Una rete per il rumore
Ascoltare la radio o portare avanti una conversazione in macchina spesso è reso difficile dal rumore esterno e dalle vibrazioni. Gli ingegneri cercano di progettare interni di veicoli con livello di rumore ridotto, ma i meccanismi implicati non sono ancora del tutto chiari. La rete di formazione iniziale ENHANCED è stata creata nel 2013 per formare la prossima generazione di ricercatori nel campo della riduzione del rumore al fine di risolvere questo problema. “L’obiettivo era di creare una rete di ricercatori a livello di dottorato nell’ambito di un gruppo di istituti specializzati,” spiega il coordinatore della rete, il prof. Paolo Castellini dell’Università Politecnica delle Marche (UNIVPM), Ancona, Italia. Il partner accademico del progetto è stato affiancato dall’azienda globale di ingegneria e tecnologia Siemens – un leader mondiale nel campo dei software di simulazione e verifica sperimentale dei fenomeni vibroacustici. Un terzo partner, l’associazione non profit AIVELA, ha assistito negli eventi e alle attività di divulgazione del progetto. “Oggigiorno l’industria automobilistica deve soddisfare requisiti sempre più impegnativi per la riduzione del rumore e il comfort dei passeggeri,” spiega Castellini. “Le restrizioni legali internazionali in materia di rumore e inquinamento atmosferico, e le crescenti esigenze di comfort acustico da parte dei clienti, implicano che le aziende automobilistiche destinano sempre più risorse al trattamento e isolamento acustico.” Gli ingegneri devono risolvere questa grande sfida mantendo bassi i costi e pertanto gran parte dei loro sforzi di progettazione vanno nella modellizzazione numerica del rumore. Questi modelli possono aiutare a mettere a punto la progettazione dei veicoli, rilevare potenziali fonti di rumore e prevedere gli effetti delle modifiche di progettazione proposte, come ad esempio quella di cambiare i tipi di materiali usati. Comprendere come diversi materiali possono influire sull’acustica non è sempre facile. I materiali di solito hanno una componente solida e una fluida, ad esempio l’aria nei materiali porosi. L’interazione tra le due fasi determina come i materiali assorbono o aumentano gli effetti acustici. Trovare il giusto tipo di materiali assorbenti potrebbe migliorare notevolmente i livelli di rumore interno. Per farlo, sono necessari modelli convalidati tramite sperimentazioni. Secondo Castellini, in passato, “le deviazioni tra misurazioni sperimentali e previsioni avevano indicato che occorreva migliorare i modelli numerici.” La rete ha predisposto un forum per farlo. “Un’altra grande sfida sta nella misurazione precisa dei dati sperimentali per descrivere l’acustica all’interno dell’abitacolo di un veicolo e caratterizzare il contributo delle fonti di rumore esterno,” aggiunge. La rete ha sviluppato tecniche di imaging acustico specializzate per identificare le fonti di rumore e la distribuzione del rumore, al fine di riuscire a valutare il contributo di singole fonti, come il rumore stradale, del vento o del motore. La rete si è anche concentrata sulla ricreazione o “auralizzazione” del suono all’interno di un veicolo. Come avviene per la visualizzazione, l’auralizzazione riguarda la produzione di una simulazione dell’ambiente sonoro. I dati raccolti durante il progetto hanno consentito di creare un simulatore VCS (Virtual Car Sound). Il progetto ENHANCED, che si è concluso a luglio 2017, ha aiutato a rafforzare la capacità del settore industriale europeo di affrontare le sfide tecniche dell’acustica dei veicoli. L’UNIVPM e la Siemens sperano di collaborare a una futura rete di formazione, assieme ad altri partner industriali e accademici. Stanno anche collaborando ad altri progetti sull’acustica, tra cui quello sull’utilizzo di sistemi di microfoni per misurare e quantificare il suono, nonché la misurazione dell’acustica delle macchine rotanti.
Parole chiave
Progettazione acustica, auralizzazione, rumore nell’abitacolo dei veicoli, fenomeni vibroacustici
