93825 - ACUSTICA DEL VEICOLO M

Conoscenze e abilità da conseguire

Fornire gli strumenti per caratterizzare, modificare e simulare le emissioni acustiche dei veicoli, in un’ottica di integrazione interdisciplinare con altre competenze tecniche. Dopo un inquadramento di acustica fisica e psicofisica, saranno trattati metodi avanzati e tecnologie relativi a: analisi dei segnali acustici; analisi NVH e controllo del rumore nei veicoli (con laboratorio); realtà virtuale acustica applicata a veicoli (con laboratorio); miglioramento del comfort a bordo veicolo. Fanno parte integrante dell'insegnamento conoscenze su strumentazione di misura e norme tecniche italiane ed internazionali.

Contenuti

1. Cenni di Acustica fisica e Psicoacustica

Principali grandezze acustiche (pressione, velocità di particella, velocità del suono, intensità, ecc.) Impedenze acustiche ed analogia elettrica. Equazione delle onde acustiche e sue soluzioni in campo aperto ed in campo chiuso. Onde piane, sferiche, cilindriche. Onde stazionarie, interferenza. 
Sistema uditivo umano. Cenni ai meccanismi monaurale e binaurale.

2.Richiami di analisi dei segnali audio

Richiami di analisi tempo-continuo/tempo-discreto. Caratteristiche dei segnali sonori. Scala dei decibel. Introduzione all’analisi in frequenza. Spettri. Filtri FIR IIR. Curve di ponderazione. Metriche oggettive e soggettive dei livelli sonori.

3a. Trasduttori elettroacustici e sistemi di acquisizione

Microfoni. Accelerometri. Fonometri. Analizzatori real time e FFT. Misuratori di intensità sonora. Applicazioni Machine-learning in acustica: Gaussian-Mixtures, K-means clustering, Metriche di valutazione soggettiva. Altoparlanti, parametri di Thiele/Small, modelli di carico acustico.

3b. Interazione suono-materiali

Fenomeni acustici all'interfaccia fluido-solido (assorbimento, riflessione, trasmissione, diffusione). Assorbimento acustico: leggi fondamentali e meccanismi di controllo. Isolamento acustico: leggi fondamentali e meccanismi di controllo. Modelli numerici dei materiali: materiali porosi, risonatori di Helmholtz, elementi vibranti, metamateriali acustici.

4. Generazione e controllo del rumore nei veicoli / Qualità acustica dei veicoli

Rumore di propulsione e di scarico. Rumore d'interazione ruota/strada. Rumore aerodinamico. Vehicle Soundscape. Soluzioni per il controllo del rumore. Descrittori NVH.Misure di potenza sonora secondo ISO 3741 . Misure di rumorosità in marcia, pass-by e omologazione veicoli. Influenza della superficie stradale (ISO 362, ISO 10844 ecc.). Esempi su silenziatori, parti meccaniche, ecc... Attività di laboratorio.

5. Acustica virtuale e simulazione

Caratterizzazione acustica di una sorgente sonora (in Laboratorio). Caratterizzazione acustica dell'ambiente (in Laboratorio). Tecniche di riproduzione virtuale (HOA, VBAP, ecc.). Virtualizzazione acustica di un veicolo. Cenni all’approssimazione con raggi sonori (soluzione del problemi di scattering e diffrazione). Modellazione numerica FEM/BEM/FDTD.
Attività di laboratorio.

Seminari/Webinar tenuti da esperti del settore

Testi/Bibliografia

Lucidi forniti dal docente

per integrazioni:

L.L. Beranek (editor), Noise and vibration control, Revised Edition, Institute of Noise Control Engineering, Washington DC, 1988.

Lothar Cremer and Helmut A. Müller, Principles and Applications of Room Acoustics, Peninsula Publishing, 1984.

Jens Blauert, Communication Acoustics, Springer, 2005

su argomenti specifici:

M.L. Munjal, Acoustics Of Ducts And Mufflers, Wiley, 2021.

Tie Jun Cui, David Smith, Ruopeng Liu, Metamaterials Theory, Design, and Applications, Springer, 2010.

 

Metodi didattici

Lezioni frontali e esercitazioni in laboratorio con uso di strumenti di misura/simulazione.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Discussione e eventuale dimostrazione di un'applicazione preparata dallo studente in forma, ad es. di codice Matlab per applicazioni specifiche emerse durante il corso e approfondite dallo studente.

A corredo della presentazione, su richiesta dello studente o a discrezione del docente, il voto può essere perfezionato con un breve orale.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Dario D'Orazio