Modelli di simulazione ed auralizzazione

La progettazione, il restauro o il riadattamento di una sala richiedono di preve-dere la risposta acustica della stessa; tuttavia la complessità dei fenomeni fisici in gioco, per una forma qualunque della sala e con i vari oggetti e materiali presenti, sconsiglia un approccio analitico diretto. Un metodo alternativo è offerto dai modelli di simulazione numerica, che si avvantaggiano del continuo aumento di prestazioni dei computer. Un modello deve riprodurre correttamente i fenomeni fisici oggetto di indagine, pur risultando più semplificato ed economico in relazione ad un analogo studio del caso reale. È possibile utilizzare il medesimo modello di base per valutare rapidamente alternative diverse, in riferimento sia alla geometria, sia alle caratteristiche di assorbimento acustico e diffusione delle superfici, sia per quanto concerne numero, potenza sonora, direttività e posizione delle sorgenti, sia infine per numero e collocazio-ne dei ricevitori. Lo studio su modello è poi insostituibile per valutare la qualità acustica di un progetto (per esempio di un auditorium) ante operam, cioè prima ancora che esso venga realizzato. I modelli numerici sono anche stati usati per ricostruire l’acustica di antichi teatri alterati o distrutti nel tempo o per verificare studi teorici. La simulazione dei campi acustici può essere affrontata secondo diversi livelli di accuratezza, senza per questo falsarne gli obiettivi. Infatti molti fenomeni legati alla natura ondulatoria del suono, quali l’interferenza o la diffrazione, sovente non condizionano in maniera determinante il risultato, ed è così possibile studiare il campo acustico secondo semplici leggi geometriche. È per esempio questo il caso di molte sale moderne, dove in genere si ha a che fare con poche e ben localizzate sorgenti sonore e con pareti per lo più lisce e di dimensioni nettamente superiori anche rispetto ai valori maggiori delle lunghezze d’onda in gioco. La variabilità del grado di approssimazione richiesto ha fatto sì che venissero sviluppate diverse tecniche previsionali, orientate specificamente alle singole esigenze di applicazione. Fondamentalmente, si possono considerare tre diversi tipi di approssimazione: - approssimazione sul dominio spaziale; - approssimazione sul contorno del dominio spaziale; -approssimazione del campo acustico.