Sull’impedenza acustica

L’impedenza acustica è una grandezza molto importante sia nel trattamento acustico di una sala preposta alla registrazione o alla diffusione del suono che nella costruzione degli strumenti musicali. Sostanzialmente rappresenta la resistenza espressa da un mezzo, da un materiale al passaggio dell’onda acustica e particolare enfasi ottiene quando l’onda sonora attraversa due mezzi o due materiali che sono costituiti da densità, temperatura e materia differenti. In tal caso i due mezzi o i due materiali presentano un’impedenza acustica Z differente che provoca una riflessione dell’onda sonora nel punto di confine tra i due mezzi o i due materiali. La quantità di energia che viene riflessa dipende dalla differenza di impedenza ovvero maggiore è la differenza maggiore sarà la quantità di suono che viene riflessa e di conseguenza sarà minore quella che riuscirà ad attraversare la barriera di divisione tra i due mezzi o materiali.

Grazie a questa caratteristica si può progettare l’acustica interna di una sala preposta ad esempio alla registrazione del suono decidendo quanto il suono debba essere riverberato (ovvero riflesso). Se si vorrà un suono con una quantità di riverbero abbondante occorrerà scegliere dei materiali riflettenti da collocare sulle superfici della sala (pareti, soffitto, pavimenti). Tali materiali si distinguono per avere un’impedenza molto elevata rispetto a quella del mezzo (l’aria) che conduce l’onda sonora fino ad essi. Il vetro, il cemento, il marmo sono alcuni dei materiali con più alta impedenza e praticamente riflettono tutta l’onda sonora incidente ed è anche per questo motivo che sale costruite con abbondanza di tali materiali non si prestano per le registrazioni e le diffusioni sonore se non trattate opportunamente con altri materiali a bassa impedenza (materiali assorbenti). Se occorre avere in sala poca riverberazione allora è opportuno collocare materiali che hanno una bassa impedenza per consentire al suono di passare. Nella realtà i materiali che si collocano sulle superfici di una sala di registrazione/diffusione sono costituiti da più strati con impedenza via via crescente per creare una sorta di trappola alla parte di suono che riesce ad attraversare i vari strati impedendo poi di attraversare l’intera parete e quindi di proseguire negli ambienti successivi (se presenti). E’ bene ricordare che l’assorbimento del suono attraverso un materiale non è uguale per tutte le frequenze ma ogni materiale ha dei coefficienti di assorbimento differenti per le varie frequenze (vedremo tutto ciò in un prossimo articolo).

Per quanto riguarda gli strumenti musicali anche in questo caso l’impedenza acustica gioca un ruolo importante nella progettazione e costruzione dato che l’onda sonora emessa dal generatore (sorgente) di suono (la corda, l’ancia, la membrana, ecc)  deve poi arrivare alla cassa armonica, al risuonatore e passare poi al mezzo che la diffonderà nell’ambiente circostante. In questo passaggio l’onda attraversa materiali di consistenza differente e pertanto con impedenza differenti perdendo di fatto parte dell’energia in essa contenuta. Se ad esempio non fosse presente il ponticello su uno strumento ad arco (violino, viola, violoncello, contrabbasso) il suono farebbe fatica a passare dalla corda alla cassa. Il ponticello si comporta da adattatore di impedenza riducendo di fatto la differenza di impedenza che esiste tra la corda e la cassa.

fonte: Liuteria F. La Rosa

Su uno strumento a fiato tipo un ottone, per superare la differenza di impedenza che si viene a creare tra l’aria contenuta nel tubo sonoro (il canneggio) e quella esterna si adotta una campana la cui svasatura è progettata (attraverso equazioni di Bessel)  per consentire il maggior passaggio di energia sonora.

Pubblicità