Confronto tra metodi di misurazione del tempo di riverberazione
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<strong>Confronto</strong> <strong>tra</strong> <strong>meto<strong>di</strong></strong> <strong>di</strong><br />
<strong>misurazione</strong> <strong>del</strong> <strong>tempo</strong> <strong>di</strong><br />
<strong>riverberazione</strong><br />
M. Bigi, M. Jacchia, D. Ponteggia – Au<strong>di</strong>omatica<br />
Workshop AIA-AES<br />
“Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> misura e <strong>di</strong> elaborazione <strong>del</strong> segnale nella<br />
riproduzione elettroacustica <strong>del</strong> suono”<br />
Rimini, 38° convegno nazionale AIA, 9 giugno 2011
Sommario<br />
●<br />
●<br />
●<br />
●<br />
●<br />
Introduzione<br />
Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> <strong>misurazione</strong><br />
Prove pratiche <strong>di</strong> <strong>misurazione</strong><br />
Analisi dei risultati<br />
Conclusioni<br />
Rimini, 38° convegno AIA<br />
9 giugno 2011<br />
Workshop AIA-AES<br />
Au<strong>di</strong>omatica<br />
2
Introduzione<br />
●<br />
●<br />
La <strong>misurazione</strong> <strong>del</strong> <strong>tempo</strong> <strong>di</strong> <strong>riverberazione</strong> <strong>di</strong> un<br />
ambiente confinato è descritto dalle norme:<br />
●<br />
●<br />
UNI EN ISO 3382-1:2009 “...Sale da spettacolo”<br />
UNI EN ISO 3382-2:2008 “...ambienti or<strong>di</strong>nari”<br />
Il <strong>tempo</strong> <strong>di</strong> <strong>riverberazione</strong> può essere misurato con<br />
<strong>di</strong>verse modalità <strong>di</strong>fferenti:<br />
●<br />
●<br />
Rumore interrotto<br />
Risposta all'impulso<br />
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9 giugno 2011<br />
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Au<strong>di</strong>omatica<br />
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Introduzione<br />
●<br />
Risposta all'impulso <strong>di</strong> un ambiente<br />
h(t)<br />
x(t)<br />
y(t)<br />
x(t)<br />
h(t)<br />
y(t)<br />
Rimini, 38° convegno AIA<br />
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Au<strong>di</strong>omatica<br />
4
Introduzione<br />
Esempio risposta acquisita con LogChirp<br />
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Au<strong>di</strong>omatica<br />
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Introduzione<br />
Rimini, 38° convegno AIA<br />
9 giugno 2011<br />
Workshop AIA-AES<br />
Au<strong>di</strong>omatica<br />
6
Introduzione<br />
●<br />
●<br />
Nel presente lavoro si analizzano i pro ed i contro<br />
<strong>del</strong>le metodologie <strong>di</strong> misura più <strong>di</strong>ffuse<br />
Si cerca <strong>di</strong> capire, sulla base <strong>di</strong> risultati <strong>di</strong> esperimenti,<br />
se un metodo semplice e portatile come quello<br />
<strong>del</strong>l'esplosione <strong>di</strong> un palloncino possa sostituire (ed in<br />
quali situazioni) la classica <strong>misurazione</strong> con<br />
dodecaedro.<br />
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Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> misura<br />
●<br />
Segnali <strong>di</strong> tipo impulsivo<br />
δ(t)<br />
h(t)<br />
h(t)<br />
Misurazione <strong>di</strong>retta<br />
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Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> misura<br />
●<br />
●<br />
Sorgente <strong>di</strong> tipo impulsivo:<br />
●<br />
●<br />
Sorgente omni<strong>di</strong>rezionale<br />
“qualsiasi ... sorgente che non è riverberante <strong>di</strong> per sé”<br />
Tra i <strong>meto<strong>di</strong></strong> noti:<br />
●<br />
●<br />
●<br />
●<br />
●<br />
Colpo <strong>di</strong> pistola a salve,<br />
Urto <strong>tra</strong> materiali (clappatore),<br />
Impulsi a spinterometro,<br />
Esplosione <strong>di</strong> palloni,<br />
Ecc...<br />
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Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> misura<br />
●<br />
