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. 
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. Metriche di valutazione soggettiva. Modelli elettrico, meccanico e acustico di altoparlanti, parametri di Thiele/Small, tipologie 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 ISO 3741. Misure di rumorosità in marcia, pass-by e omologazione veicoli. Influenza della superficie stradale. ISO 362. Esempi su silenziatori e parti meccaniche.
Misura e valutazione di parametri di Sound Quality: Loudness, Sharpness, Roughness, Fluctuation Strength.

5. Acustica virtuale e simulazione

Caratterizzazione acustica dell'ambiente (in Laboratorio). Tecniche di riproduzione virtuale. Cenni di modellazione numerica e all’approssimazione con raggi sonori.

Testi/Bibliografia

P Saha, Acoustical Materials: Solving the Challenge of Vehicle Noise, SAE International (R-442), 2021.

ML Munjal, Acoustics Of Ducts And Mufflers, Wiley, 2021.

Y Wang, H Guo, C Yang, Vehicle Interior Sound Quality Analysis, Evaluation and Control, Springer 2023.

U Sandberg, JA Ejsmont, Tyre-road noise reference book, Kisa: Informex, 2002.

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

L Cremer and HA Müller, Principles and Applications of Room Acoustics (II), Peninsula Publishing, 1984.

J Blauert, Communication Acoustics, Springer, 2005

Metodi didattici

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

Seminari/Webinar tenuti da esperti del settore

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Discussione di un approfondimento su temi del programma. L'approfondimento può essere preparato dal singolo studente o da piccoli gruppi (fino a 2 studenti).
Il voto del singolo studente viene perfezionato - a corredo della presentazione - con domande su temi generali del corso. 

Strumenti a supporto della didattica

Lucidi di lezione forniti dal docente (virtuale.unibo.it)

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Federica Morandi