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Tempo di riverbero RT60

Cos'è il tempo di riverbero RT60?

Il tempo di riverbero di RT60 è il parametro acustico principale in un ambiente chiuso / confinato. Secondo la norma ISO 3382, è la durata necessaria affinché l’energia sonora in una stanza diminuisca di 60 dB dopo che l’emissione della sorgente si è interrotta. I valori di RT60 possono variare da frazioni di secondo a secondi e dipendono dalle dimensioni della stanza e dalla natura dei materiali utilizzati nella sua costruzione.

Seguendo lo Springer Handbook of Acoustics di Thomas D. Rossing, “il riverbero è probabilmente il più noto di tutti gli aspetti acustici soggettivi della stanza. Quando una stanza crea troppo riverbero, il discorso perde intelligibilità perché dettagli importanti (consonanti) sono mascherati da suoni vocali più forti e persistenti (le vocali). Per molte forme di musica, tuttavia, il riverbero può aggiungere un’attraente pienezza al suono unendo insieme note adiacenti e fondendo i suoni dei diversi strumenti/voci in un ensemble. Il tempo di riverbero T che è la tradizionale misura oggettiva di questa qualità è stato inventato 100 anni fa da W.C. Sabine”.

A cosa serve RT60?

Il tempo di riverbero viene utilizzato per determinare l’acustica di una stanza. Il tempo di riverbero RT60 in una stanza è determinato dalle proprietà assorbenti delle superfici riflettenti e dalle distanze tra di esse. Lo scopo di questa misurazione è quello di ottenere un’indicazione oggettiva e quantitativa della qualità acustica di un ambiente. In una stanza vuota, le onde sonore si riflettono sulle pareti, sul soffitto e sul pavimento e questi riflessi si accumulano nel tempo. Questo accumulo di suono è noto come riverbero e può essere un grosso problema in stanze grandi con superfici dure (cioè acusticamente molto riflettenti).

Quando si progetta una stanza per un’acustica ottimale, è importante assicurarsi che il tempo di riverbero sia appropriato per l’uso previsto della stanza. Se il tempo di riverbero è troppo lungo, il discorso sarà incomprensibile e la musica suonerà confusa e “impastata”.

 

D’altra parte, se il tempo di riverbero è troppo breve, la stanza suonerà sterile e poco invitante. Considerando attentamente le caratteristiche di assorbimento dei materiali utilizzati in una stanza, è possibile ottenere tempi di riverbero ideali per ogni data applicazione.

A seconda dell’uso della stanza, sono richiesti suoni più diretti e meno indiretti (riflessi). Ad esempio, con un tempo di riverbero lungo, un discorso diventa meno comprensibile e il livello del rumore di fondo aumenta, mentre con un tempo di riverbero più breve il rumore di fondo si riduce ma la voce viene attutita.

Esempi di tempo di riverbero RT60:

Tipo di ambiente Tempo di riverbero
Chiesa2 – 10 s
Sala Concerti1 – 2 s
Ufficio 0.5 – 1.1 s
Aula0.4 – 0.7 s

Misurazione della variazione del tempo di riverbero

Il tempo di riverberazione può essere utilizzato per calcolare la quantità di materiale assorbente necessaria per ottenere l’acustica ambientale desiderata. In questo approccio, il RT60 viene misurato prima senza il materiale assorbente nella stanza e poi con il materiale assorbente.

Formula per il tempo di riverbero

Il volume e l’assorbimento totale di una stanza influiscono sul tempo di riverbero. L’assorbimento totale si ottiene sommando l’assorbimento di tutte le superfici della stanza, ovvero pareti, soffitto, pavimento e tutti i mobili. L’assorbimento di ciascuna superficie è il prodotto dell’area della superficie con i suoi coefficienti di assorbimento. I coefficienti di assorbimento dipendono dal materiale e dalla frequenza e dall’angolo di incidenza dell’energia sonora.

Indice dei contenuti

Esempio RT 60

I primi grafici mostrano il tempo di riverbero di RT60 per una singola frequenza:

  • il marker t1 indica il momento in cui la sorgente sonora è stata spenta
  • la pressione sonora acustica diminuisce fino al momento indicato dal marker t2

Il grafico in basso presenta la curva di decadimento:

  • Il valore del tempo di riverbero dell’RT60 è pari a t2 – t1 quando la differenza tra i livelli di pressione sonora L1 e L2 è di 60 dB

Cos'è una curva di decadimento?

Secondo la norma ISO 3382-1, la curva di decadimento è una rappresentazione grafica del decadimento del livello di pressione sonora in una stanza in funzione del tempo dopo che la sorgente sonora si è arrestata. È possibile misurare questo decadimento dopo l’effettiva interruzione di una sorgente sonora continua nella stanza o derivato dalla risposta all’impulso al quadrato integrata in tempo inverso della stanza.

