IT202000003769A1

IT202000003769A1 - Dispositivo per isolamento acustico a base di metamateriali

Info

Publication number: IT202000003769A1
Application number: IT102020000003769A
Authority: IT
Inventors: Giorgio Lesage; Maurizio Tarello; Massimiliano Tiengo; Luca D'alessandro; Giovanni Capellari; Simone Meduri
Original assignee: Adler Evo S R L; Phononic Vibes S R L
Priority date: 2020-02-24
Filing date: 2020-02-24
Publication date: 2021-08-24
Also published as: MX2022010300A; EP4111443A1; KR20220148225A; CN115335897A; BR112022016421A2; JP2023514415A; WO2021170630A1; US20230077204A1

Description

TITOLO: DISPOSITIVO PER ISOLAMENTO ACUSTICO A BASE DI METAMATERIALE

CAMPO DELL?INVENZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo per isolamento acustico, ovvero, un dispositivo avente l?effetto di smorzare la trasmissione acustica attraverso esso. Il dispositivo ? particolarmente atto all?isolamento acustico nel campo automobilistico.

STATO DELL?ARTE

L?isolamento acustico ? necessario per garantire e/o aumentare il comfort delle persone in varie applicazioni statiche e mobili; per esempio, pu? essere desiderabile isolare appartamenti adiacenti in edifici, stanze contigue in un ufficio, o sezioni di impianti di produzione; ed ? solitamente necessario isolare gli abitacoli di guidatore o passeggeri di automobili o camion e mezzi di trasporto da differenti sorgenti di rumore quali il vano motore, il rumore dei pneumatici e il rumore aerodinamico (generato dall'aria).

Dato che i requisiti di isolamento acustico nel campo automobilistico sono pi? stringenti e impegnativi che in altri settori, la descrizione che segue far? riferimento in particolare al primo, ma l?invenzione ? di applicabilit? generale in qualsiasi situazione che richieda isolamento da rumore.

Ottenere un buon isolamento acustico nel campo automobilistico ? impegnativo, a causa dello spazio e massa limitati disponibili per un componente di isolamento acustico.

Componenti isolanti per applicazioni automobilistiche sono generalmente prodotti mediante accoppiamento, secondo una vasta gamma di architetture, di strati di differenti materiali, quali aggregati di fibre (che possono essere naturali come cotone, fibre polimeriche o fibre inorganiche tipo vetro), schiume, strati polimerici compatti, e pellicole polimeriche (eventualmente multistrato a loro volta); uno o pi? di questi strati possono essere caricati con riempitivi, quali polveri minerali, in modo da modificare le propriet? del materiale di base.

Questi componenti possono comprendere almeno uno di detti strati avente propriet? resilienti, cio? in grado di recuperare la sua forma e dimensione iniziale dopo compressione o espansione, e almeno uno strato rigido, essenzialmente incomprimibile. Questi componenti operano secondo il principio molla-massa, in cui lo strato resiliente (spesso anche denominato ?strato di disaccoppiamento?, generalmente la schiuma ove presente) agisce come molla, e lo strato rigido agisce come massa (ed ? dunque denominato ?strato di massa? nel settore).

Un problema di questi componenti ? che, quando vi ? la necessit? di migliorare le loro propriet? isolanti, la sola strategia possibile ? aumentare lo spessore e peso dello strato di massa in maniera indistinta, portando ad un rilevante aumento di peso del componente. L?industria automobilistica si sforza di ridurre il pi? possibile il peso dei veicoli, per minimizzarne il consumo di potenza e quindi il loro impatto ambientale. La tendenza verso la riduzione di peso ? ancor pi? avvertita in veicoli elettrici, in cui pesi inferiori offrono l?opportunit? di aumentare l?autonomia grazie alla massa inferiore da movimentare con lo stesso gruppo batteria, o poich? il guadagno di peso pu? essere sfruttato montando batterie di maggiori dimensioni.

Al fine di ridurre il peso complessivo di componenti di attenuazione del rumore, vari documenti propongono di produrre vuoti, sotto forma di fori passanti, nicchie, intaccature o simili, in almeno uno dei loro strati. Componenti che seguono questo approccio sono descritti, per esempio, nei brevetti US 5.013.597, US 7.182.172 B2 e nella domanda di brevetto WO 2018/091301 A1.

