisogna riflettere: a) che non sempre si può contare con sicurezza sulla presenza nell'ambiente di un sufficiente numero di persone; b) che per gli ambienti grandi nemmeno questo è sufficiente, come mostrano i calcoli; c) che, infine, è bene evitare eccessive variazioni di To col variare del numero delle persone presenti. Si è anzi d'accordo, a quest'ultimo riguardo, nel fare ordinariamente il calcolo di T₀ nelle tre ipotesi:

dell'uditorio al completo; e si debbono allora trovare le cifre di cui al n. 2;

dell'uditorio ridotto ad un terzo;

dell'ambiente senza uditorio; nel quale ultimo caso possono ammettersi valori di T₀ maggiori che nella 1ª delle ipotesi precedenti, ma non oltre il 60 ÷ 80%, al massimo. (Nella 2ª ipotesi sono accettabili valori intermedî fra il 1° ed il 3° caso).

Per raggiungere valori di T₀ ragionevoli, è dunque generalmente necessario di sostituire parte degli usuali materiali di rivestimento, con materiali più assorbenti (v. sopra, il par.: Assorbimento dell'energia sonora), da scegliere in relazione alla natura dell'ambiente ed alla spesa ammissibile. Per attenuare, poi, l'effetto del diverso numero di persone presenti, l'artificio più comune è di fare in modo che i singoli "posti" (poltrone, sedili, ecc.) abbiano già un prodotto aS (§ 1, d) notevole rispetto a quello relativo alle persone; in modo che se queste ultime mancano, rimangano scoperti e attivi, in loro vece, i "posti".

Molto utile in varî casi è la "palchettatura" delle superficie (come nei teatri), o provvedimenti acusticamente equivalenti; perché cosi si riducono le probabilità di riflessioni speculari capaci di dar luogo a fenomeni di eco, e si aumenta l'area delle superficie interne dell'ambiente. Il collocamento di guide di stoffa (o simili) sul pavimento, lungo i passaggi, quando le altre esigenze lo consentano, è utile sia in vista della influenza su T₀, sia per attutire il rumore disturbante dei passi. A questo ultimo scopo (e non già per influire apprezzabilmente sull'assorbimento) è pure utile l'impiego di pavimenti di gomma indurita, di linoleum, ecc.

In pratica, una volta abbozzato a sufficienza il progetto dell'ambiente e quello della sua decorazione, sarà necessario calcolare T₀ (esaminando prima se convenga adoperare le relazioni di Eyring e di Millington-Sette in luogo di quella di Sabine), nelle principali ipotesi di funzionamento che possano farsi (e verificare altresì le altre condizioni acustiche 3, 4, 5, secondo quanto verrà detto poco oltre); se i risultati non fossero soddisfacenti, occorrerebbe ritoccare il progetto, o almeno la decorazione e sistemazione interna dell'ambiente, con i criterî accennati sopra. Se l'ambiente fosse già costruito, si dovrebbe procedere analogamente, dopo fatti i rilievi necessarî per il calcolo di V, delle a e delle S; ma potrà riuscire impossibile ottenere risultati soddisfacenti (nei riguardi di tutte le esigenze acustiche) senza modificazioni radicali. Non sarà dunque mai abbastanza raccomandato che la costruzione dei grandi ambienti venga preceduta da uno studio sufficientemente completo delle loro probabili condizioni acustiche.

Nei riguardi della condizione 3, occorrerà, in sede di progetto dell'ambiente, e se questo ha almeno una delle dimensioni che oltrepassi i 15 m., esaminare le successive fasi dei casi principali di propagazione dell'energia sonora attraverso le riflessioni, per accertare se sussista la probabilità che, in qualche parte dell'ambiente, onde sonore importanti giungano con tale ritardo le une rispetto le altre da far temere la percezione di echi. In linea di massima, è utile evitare la presenza nell'ambiente di grandi superficie regolari atte a riflettere specularmente, specie se rivestite di materiali poco assorbenti; e sono pure da evitare i parallelismi fra ampie pareti a superficie non sufficientemente "movimentata". È questa, anzi, una delle ragioni per le quali negli ambienti grandi le piante di tipo rettangolare sono sostituite da altre forme (forme a ventaglio, più o meno aperto; forme a ferro di cavallo, ma a pareti più o meno curve e palchettate, come in molti teatri italiani antichi, ecc.). Naturalmente, quando si tema la formazione di echi, il rimedio più efficace è quello di cercar di rendere più irregolare ed assorbente che sia possibile la superficie o le superficie che dànno luogo al fenomeno di riflessione. È utile, al riguardo, ricordare che si può rendere irregolare una superficie, dal punto di vista della riflessione, non solo movimentandone la forma, ma anche variandone localmente e fortemente l'assorbimento (per es., con l'applicazione frazionata di materiali molto assorbenti), in relazione a quanto è stato detto al principio dell'articolo (sotto "Riflessione e rifrazione dell'energia sonora"). Se si trattasse di un ambiente già costruito, nel quale fossero percettibili effetti di eco, la prima ricerca dovrebbe essere rivolta all'identificazione del percorso dell'energia sonora che dà luogo al fenomeno e delle superficie riflettenti che vi prendono parte attiva. Attesa la difficoltà di disporre di materiali di rivestimento molto assorbenti adatti ai varî casi (in alcuni casi, sono stati impiegati con successo dei tendaggi aerei di stoffe pesanti, per schermare la parte alta di superficie riflettenti verticali, o parte del soffitto), la correzione, spesso, non potrà farsi che per via chirurgica, cioè, modificando la forma delle superficie riflettenti.