Segnali <strong>di</strong> tipo MLS o Sinusoidal Sine Sweep<br />
x(t)<br />
h(t)<br />
y(t)<br />
processing<br />
h(t)<br />
Misurazione in<strong>di</strong>retta<br />
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Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> misura<br />
●<br />
Segnali <strong>di</strong> tipo MLS o Sinusoidal Sine Sweep<br />
●<br />
●<br />
●<br />
Sorgente elettroacustica omni<strong>di</strong>rezionale<br />
Stimolo con caratteristiche <strong>di</strong> spettro e <strong>di</strong> potenza note<br />
e riproducibili<br />
Nel caso <strong>di</strong> sweep sinusoidale logaritmico è possibile<br />
isolare le componenti <strong>di</strong> <strong>di</strong>storsione <strong>del</strong> sistema elettroacustico<br />
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Esplosione <strong>di</strong> palloni<br />
●<br />
●<br />
La tecnica con esplosione <strong>di</strong> palloni ha molti vantaggi:<br />
●<br />
●<br />
●<br />
Setup minimo e pratico, costi estremamente<br />
contenuti<br />
Elevata portabilità ed accettazione <strong>del</strong> pubblico<br />
Ottima <strong>di</strong>rettività<br />
Tra i <strong>di</strong>fetti:<br />
●<br />
●<br />
Spettro e livello <strong>di</strong>pendenti dal tipo e dal gonfiaggio<br />
Alti livelli <strong>di</strong> pressione <strong>di</strong> picco<br />
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Esplosione <strong>di</strong> palloni<br />
●<br />
●<br />
●<br />
In teoria l'esplosione <strong>di</strong> un pallone provoca due impulsi<br />
nel <strong>tempo</strong>, uno dovuto alla onda <strong>di</strong> pressione ed uno<br />
dovuto alla depressione (N-Wave)<br />
La <strong>di</strong>stanza dei due impulsi è pari al <strong>di</strong>ametro <strong>del</strong><br />
pallone<br />
In realtà, a queste riflessioni, vanno aggiunte quelle<br />
dovute alla presenza <strong>del</strong>l'operatore che provoca<br />
l'esplosione <strong>del</strong> pallone<br />
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Esplosione <strong>di</strong> palloni<br />
N-Wave pallone circa 45 cm<br />
Riflessioni su operatore<br />
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Esplosione <strong>di</strong> palloni<br />
Fil<strong>tra</strong>ggio a pettine<br />
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15
Ambiente <strong>di</strong> prova<br />
●<br />
Le misure sono state effettuate presso un locale<br />
(volume circa 570 mc) dei nostri laboratori<br />
M2<br />
3.05 m<br />
SRC<br />
M1<br />
3.05 18.20 m<br />
10.20 m<br />
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Sorgenti elettroacustiche<br />
Dodecaedro<br />
Outline<br />
“Globe Source”<br />
Cubo<br />
Autocostruito<br />
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Pallone<br />
140 cm<br />
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Tipologie <strong>di</strong> test<br />
a)Dodecaedro fil<strong>tra</strong>to con passa alto a 160 Hz insieme a<br />
“cubo” fil<strong>tra</strong>to con passa basso a 160 Hz, segnale<br />
LogChirp. (misura <strong>di</strong> riferimento)<br />
b)Dodecaedro fil<strong>tra</strong>to con passa alto a 160 Hz insieme a<br />
“cubo” fil<strong>tra</strong>to con passa basso a 160 Hz, segnale MLS.<br />
c) Solo dodecaedro fil<strong>tra</strong>to con passa alto a 160 Hz e<br />
segnale LogChirp, per evitare sovra-escursioni degli<br />
altoparlanti con relativa <strong>di</strong>storsione.<br />
d)Solo dodecaedro non fil<strong>tra</strong>to e segnale MLS.<br />
e)Pallone circa 45 cm <strong>di</strong>ametro<br />
f) Pallone circa 140 cm <strong>di</strong>ametro<br />
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19
Livello Segnale<br />
Signal Level<br />
SPL (dB)<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
10 100 1000 10000<br />
frequency (Hz)<br />
Do<strong>di</strong>+Cube LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong>+Cube MLS M1<br />
Do<strong>di</strong> HPF LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong> MLS M1<br />
Pallone 1.4m M1<br />