Un altro problema con componenti di attenuazione del rumore tradizionali ? che hanno generalmente buona prestazione di isolamento nell?intervallo di alte frequenze, mentre le propriet? isolanti non sono altrettanto buone nell?intervallo da circa 200 a 1000 Hz, che ? assai importante per le sorgenti di rumore relative a applicazioni automobilistiche.

Attualmente, un componente che realizza un buon compromesso fra riduzione di peso e buon isolamento in tutto lo spettro con meccanismo massa-molla-massa di frequenze relative al confort acustico non ? ancora disponibile riguardo alla banda di frequenza risonante.

Uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo per isolamento acustico, utile in particolare per l?uso in campo automobilistico, che supera i problemi della tecnica nota.

SOMMARIO DELL?INVENZIONE

Questo scopo ? ottenuto con la presente invenzione, che riguarda un dispositivo per isolamento acustico a base di metamateriale comprendente:

- un primo strato, non necessariamente di spessore uniforme, di un primo materiale avente modulo di Young statico fra 1 kPa e 1 MPa;

- un secondo strato, avente una prima superficie aderente a una superficie del primo strato e una seconda superficie rivolta lontano da detta prima superficie, di un secondo materiale avente modulo di Young statico fra 10 MPa e 2500 MPa, e peso per unit? di area fra 0,5 e 20 kg/m<2>;

- aderente a, o solidale con, almeno una di dette prima o seconda superficie del secondo strato, una protrusione sotto forma di un reticolo o una pluralit? di protrusioni discrete fatte di un materiale avente modulo di Young statico fra 10 MPa e 2500 MPa, e peso per unit? di area fra 0,5 e 20 kg/m<2>, in cui l?impronta di detta una protrusione o pluralit? di protrusioni ? fra 10% e 60% dell?area di detta prima o seconda superficie del secondo strato.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

L?invenzione verr? descritta nel seguito con riferimento alle Figure, in cui:

- La Fig. 1 mostra, in una vista in sezione (parte superiore della figura) e in vista dall?alto (parte inferiore della figura) una prima possibile forma di realizzazione di un dispositivo per isolamento acustico dell?invenzione, comprendente una pluralit? di protrusioni discrete disposte in una schiera periodica bidimensionale sulla seconda superficie del secondo strato;

- La Fig. 2 mostra, in vista dall?alto e in sezione, possibili forme alternative di protrusioni discrete che possono essere presenti in un dispositivo della Fig.1;

- La Fig. 3 mostra, in vista laterale (parte superiore della figura) e in vista dall?alto (parte inferiore della figura), un altro possibile dispositivo di isolamento acustico dell?invenzione, comprendente una pluralit? di protrusioni discrete disposte casualmente sulla seconda superficie del secondo strato;

- La Fig.4 mostra, in viste in sezione e dall?alto simili a quelle della Fig. 1, un altro possibile dispositivo di isolamento acustico dell?invenzione, comprendente una pluralit? di protrusioni discrete disposte in una schiera periodica bidimensionale sulla prima superficie del secondo strato, in cui le protrusioni hanno forme differenti;

- La Fig.5 mostra, in viste in sezione e dall?alto simili a quelle della Fig. 1, un altro possibile dispositivo di isolamento acustico dell?invenzione, comprendente una pluralit? di protrusioni discrete disposte in una schiera periodica bidimensionale sulla seconda superficie del secondo strato;

- Le Figg. 6 - 8 mostrano, in viste in sezione e dall?alto simili a quelle della Fig. 1, altri differenti possibili dispositivi di isolamento acustico dell?invenzione, comprendenti una pluralit? di protrusioni discrete disposte in una schiera periodica bidimensionale sulla seconda superficie del secondo strato, e in cui il primo strato ha nicchie o fori passanti con la stessa disposizione di dette protrusioni;

- Le Figg.9 e 10 mostrano, in viste in sezione e dall?alto simili a quelle della Fig.1, due possibili dispositivi di isolamento acustico dell?invenzione comprendenti, rispettivamente, una protrusione sotto forma di un reticolo regolare e una protrusione sotto forma di un reticolo non regolare;