Il decadimento ottenuto direttamente dopo l’eccitazione non continua di una stanza (ad esempio, registrando uno sparo con un registratore di livello) non è raccomandato per la valutazione accurata del tempo di riverbero. Questo metodo dovrebbe essere utilizzato solo a scopo di indagine. Il decadimento della risposta all’impulso in una stanza non è, in generale, un semplice decadimento esponenziale, e quindi la pendenza è diversa da quella della risposta all’impulso integrata.

RT60 reverberation time

Misura dei parametri acustici dell'ambiente secondo ISO 3382-1

ISO 3382-1 descrive un metodo per ottenere tempi di riverbero da risposte all’impulso e rumore interrotto. Descrive la procedura di misurazione, le informazioni necessarie e i metodi di valutazione dei dati e di presentazione del rapporto di prova.

RT60 - Metodo del Rumore Interrotto (Metodo del Decadimento)

Il metodo del rumore interrotto RT 60 ottiene curve di decadimento registrando direttamente il decadimento del livello di pressione sonora dopo l’eccitazione dell’ambiente con rumore a banda larga o limitato generato da una sorgente sonora.

Il tempo tra i marcatori t-on e t-off mostra quando la sorgente sonora omnidirezionale emette potenza acustica e un fonometro di classe 1 misura il livello effettivo di pressione sonora. Il tempo tra il marker t-trig e t-e è la misura effettiva del tempo di decadimento da parte del fonometro.

Il metodo di decadimento della misurazione RT 60 richiede una sorgente sonora omnidirezionale che emette rumore rosa nella banda di frequenza appropriata.

Metodo RT60 di risposta all'impulso integrata (metodo all'impulso)

Il metodo del rumore integrato RT 60 ottiene curve di decadimento mediante l’integrazione in tempo inverso delle risposte all’impulso al quadrato. Questo metodo di misurazione RT 60 richiede una sorgente sonora impulsiva come una pistola, un petardo o un’altra sorgente sonora che emette segnali impulsivi con un livello di pressione sonora molto elevato.

Il tempo tra i marcatori t-s e t-trig mostra quando il fonometro di classe 1 attende che la condizione di trigger sia soddisfatta. Il tempo tra il marker t-trig e t-e è la misura effettiva del tempo di decadimento da parte del fonometro.

Questo modo di misurare il decadimento del suono è stato introdotto per primo da M. R. Schroeder in due articoli storici: New Method of Measuring Reverberation Time, Journal of Acoustical Societies of America, 1965 o Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 66 (2), 1979, Metodo a impulsi integrati per misurare il decadimento del suono senza impulsi.

Impulse method RT60

Quale strumentazione viene utilizzata per la misurazione del tempo di riverbero RT60?

Seguendo la norma ISO 12683 per misurare il tempo di riverbero RT60, è necessario un fonometro di classe 1  che soddisfi la norma IEC 61672 con filtri di ottava conformi alla norma IEC 61260 ed è richiesta una sorgente sonora conforme alla norma ISO 3382.

Qual è la sorgente sonora per le misurazioni RT60?

La sorgente sonora è un altoparlante omnidirezionale che produce un livello di pressione sonora sufficiente a fornire curve di decadimento con la gamma dinamica minima richiesta senza contaminazione da rumore di fondo. Devono essere utilizzate almeno due posizioni della sorgente. L’altezza del centro acustico della sorgente dovrebbe essere di 1,5 m sopra il pavimento.

Quale segnale viene utilizzato per le misurazioni RT60?

Per le misurazioni di RT60, lo spettro del rumore a banda larga può essere modellato per fornire uno spettro rosa di suono riverberante in stato stazionario nell’ambiente da 88 Hz a 5657 Hz. Pertanto, la gamma di frequenze copre le bande di un terzo d’ottava con frequenze medie da 100 Hz a 5 kHz o bande di ottava da 125 Hz a 4 kHz.

Se si deve misurare solo T20, è sufficiente creare un livello di almeno 35 dB al di sopra del livello di fondo. Se si deve misurare T30, è necessario creare un livello di almeno 45 dB al di sopra del livello di fondo in ciascuna banda di frequenza.

RT60 measurement sound source

EDT, RT20 e RT30: cosa sono?

EDT (tempo di decadimento precoce)

La regione della curva di decadimento dell’EDT è evidenziata dai marcatori t1 e t3. Viene verificato se la regione della curva di decadimento selezionata ha una dinamica adeguata per il calcolo dell’EDT:

L– L2 >= 10 dB 

L– L3 >= noise margin

Lo standard ISO-3382 consiglia di impostare un valore di 10 dB per il margine di rumore.