Pallone 0.45m M1<br />
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9 giugno 2011<br />
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Au<strong>di</strong>omatica<br />
20
RT20<br />
RT20<br />
2.5<br />
time (s)<br />
2<br />
1.5<br />
1<br />
0.5<br />
Do<strong>di</strong>+Cube LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong>+Cube MLS M1<br />
Do<strong>di</strong> HPF LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong> MLS M1<br />
Pallone 1.4m M1<br />
Pallone 0.45m M1<br />
0<br />
10 100 1000 10000<br />
frequency (Hz)<br />
Rimini, 38° convegno AIA<br />
9 giugno 2011<br />
Workshop AIA-AES<br />
Au<strong>di</strong>omatica<br />
21
RT30<br />
RT30<br />
2.5<br />
time (s)<br />
2<br />
1.5<br />
1<br />
0.5<br />
Do<strong>di</strong>+Cube LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong>+Cube MLS M1<br />
Do<strong>di</strong> HPF LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong> MLS M1<br />
Pallone 1.4m M1<br />
Pallone 0.45m M1<br />
0<br />
10 100 1000 10000<br />
frequency (Hz)<br />
Rimini, 38° convegno AIA<br />
9 giugno 2011<br />
Workshop AIA-AES<br />
Au<strong>di</strong>omatica<br />
22
EDT<br />
EDT<br />
2.5<br />
time (s)<br />
2<br />
1.5<br />
1<br />
0.5<br />
Do<strong>di</strong>+Cube LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong>+Cube MLS M1<br />
Do<strong>di</strong> HPF LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong> MLS M1<br />
Pallone 1.4m M1<br />
Pallone 0.45m M1<br />
0<br />
10 100 1000 10000<br />
frequency (Hz)<br />
Rimini, 38° convegno AIA<br />
9 giugno 2011<br />
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Au<strong>di</strong>omatica<br />
23
Chiarezza - C80<br />
C80<br />
clarity (dB)<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
-5<br />
-10<br />
-15<br />
10 100 1000 10000<br />
frequency (Hz)<br />
Do<strong>di</strong>+Cube LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong>+Cube MLS M1<br />
Do<strong>di</strong> HPF LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong> MLS M1<br />
Pallone 1.4m M1<br />
Pallone 0.45m M1<br />
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24
Definizione - D50<br />
D50<br />
definition (dB)<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
10 100 1000 10000<br />
frequency (Hz)<br />
Do<strong>di</strong>+Cube LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong>+Cube MLS M1<br />
Do<strong>di</strong> HPF LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong> MLS M1<br />
Pallone 1.4m M1<br />
Pallone 0.45m M1<br />
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Tempo baricentrico - t s<br />
ts<br />
time (ms)<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
10 100 1000 10000<br />
frequency (Hz)<br />
Do<strong>di</strong>+Cube LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong>+Cube MLS M1<br />
Do<strong>di</strong> HPF LogChirp M1<br />
Do<strong>di</strong> MLS M1<br />
Pallone 1.4m M1<br />
Pallone 0.45m M1<br />
Rimini, 38° convegno AIA<br />
9 giugno 2011<br />
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Au<strong>di</strong>omatica<br />
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Conclusioni<br />
●<br />
●<br />
●<br />
Metodo <strong>del</strong> palloncino adatto per la caratterizzazione<br />
a bande <strong>di</strong> ottava <strong>del</strong> <strong>tempo</strong> <strong>di</strong> <strong>riverberazione</strong><br />
Metodo semplice, rapido ed economico<br />
Fil<strong>tra</strong>ggio a pettine sorgente:<br />
●<br />
●<br />
●<br />
Maggiore incertezza per bande a frazioni <strong>di</strong> ottava<br />
Incertezza su altri parametri derivati dalla risposta<br />
all'impulso<br />
Non adatto per auralizzazione (forte colorazione<br />
spet<strong>tra</strong>le)<br />
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27
Question Time<br />
●<br />
●<br />
●<br />
Grazie per l'attenzione<br />
Per maggiori informazioni consultare:<br />
www.au<strong>di</strong>omatica.com<br />
Domande?<br />
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