I materiali fonoassorbenti: cosa sono, perché e come usarli.

La qualità acustica interna di qualsiasi stanza per l’ascolto, per la registrazione e anche per l’esecuzione della musica deve essere curata con molta attenzione.
I motivi sono tanti: il più veniale è quello di tutelare il nostro costante investimento in strumentazione audio e hardware: se la stanza non suona bene non li sfrutteremo mai al loro massimo possibile, sarà sempre come avere degli strumenti mediocri in mano. Un altro importante è quello che vogliamo ottenere il suono migliore a partire dalle caratteristiche del nostro ambiente e del tipo di utilizzo che se ne vogliamo fare.
Vi ricordo che l’assorbimento del suono è utile per evitare le riflessioni sonore che tutti i materiali lisci generano come uno specchio fa per i raggi luminosi: purtroppo i fonoassorbenti sono molto meno utili a impedire che il suono passi attraverso e vada fuori dalla nostra sala per la musica, in quel caso si parla di materiali e sistemi fonoisolanti o fono-impedenti.
I pannelli fonoassorbenti si dividono principalmente in quattro categorie:
- i fonoassorbenti resistivi, le classiche ‘spugne’, che trasformano l’energia sonora in calore e funzionano alle medie e alte frequenze;
- i fonoassorbenti per risonanza a pannello, che disperdono l’energia nella vibrazione di pannelli piani e funzionano alle basse e medie frequenze;
- i fonoassorbenti per risonanza a cavità, spesso chiamati bass traps o risonatori di Helmotz, che disperdono l’energia ‘intrappolandola’ nella risonanza di un volume e funzionano nelle basse frequenze;
- i pannelli fono-diffondenti, che servono a ‘spaccare’ (to scatter in inglese) le riflessioni sonore, così da rendere più diffuso il campo sonoro, anch’essi hanno una discreta fono-assorbenza alle medie e alte frequenze.

Alcune regole sull’uso dei pannelli fonoassorbenti.
In realtà in ambienti così delicati e specifici come una sala per l’ascolto o per l’esecuzione/la registrazione della musica o della voce si deve parlare sempre di un vero e proprio progetto di correzione acustica.
Solo negli spazi comuni come ristoranti, bar, palestre, etc. può essere sufficiente un buon controsoffitto, si darà un notevole miglioramento ma non si avrà mai la qualità sonora che la musica merita.
Le prime regole da ricordare negli studi e nelle sale prova sono che non si può usare un solo materiale, che intervenire su una sola superficie o con pochi pannelli non basterà se si parla di ottimizzare la musica, viceversa non è mai saggio riempire completamente tutte le superfici a disposizione. Bisogna intervenire con almeno 3 materiali diversi, progettando quantità e posizionamento in funzione della geometria, delle sorgenti sonore di quel singolo spazio e dei materiali/oggetti che lo compongono, purtroppo non esistono soluzioni una tantum se si vuole qualità perché ogni stanza è diversa dalle altre.
Il progetto parte dalla caratterizzazione della fono-assorbenza: si parla quindi del famoso coefficiente di fonoassorbimento per incidenza diffusa α, misurato in frequenza in laboratorio, in Europa secondo la norma ISO 354. Questo coefficiente è un numero puro, ed è compreso tra 0 (nessun assorbimento, ovvero totale riflessione del suono) e 1 (totale assorbimento del suono).
Sono ammissibili valori poco più alti di uno: alle frequenze di risonanza dei risonatori a cavità, o quando la superficie effettiva vista dal suono è molto più grande della superficie che il pannello riveste.