Nel caso del metodo dell’impulso, i valori del livello di pressione sonora tra i punti t1 (con livello L1) e t2 (con L2) sono approssimati con la retta (y = a · x + b) mediante la regressione lineare. Prima dell’approssimazione, il valore EDT viene calcolato utilizzando il coefficiente di pendenza “a” secondo la formula:

EDT = – 60.0 / a

Nel caso del metodo del decadimento, il valore EDT viene calcolato secondo la formula:

EDT= 6 · (t– t1)

EDT method RT60

RT20 (tempo di riverbero calcolato con una dinamica di 20 dB)

La regione della curva di decadimento RT 20 è evidenziata dai marcatori t1 e t4. Viene controllato se la regione della curva di decadimento selezionata ha una dinamica adeguata per il calcolo di RT 20:

L1 – L4 > 5 dB + 20 dB + noise margin

Lo standard ISO-3382 consiglia di impostare un valore di 10 dB per il margine di rumore.

Nel caso del metodo dell’impulso, i valori del livello di pressione sonora tra i punti t2 e t3 sono approssimati con la retta (y = a · x + b) mediante la regressione lineare. Il valore RT 20 è calcolato utilizzando il coefficiente di pendenza ‘a’ secondo la formula:

RT 20 = – 60.0 / a

Nel caso del metodo del decadimento, il valore RT 20 viene calcolato secondo la formula:

RT 20 = 3 · (t3 – t2)

RT20 method RT60

RT30 (tempo di riverbero calcolato con una dinamica di 30 dB)

La regione della curva di decadimento RT 30 è evidenziata dai marcatori t1 e t4. Viene verificato se la regione della curva di decadimento selezionata ha una dinamica adeguata al calcolo di RT 30:

L1 – L4 > 5 + 30 dB + noise margin

Lo standard ISO-3382 consiglia di impostare un valore di 10 dB per il margine di rumore.

Nel caso del metodo dell’impulso, i valori del livello di pressione sonora tra i punti t2 e t3 sono approssimati con la retta (y = a · x + b) mediante la regressione lineare. Il valore RT 30 è calcolato utilizzando il coefficiente di pendenza ‘a’ secondo la formula:

RT 30 = – 60.0 / a

Nel caso del metodo del decadimento, il valore RT 30 viene calcolato secondo la formula

RT 30 = 2· (t3 – t2)

RT30 method RT60

Come viene misurato il tempo di riverbero dell'RT60?

Secondo la norma ISO 12683-1, RT 60 è il tempo in secondi necessario affinché la pressione sonora in una stanza diminuisca di 60 dB dopo che la sorgente sonora cessa di emettere rumore. Le parole chiave in questa frase spiegano che per misurare un tempo di riverbero si utilizzano un fonometro e una sorgente sonora.

Le posizioni delle sorgenti dovrebbero trovarsi dove normalmente si troverebbero le sorgenti sonore naturali nella stanza. Devono essere utilizzate almeno due posizioni di origine. L’altezza del centro acustico della sorgente dovrebbe essere di 1,5 m sopra il pavimento.

Seguendo le procedure ISO, le posizioni dei microfoni dovrebbero essere in posizioni rappresentative delle posizioni in cui normalmente si troverebbero gli ascoltatori. Per le misurazioni del tempo di riverbero, le posizioni di misurazione devono campionare l’intero spazio. Le posizioni dei microfoni devono essere distanziate di almeno mezza lunghezza d’onda, ovvero una distanza di circa 2 m per la normale gamma di frequenze. La distanza tra qualsiasi posizione del microfono e la superficie riflettente più vicina, compreso il pavimento, deve essere di almeno un quarto di lunghezza d’onda, ovvero circa un metro.

Per la misurazione del tempo di riverbero, può essere utile valutare i materiali delle superfici di contorno nonché eventuali elementi sospesi in termini di coefficienti di assorbimento e proprietà di diffusione.

Una differenza di 60 dB è pratica?

Quando la condizione dinamica di 60 dB è difficile da ottenere, il tempo di riverbero (RT 60) si ottiene utilizzando il coefficiente di pendenza della curva di decadimento. Il tipo di definizione da cui viene calcolato il coefficiente di pendenza (EDT, RT 20, RT 30) dipende dalla differenza tra il livello del rumore di fondo e il livello della sorgente sonora. Se la differenza di livello è maggiore di 45 dB, il parametro RT 60 può essere calcolato utilizzando tre definizioni: EDT, RT 20 e RT 30

Metodo delle onde sonore stazionarie

Il metodo delle onde stazionarie utilizza un altoparlante per produrre onde stazionarie in un tubo con il materiale di prova. Il coefficiente di assorbimento può essere determinato misurando la differenza tra la pressione sonora massima e minima utilizzando un microfono che viene spostato lungo l’asse del tubo. Il metodo delle onde stazionarie richiede piccoli campioni di materiale ma fornisce risultati riproducibili.