- La Fig. 11 mostra, in viste in sezione e dall?alto simili a quelle della Fig. 1, un possibile dispositivo di isolamento acustico dell?invenzione, comprendente una pluralit? di protrusioni discrete disposte in una schiera periodica bidimensionale sulla seconda superficie del secondo strato, in cui il primo e il secondo strato non sono piatti e hanno uno spessore non costante;

- La Fig. 12 mostra la geometria di uno specifico dispositivo dell?invenzione che ? stato testato negli Esempi;

- La Fig. 13 mostra un grafico in cui sono confrontate le propriet? di isolamento acustico di un dispositivo dell?invenzione e di un dispositivo della tecnica nota.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE

Il dispositivo di isolamento acustico dell?invenzione ? una modifica dei sistemi molla-massa della tecnica nota. Gli inventori hanno osservato che ? possibile migliorare le propriet? di isolamento acustico dei sistemi tradizionali aggiungendo allo strato di massa elementi sporgenti discontinui localizzati, oppure un singolo elemento sporgente sotto forma di un reticolo; ci? pu? essere fatto senza un aumento del peso complessivo del sistema di attenuazione del rumore.

Un materiale avente propriet? modificate, rispetto alle sue caratteristiche intrinseche, mediante sagomatura, ? denominato, nella scienza e ingegneria dei materiali, un ?metamateriale?; questa definizione ? adottata nella presente descrizione e nelle rivendicazioni per far riferimento all?insieme costituito dal secondo strato e dalle protrusioni descritti sopra.

Il primo e secondo strato saranno anche indicati nella descrizione che segue, rispettivamente, come ?strato di disaccoppiamento? e ?strato di massa?.

?Protrusione/i solidali con? una superficie dello strato di massa significa che detti protrusione/i e strato sono formati come una singola parte, quale ottenuta per esempio mediante colata in uno stampo o stampaggio a iniezione.

Il dispositivo per isolamento acustico a base di metamateriale dell?invenzione ? caratterizzato dal fatto che lo strato di massa ha, su almeno una delle sue superfici, una protrusione continua sotto forma di un reticolo o una pluralit? di protrusioni discrete.

Nel caso di una singola protrusione sotto forma di un reticolo, questa pu? avere una disposizione regolare, che definisce ad esempio uno schema quadrato, rettangolare, triangolare o esagonale; oppure, la disposizione pu? essere irregolare, con intersezioni (o nodi) delle linee del reticolo distribuite casualmente sulla superficie dello strato di massa.

Analogamente, la pluralit? di protrusioni discrete pu? essere disposta sulla superficie dello strato di massa secondo uno schema regolare e periodico (dunque che definisce una schiera) o casuale.

In entrambi i casi, l?impronta sulla superficie dello strato di massa della singola protrusione sotto forma di reticolo, o della pluralit? di protrusioni discrete, ? fra 10% e 60% di detta superficie.

Lo strato di disaccoppiamento ? fatto di un materiale avente un modulo di Young statico nell?intervallo fra 1 kPa e 1 MPa, e una densit? nell?intervallo da 1 a 500 kg/m<3>, preferibilmente fra 50 e 100 kg/m<3>. Questo materiale pu? essere per esempio un feltro lasco; preferibilmente, ? una schiuma, in special modo una schiuma di poliuretano (PU), prodotta in uno stampo di forma appropriata mediante reazione di un monomero diisocianato o poli-isocianato con un monomero diolo o poliolo in presenza di un catalizzatore o mediante attivazione con luce ultravioletta.

Lo strato di massa ? fatto di un materiale avente un modulo di Young statico nell?intervallo fra 50 MPa e 2500 MPa, preferibilmente fra 50 MPa e 300 MPa, e un peso per unit? di area fra 0,5 e 20 kg/m<2>, preferibilmente fra 2 kg/m<2 >e 7 kg/m<2>. Il materiale per la produzione di questo strato pu? essere selezionato fra feltri (di fibre naturali o sintetiche) o, preferibilmente, polimeri compatti; polimeri preferiti per la produzione di questo strato sono PU compatti (cio?, non sotto forma di schiuma), PVC, poliesteri (PET), poliolefine, in particolare polietilene (PE) e polipropilene (PP), e poliammidi (PA, anche indicate generalmente come nylon).