Sala prove su nostro progetto a Lecce

Un po’ di teoria.
La partenza del progetto di trattamento di correzione acustica è il raggiungimento di un tempo di riverbero ottimale nella stanza. Si applica quindi la nota formula di Sabine o una delle sue numerose derivazioni: si deve ricordare che nelle sale che usiamo di solito in Italia è valida solo dai 250/300 Hz in su.
T=0,16 V/A [sec]
Dove V è il volume della stanza in metri cubi e A è la superficie fonoassorbente equivalente in Sabin metrici, T ovviamente è il tempo di riverbero, il tempo che ci impiega il suono a decadere di 1 milione di volte, ovvero di 60 deciBel dal momento della sua interruzione.
Sommatoria Sabin

A si ottiene misurando T e V, oppure in fase di progetto si calcola come sommatoria della superficie di ciascun materiale per il suo coefficiente di fonoassorbimento.
Se noi avessimo idealmente una stanza con parquet a pavimento, cartongesso ovunque e una porta ciò si traduce in:
Esempio sommatoria di Sabin

Questo calcolo ovviamente si sviluppa in frequenza e bisogna bilanciare tutto lo spettro (avremo problemi alle basse frequenze perché la formula lì non funziona bene, ma ne parleremo la prossima volta).
Il tempo di riverbero target dipende dal volume della stanza e da che cosa ci si vuole fare: se si deve ascoltare professionalmente, fare speakeraggio, fare una sala prove si dovrebbe stare tra i 0,2 e 0,5 secondi a seconda del suo volume geometrico; se si fa musica classica, acustica o si ascolta per diletto è meglio stare più alti: tra 0,4 e 0,8 secondi o più.

Criteri di scelta dei materiali.

Oggi esistono centinai di prodotti su internet, prima di entrare nei dettagli è bene definire i criteri di scelta da non sottovalutare:
- i prodotti ‘brutti’ realizzati per l’industria sono più economici e non sono peggiori dei prodotti con design curato; del resto il colore, l’estetica e la cura delle forme hanno giustamente dei costi che incidono sul prezzo finale dei prodotti;
- non si deve sottovalutare la resistenza al fuoco del prodotto;
- le persone con più attenzione al rispetto della natura guardano alla eco-sostenibilità del prodotto, oggi esistono molti materiali riciclati oppure materiali prodotti più vicino (meno consumo di risorse per la produzione e trasporto);
- è giusto pensare alla loro durabilità nel tempo e alla loro propensione di sfibrare o meno.

Oggi ci concentreremo sui prodotti fono-resistivi: le classiche ‘spugne’ fonoassorbenti. I più famosi sono il poliuretano espanso, la fibra minerale (lana di roccia), la fibra di poliestere, la melammina espansa, le fibre tessili riciclate, le fibre di derivazione vegetale o animale, gli intonaci, la fibra di legno etc..
Oggi non vogliamo fare pubblicità a qualcuno in particolare, tutti questi prodotti hanno un buon comportamento alle alte frequenze, solitamente superano α =0.8 ovvero l’80% di fono-assorbenza. Per assorbire bene anche alle frequenze medio-alte questi materiali devono essere spessi, un pannello spesso 50 mm assorbirà discretamente solo dai 1000 Hz in su, un pannello spesso 100 mm assorbirà discretamente dai 500 HZ in su.
Possiamo capire quindi che la tipica saletta strapiena di poliuretano bugnato che si incontra ancora oggi sarà anecoica (completamente asciutta, priva di riflessioni) dai 1000 Hz in su, mentre non avrà risolto nulla in tutto lo spettro sottostante.

Maggiore lo spessore più in basso in frequenza si assorbe il suono

Altri consigli.

Quando si dipinge o si riveste questi prodotti bisogna stare attenti a non chiudere i pori a vista dell’onda sonora, altrimenti perderemo capacità di assorbire le frequenze molto alte.
E’ sempre meglio non incollare questi pannelli direttamente alle pareti, avrete dei grossi problemi quando vorrete sostituirli o spostarli o rivenderli, il mio consiglio è di metterci dietro un foglio di legno.
Insomma, è sempre saggio farsi dare la scheda tecnica dei prodotti e vedere se tutto quadra con quanto avete imparato oggi.
Usate la nostra applicazione per smartphone utilissima per fare delle prime valutazioni acustiche, contattateci per domande e progetti.

Pubblicato sul numero di Novembre 2014 della rivista Computer Music Studio

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