INTERVENTI PER LA CORREZIONE ACUSTICA DI TEATRI LIRICI CON L AUSILIO DI PROGRAMMI DI SIMULAZIONE NUMERICA

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1 Assciazine Italiana di Acustica 36 Cnvegn Nazinale Trin, giugn 2009 INTERVENTI PER LA CORREZIONE ACUSTICA DI TEATRI LIRICI CON L AUSILIO DI PROGRAMMI DI SIMULAZIONE NUMERICA Gianpier Evla, Luigi Marletta, Fabi Sicurella (1) Giuseppe Ciaburr, Gin Iannace (2). 1) Dipartiment di Ingegneria Industriale e Meccanica, Università di Catania 2) Centr Interdipartimentale per il Cntrll dell Ambiente Cstruit - Ri.A.S Secnda Università degli Studi di Napli 1. Intrduzine La gran parte dei teatri lirici sn stati cstruiti tra la metà del 1700 e la metà del Gli architetti dell epca avevan limitate cnscenze di acustica e la bntà di una sala era il risultat di esperienza pratica, di intuizine e qualche vlta di frtuna. I teatri lirici che sn giunti fin ai nstri girni, nn sempre hann un acustica sddisfacente e la necessità di cnservare intatt il lr valre stric-artistic ne impedisce gni pssibile intervent miglirativ. Essi hann generalmente una frma ad U, cn un ampi palcscenic; gli spettatri sn cllcati nella platea e nei palchetti dispsti su più rdini. I palchetti sn separati dalla platea da una balausta, la quale nei teatri più antichi è in legn rivestit di fregi e strucchi, mentre nei teatri più recenti è realizzata in mattni rivestiti di fregi e stucchi che nn sempre cnsente di ttenere una buna qualità acustica, in quant le balaustre rigide pssn causare riflessini indesiderate in sala. Prendend cme esempi il Teatr Massim V. Bellini di Catania, a seguit di una serie di misure dei parametri acustici, sn state individuate alcune anmalie acustiche intrinseche; successivamente, cn l ausili del prgramma di simulazine numerica per l acustica Oden, per miglirare la qualità acustica del teatr stess, sn state effettuate simulazini numeriche, inserend appsiti pannelli fnassrbenti in pprtuni punti della sala. 2. Descrizine gemetrica del Teatr Massim Bellini di Catania Il Teatr Massim Bellini di Catania fu inaugurat nel 1890 su prgett dell architett Carl Sada (Fig.1 A). Al su intern la sala ha la frma a U ed è circndata da quattr rdini di palchi ed una balcnata (Fig.1 - B). La larghezza della platea è di 19 m ca. nella parte centrale è di 15 m in crrispndenza della fssa rchestrale; la lunghezza è invece di 19,5 ca.. La fssa rchestrale è lunga 6,5 m ca; il paviment di quest ultima si trva a 1,5 m ca. più in bass di quell di calpesti della platea, cstituit da un pian in legn leggermente inclinat vers il palcscenic e rivestit di mquette rssa. 1

2 Cnvegn AIA A- Facciata principale. B- Platea e palchetti. Figura 1 Particlari del teatr. La sala è cstituita da setti murari prtanti realizzati in pietrame lavic infrme e malta di calce e sabbia vulcanica cn l integrazine di elementi di piccla pezzatura ttenuti dalla frantumazine di materiale lavic e laterizi. I palchetti sn realizzati in mattni ed intnac di calce e sabbia vulcanica. I parapetti dei palchi sn decrati cn rnati di stucc in riliev cn drature. Il paviment in platea e sul palcscenic è in legn di pipp, srrett da un rditura in legn cllegata alla chiusura rizzntale di base cstituita da vespai in pietrame lavic e finitura superficiale in battut di calcestruzz. La fssa rchestrale è anch essa realizzata in legn. La cpertura vltata (di pianta ellittica 28 m x 23 m ca. e di raggi di curvatura estremamente ampi) in canne e gess è affrescata ed è raccrdata alle pareti verticali attravers lunette finemente decrate cn stucchi e fregi drati; l altezza massima rispett al pian della platea è di 21 m ca. In platea si trvan 16 file di pltrne (indicate cn le lettere da A a O) per un ttale di 396 psti; le pltrne sn imbttite in vellut. I 126 palchetti sn distribuiti in quattr rdini ed spitan circa 6 spettatri su sedie imbttite. Le pareti dei palchi sn rivestite cn tappezzeria in carta perata ad us stffa. Al centr della sala, in crrispndenza del secnd e terz rdine, trva pst il palc reale. I parapetti dei palchetti sn in legn e sn arricchiti da fregi e pregevli decri drati, differenti per ciascun rdine. Sl il parapett del prim rdine dei palchetti (quell che circnda la platea) presenta una superficie piana rivestita da intnac, priva di decri. In tabella 1 sn riprtati alcuni dati relativi alle dimensini e alla capienza del Teatr Massim Bellini. Tabella 1: Caratteristiche gemetriche e capienza del Teatr. Vlume Lunghezza 26,00 3 Larghezza( valri max ) 20,80 Altezza( valri max ) 19,00 m N POSTI