Un’onda stazionaria si forma quando nel sistema è presente energia acustica, si verifica una riflessione sulle superfici di confine e il rispettivo percorso del suono è uguale alla mezza lunghezza d’onda (la mezza lunghezza d’onda deve rientrare tra le superfici di confine).

Bande di frequenza RT60

In questa parte della ISO 3382 sono descritti due metodi di misurazione del tempo di riverbero: il metodo del rumore interrotto e il metodo della risposta all’impulso integrata. Entrambi i metodi hanno lo stesso valore atteso. La gamma di frequenza dipende dallo scopo delle misurazioni. Laddove non vi siano requisiti per bande di frequenza specifiche, la gamma di frequenze dovrebbe coprire almeno da 250 Hz a 2000 Hz per il metodo di indagine (impulso). Il metodo di precisione richiede una gamma di frequenza da 125 Hz a 4000 Hz quando si misura RT60 in 1/1 ottava. La gamma da 100 Hz a 5000 Hz è richiesta per la misurazione RT60 in 1/3 di ottava.

Utilizzo del metodo integrato di risposta all'impulso

La risposta all’impulso da una posizione della sorgente a una posizione del ricevitore in una stanza è una quantità ben definita che può essere misurata in vari modi (ad esempio utilizzando colpi di pistola, impulsi di uno spinterometro, raffiche di rumore, cinguettii o segnali come MLS).

La sorgente d’impulso deve essere in grado di produrre un livello di pressione sonora di picco sufficiente a garantire una curva di decadimento che inizi ad almeno 35 dB al di sopra del rumore di fondo nella banda di frequenza corrispondente. Se si deve misurare T30, è necessario creare un livello di almeno 45 dB al di sopra del livello di fondo.

È possibile utilizzare segnali sonori speciali che producono la risposta all’impulso solo dopo un’elaborazione speciale del segnale del microfono registrato (vedere ISO 18233). Ciò può fornire un migliore rapporto segnale/rumore. Se sono soddisfatti i requisiti relativi allo spettro e alle caratteristiche direzionali della sorgente, è possibile utilizzare sweep sinusoidali o rumore pseudo-casuale (ad es. MLS).

Risultati RT60

I tempi di riverbero valutati per ciascuna frequenza di misurazione devono essere tracciati sotto forma di grafico e riportati in una tabella. Le frequenze medie nominali per le bande di ottava secondo IEC 61260 devono essere contrassegnate sull’asse delle frequenze. Un tempo di riverbero a una cifra, T30mid, può essere calcolato calcolando la media di T30 nelle bande di ottava 500 Hz e 1 000 Hz; T20, mid-ma, può essere utilizzato anche. In alternativa, prendi le medie sulle sei bande di un terzo d’ottava da 400 Hz a 1.250 Hz.

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Rapporto RT60

Il rapporto di prova deve includere le seguenti informazioni:

  • una dichiarazione che le misurazioni sono state effettuate in conformità con questa parte della ISO 3382;
  • il nome e l’ubicazione della stanza testata;
  • una planimetria schematica della stanza con l’indicazione della scala;
  • volume della stanza – se la stanza non è completamente chiusa, dovrebbe essere fornita una spiegazione di come la stanza non sia completamente chiusa;
  • per le sale di conversazione e musica, il numero e il tipo di sedili, ad esempio, se imbottiti o meno e, se le informazioni sono disponibili, lo spessore e il tipo di rivestimento, il tipo di materiale di rivestimento (sedili porosi o non porosi, rialzati o ribassati) e quali aree del sedile sono coperte;
  • una descrizione della forma e del materiale delle pareti e del soffitto;
  • lo stato o gli stati di occupazione al momento della misurazione, nonché il numero di occupanti;
  • lo stato di qualsiasi apparecchiatura variabile, come tende, un sistema di diffusione sonora, sistemi elettronici di amplificazione del riverbero, ecc.
  • se il sipario di sicurezza o le tende decorative erano alzate o abbassate nei teatri;
  • una descrizione dell’arredo scenico, compresa l’eventuale copertura della sala da concerto;
  • la temperatura ambiente e l’umidità relativa al momento della misurazione;
  • una descrizione dell’apparato di misurazione, delle sorgenti utilizzate, dei microfoni utilizzati e dell’eventuale utilizzo di registratori a nastro;
  • descrizione del segnale sonoro utilizzato;
  • dettagli delle posizioni delle sorgenti e dei microfoni, preferibilmente riportati su una pianta, unitamente alle altezze delle sorgenti e dei microfoni;
  • data di misurazione e nome dell’organizzazione di misurazione.
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