La risposta acustica di una stanza è totalmente condizionata dalle sue dimensioni, dalla forma e dai materiali usati nella finitura superficiale.
Se l’ambiente è una stanza costruita con edilizia tradizionale, si presenta in genere come un parallelepipedo più o meno regolare, nel quale, probabilmente, la totalità delle superfici è riflettente: pavimento e soffitti, muri laterali, vetrate. Questa successione multipla di riflessioni non controllate che si sommano genera enormi difetti, tipicamente percepiti come rimbombi, echi, riverberazioni eccessive.
Soprattutto per camere di piccole dimensioni la risposta in bassa frequenza risulta essere fortemente disomogenea sia in frequenza, sia in distribuzione del livello sonoro nello spazio, a causa della presenza di forti onde stazionarie (dette anche “modi” propri di vibrazione), che sempre si instaurano in ambienti chiusi.
Esse sono fenomeni che avvengono a particolari frequenze, dette “frequenze di risonanza”, dovuti all’interferenza fra il suono diretto che proviene dalla sorgente ed il suono riflesso dalle superfici della stanza.
Queste onde sono dette stazionarie in quanto presentano la particolarità di avere zone a pressione minima dette “nodi” e zone a pressione massima dette “ventri” (la cosiddetta “distribuzione modale”), situate in precisi punti fissi dell’ambiente. Dunque il primo effetto negativo dovuto alla presenza di onde stazionarie forti ed isolate in bassa frequenza è il fatto che, alla frequenza di risonanza, il campo di pressione nella stanza non è assolutamente omogeneo nello spazio: spostandosi all’interno dell’ambiente si misurano (e si sentono ad orecchio!) variazioni della pressione sonora di decine di decibel.
Il secondo problema è legato alla risposta in frequenza: un qualsiasi ingegnere del suono (o un esigente audiofilo) gradirebbe avere questa risposta il più possibile lineare su tutte le frequenze, mentre in ambienti non controllati la risposta in bassa frequenza della sala è totalmente non lineare, caratterizzata da forti picchi ad alcune frequenze (percepite enfatizzate all’orecchio) e profonde valli in altre (percepite come decurtate nell’ascolto).
Il motivo di tutto questo è il fatto che le singole onde stazionarie presentano una risposta in frequenza di tipo a campana centrata su una frequenza (alla quale l’ampiezza della risposta è massima) chiamata, come detto, “frequenza di risonanza” (o naturale) dell’onda stazionaria. La distribuzione in frequenza delle onde stazionarie è legata alle tre dimensioni dell’ambiente: dunque (se è possibile in fase di progettazione) può essere ottimizzata per essere la meno sconveniente possibile ai fini di una corretta risposta della sala in bassa frequenza.
L’ampiezza della campana di risposta è legata alla capacità di dissipare energia alla risonanza; essa diminuisce quanto più è alto l’assorbimento (alla frequenza di risonanza) dei materiali coinvolti nelle riflessioni che generano l’onda stazionaria.
Ecco perchè in bassa frequenza in ambienti sostanzialmente non assorbenti queste campane di risonanza sono molto piccate e separate in frequenza fra loro, dando dunque origine ad una risposta in bassa frequenza della sala fortemente non lineare. La differenza fra il massimo ed il minimo della risposta in frequenza dell’ambiente è definito ROS, ossia “Rapporto di Onde Stazionarie”.
Nella ottimizzazione acustica di una sala (soprattutto per una regia) questo parametro deve essere reso minimo. La bonifica dell’acustica degli interni permette dunque, tramite un processo di assorbimento selettivo effettuato nelle zone ventrali, di rendere più omogenea - non solo in frequenza ma anche come distribuzione del livello nello spazio - la risposta in pressione della stanza. E’ dunque necessario avere a disposizione dei materiali e dei metodi per poter effettuare un assorbimento del suono in bassa frequenza.
Nella letteratura scientifica sono stati scoperti molti modi per assorbire le basse frequenze, di cui parleremo nei prossimi articoli: assorbimento a membrana, assorbimento per risonanza di cavità, trappole a cancellazione di fase, trappole funzionali. I tradizionali materiali porosi, utilizzati in pannelli dello spessore di pochi centimetri e tipicamente messi sulle pareti, non sono in grado di assorbire le frequenze sotto i 300 Hz, e dunque per questi scopi sono totalmente inefficaci.
Un tipico errore, che si ritrova nelle sale prova dei gruppi musicali, è quello di avere la stanza ricoperta di questi materiali, con il risultato che in bassa frequenza il rimbombo è forte e la risposta pessima, mentre alle frequenze medie e alte il suono è completamente assorbito dal materiale, con uno sbilanciamento totale della risposta. A riguardo dei materiali porosi però si può dire che acquistano efficacia in bassa frequenza se il loro spessore comincia ad essere delle decine di centimetri.
Nella figura possiamo vedere una delle varie tipologie di trappole per i bassi realizzate o distribuite dalla SM di Lissone (MI), costituite sostanzialmente in materiale poroso, oltre che ad altri componenti tecnici. Esse trovano la loro collocazione migliore negli angoli degli ambienti.
Dott. Marco Fringuellino
Musicista ed Esperto in Acustica
Consulente della S-M di Pino Stillitano