3 Cnvegn AIA 3. Misure acustiche Il teatr è stat già in passat ggett di estese misure acustiche [1, 2]. Ai fini della taratura del mdell numeric sn state effettuate ulteriri misure; queste sn state effettuate cllcand la srgente snra mnidirezinale ddecaedrica sul palcscenic (Figura 2 - B), e il micrfn ricevitre (all altezza di 1,2 m dal paviment ) in una serie di punti nella platea (Figura 2 - A). Le misure sn state eseguite in accrd cn la nrma UNI EN ISO 3382 [3]. Durante le perazini di misura il platea era vuta, e nn era presente alcun allestiment scenic. Le misure effettuate hann permess di ttenere, per gni psizine micrfnica, i seguenti descrittri acustici: il temp iniziale di ritard (ITDG), il temp di riverberazine (T30, EDT, ), l istante baricentric (ts), la definizine (D50), la chiarezza (C80). La srgente è stata alimentata cn un segnale MLS, che cnsente di ttenere la rispsta all impuls tramite un segnale MLS installata su di un persnal cmputer; il segnale MLS è stat rilevat da un micrfn mnidirezinale da 1/2 pllice. Si riprtan in (Figura 3) i valri medi dei descrittri acustici misurati in platea cn srgente sul palcscenic. I valri dei parametri acustici ttenuti dalle misure sn eccessivi qualra la sala dvesse essere utilizzata per la prsa la musica sinfnica per la lirica. Teatri di frma analga e cn vlumi delle stesse dimensini presentan tempi di riverberazine medi intrn a 1,2 s. Pertant ccrre inserire del materiale fnassrbente nella sala per adeguare i parametri acustici ai requisiti richiesti. A) Psizine dei punti di misura in sala: in blu quelli utilizzati per la taratura del sftware B) Srgente sferica mnidirezinale sul palcscenic Figura 2 4. Mdell numeric Per valutare il tip di materiale da inserire e la quantità dell stess si è fatt us di un mdell numeric prcessat cn il prgramma di simulazine Oden (Figura 4). Il mdell è stat realizzat cn l ausili di un CAD, utilizzand le piante e le sezini del teatr medesim. Preliminarmente si è tarat il mdell, prendend cme parametr di riferiment i valri misurati del T30; sn stati csì fatti variare i valri dei cefficienti di assrbiment delle superfici cmpnenti il mdell numeric fin alla cincidenza dei valri del T30 calclati cn i valri del T30 misurati (Figura 5). 3

4 Cnvegn AIA Figura 3 Valri medi dei parametri acustici misurati in platea cn srgente sul palcscenic, nell rdine T30, EDT,C80, D50. P Figura 4 Mdell 3D del teatr (sx). Pianta cn l indicazine della srgente nel palcscenic e dei punti di misura in platea utilizzati per la taratura del mdell (dx) 4

5 Cnvegn AIA La (Figura 5-A) riprta gli andamenti in frequenza del T30 misurat e calclat. Dp avere effettuat la taratura del mdell, si è passati alla valutazine del materiale fnassrbente da inserire nella sala e alla sua pssibile dispsizine. A) Andamenti del T30 misurat (linea B) Andament del cefficiente di cntinua), rispett a quell calclat assrbiment del materiale cn Oden (linea tratteggiata). fnassrbente utilizzat per la crrezine acustica Figura 5 Si è scartata la pssibilità di inserire il materiale per la crrezine acustica sulle pareti dei palchetti e sulle superfici esterne delle balaustre dei palchetti. Sluzine questa avrebbe danneggiat l estetica e la funzinalità della sala. Cme superfici libere utili ed estremamente influenti sull acustica della sala sn state scelte quelle della trre scenica (Figura 6). Il vantaggi che tali superfici è che nn sn visibili dagli spettatri e che sn particlarmente estese. Figura 6 Psizinament del materiale fnassrbente nella trre scenica Il materiale utilizzat è cstituit da pannelli cn un spessre s = 20 mm, prtetti cn una membrana di materiale plastic in PVC avente una perfrazine del 4 % e spessre d = 3 mm che viene tesa sulla superficie fibrsa del materassin. Il materiale in PVC a vista può essere clrat cme l stat attuale dei muri su cui viene applicat. Per la crrezine acustica effettuata, ess è stat pst tutt attrn alla trre scenica per un altezza di 3 metri. Questi pannelli sn di semplice utilizz e installazine ed eventualmente, all ccrrenza, amvibili. La (Figura 5-B) riprta il cefficiente di assrbiment del materiale fnassrbente utilizzat. 5

6 Cnvegn AIA Figura 7 Andamenti delle parametri acustici (T30, EDT, C80, D50) calclati prima (linea tratteggiata) e dp la crrezine acustica (linea cntinua) Cnclusini. L analisi delle misure dei parametri acustici in sala e la successiva taratura del mdell numeric, hann cnsentit di valutare la quantità e qualità del materiale fnassrbente da inserire. Scartata la pssibilità di inserire materiale all intern dei palchetti e sulla superficie esterna delle balaustre, rimaneva la sla pssibilità di intervenire nella trre scenica. I risultati delle elabrazini numeriche frniscn utili indicazini circa il miglirament dell acustica della sala intervenend nella sla trre scenica. Occrre cnsiderare che le misure acustiche sn state effettuare a teatr vut e palcscenic senza allestimenti, cnfigurazine questa che nn cincide cn un cas reale. Gli allestimenti delle pere liriche influiscn sull acustica di una sala, e pertant il mdell numeric andrebbe estes ad una cnfigurazine cn palcscenic allestit, per valutare le interazini allestiment trre scenica. Bibligrafia [1] Cammarata G., Fichera A., Marletta L., Indici di qualità acustica del teatr Belli ni di Catania, Atti del 21 Cnvegn Nazinale dell Assciazine Italiana di Acustica, Padva, 1993 [2] G. Iannace G., Maffei L., L. Marletta L., Sicurella F., Caratteristiche acustiche del Teatr Massim Bellini di Catania, Atti del 34 Cnvegn Nazinale dell Assciazine Italiana di Acustica, Firenze,

7 Cnvegn AIA [3] UNI EN ISO Acustica - Misurazine del temp di riverberazine di ambienti cn riferiment ad altri parametri acustici 7