Quanto alla condizione 4 (v. sopra: Struttura dei suoni), quello che si deve cercare di ottenere, è l'audizione senza distorsione acustica; cioè, che la legge di variazione graduale del suono sia, per l'orecchio, la stessa per tutte le frequenze, in guisa che un suono complesso conservi per l'orecchio lo stesso timbro, anche durante i periodi variabili (e quindi durante la coda sonora). Se per tutte le frequenze la dipendenza fra grandezze energetiche e intensità di sensazione fosse la stessa, cioè, se la scala dei decibel coincidesse con quella dei phon, questo condurrebbe a cercare che la legge di variazione delle grandezze energetiche fosse egualmente rapida per tutte le frequenze, e che quindi T₀ fosse indipendente dalla frequenza; ma siccome le due scale sono differenti, tranne che per le frequenze da parecchie centinaia sino ad alcune migliaia di hertz, così bisogna invece cercare che il T₀ sia sensibilmente differente per le varie frequenze. Detta T, per un ambiente generico, la durata convenzionale della coda sonora per la frequenza 500 hertz (scelta in base alle indicazioni date sopra), per le altre fiequenze, nelle usuali condizioni d'impiego degli ambienti, è desiderabile che sia (Mac Nair):

Naturalmente, l'importanza dell'assenza di distorsione è diversa a seconda della natura della audizione. Ed è utile notare che l'andamento, con la frequenza, dell'assorbimento delle stoffe (e, quindi, anche quello dei termini aS relativi alle persone), non è lontano da quello che occorrerebbe per ottenere lo scopo desiderato; sicché la presenza dell'uditorio, piuttosto che aumentare le difficoltà, tende a diminuirle.

Difficile è dare norme concrete nei riguardi della condizione 5. Per altro, le irregolarità locali sono spesso dovute a cause pure locali, attenuabili o eliminabili più facilmente di molte cause di carattere generale; fra le eccezioni a questa circostanza, va particolarmente segnalata quella delle concentrazioni locali di suono che (analogamente ai fenomeni ottici ottenibili con gli specchi) possono aversi per effetto di riflessioni operate da superficie curve eventualmente presenti nell'ambiente, quando le loro dimensioni siano grandi ed i raggi di curvatura non siano almeno dell'ordine del doppio delle dimensioni medie dell'ambiente.

Quanto alla condizione 6, la sua importanza deriva dall'effetto mascherante e perturbante dei suoni e dei rumori, gli uni sugli altri. Circa quelli di origine interna, per attenuare il fondo di rumore prodotto dai movimenti inevitabili dei singoli costituenti di un uditorio, è utile l'impiego di pavimenti atti a dare origine a poco rumore quando le persone camminino o si muovano (ne è stato già accennato, a proposito della condizione 2); è ancor assai utile che i "posti" siano saldamente fissi e di tale costruzione da non dare origine a rumori o scricchiolii quando le persone si muovono. Il problema, poi di impedire l'entrata apprezzabile nell'ambiente di rumori o suoni di origine esterna, è, in sostanza, il problema dell'isolamento acustico, per il quale v. rumori, XXX, p. 238.

Bibl.: (I, p. 458); H. J. Braunmühl e W. Weber, Einführung in die angewandte, Akustik, Lipsia 1936; A. H. Davis, L'acoustique moderne, Parigi 1936; J. Matras, Radiodiffusion et télévision, III, Parigi 1937; A. Schoch, Schalldämmung, Lipsia 1937; W. Zeller, Lärm - und Erschütterungsabwehr im Hochbau, Berlino 1937; A. Igli, Nozioni di acustica applicata alle radioaudizioni, Ass. Elettrot. Ital., Milano 1937. V. anche rumori.