Le protrusione/i sono fatte di un materiale avente un modulo di Young statico e densit? fra 500 kg/m<3 >e 8000 kg/m<3>. Il materiale per la produzione delle protrusioni ? convenientemente selezionato fra gli stessi materiali utili per la produzione dello strato di massa.

Lo strato di massa e le protrusione/i possono essere prodotti separatamente e fatti aderire successivamente, per esempio mediante incollaggio. In una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, tuttavia, lo strato di massa e le protrusioni sono fabbricati in pezzo unico mediante stampaggio a iniezione e preferibilmente costituiti dallo stesso materiale.

Varie possibili forme di realizzazione del dispositivo per isolamento acustico a base di metamateriale dell?invenzione sono rappresentate nelle Figure 1-15. Nei disegni, le protrusioni sono rappresentate come elementi distinti a contatto con lo strato di massa, ma resta inteso che questi disegni sono rappresentativi anche di dispositivi di struttura corrispondente in cui protrusioni e strato di massa sono prodotti come un pezzo unico; inoltre, elementi e caratteristiche indicati dallo stesso numero nelle Figure sono gli stessi in tutte le forme di realizzazione.

La Fig. 1 mostra un dispositivo dell?invenzione, 10, in una vista dall?alto (parte inferiore della Figura) e in una vista in sezione lungo la linea A-A? della vista dall?alto (parte superiore della Figura). Il dispositivo 10 ? fatto di uno strato di disaccoppiamento 11, uno strato di massa 12 e protrusioni, indicate collettivamente come 14a, sulla seconda superficie 13 dello strato di massa 12. In questa forma di realizzazione, gli strati di massa e molla sono planari e hanno spessore costante. Le protrusioni 14a sono elementi discreti, separati fra loro, e sono disposte sulla superficie 13 secondo uno schema periodico regolare, in questo caso un reticolo rettangolare; la cella di base dello schema regolare bidimensionale (2D) potrebbe tuttavia anche essere un quadrato, un rombo, triangolare o esagonale.

La Fig. 2 mostra possibili forme differenti di protrusioni, da 14b a 14f, che possono essere usate al posto delle protrusioni 14a in un dispositivo della Fig. 1. Nella figura, la riga superiore mostra la vista dall?alto della protrusione, e la riga inferiore mostra la sezione dell?elemento corrispondente lungo la linea tratteggiata mostrata nella vista dall?alto. Molto in breve, la protrusione 14b ? un cilindro pieno; la protrusione 14c ? un cilindro cavo, in cui la cavit? si estende per l?intero spessore della protrusione; la protrusione 14d ? un cilindro con una nicchia; la protrusione 14e ? un corpo pieno di spessore costante ma forma irregolare; e la protrusione 14f ? un corpo pieno di spessore costante e forma regolare ma complessa.

La Fig. 3 mostra un altro possibile dispositivo dell?invenzione, 30, in una vista dall?alto (parte inferiore della figura) e in una vista laterale (parte superiore della figura). Il dispositivo 30 ha la stessa struttura del dispositivo 10, con l?unica differenza che le protrusioni, 31, sono disposte casualmente sulla superficie 13. Le protrusioni 31 sono rappresentate nella figura come aventi una sezione circolare in vista dall?alto, ma queste potrebbero ovviamente avere qualsiasi forma, per esempio una di quelle mostrate nella Fig. 2.

Le protrusioni sullo strato di massa di un dispositivo dell?invenzione non devono necessariamente essere tutte uguali. La Fig. 4 mostra un esempio di dispositivo dell?invenzione di questo tipo in viste in sezione e dall?alto simili a quelle nella Fig. 1: il dispositivo di questa forma di realizzazione, 40, ha la stessa geometria generale del dispositivo 10, ma le protrusioni, indicate collettivamente con il numero 41, hanno forme e altezze differenti.

La Fig. 5 mostra un?altra possibile forma di realizzazione di un dispositivo dell?invenzione, 50, in una vista dall?alto (parte inferiore della figura) e in una vista in sezione lungo la linea A-A? della vista dall?alto (parte superiore della figura). Il dispositivo 50 ? fatto di uno strato di disaccoppiamento 51 con nicchie nella superficie a contatto con lo strato di massa 12; le protrusioni, 52, sono adese a, o solidali con, la prima superficie, 53, dello strato di massa, e si inseriscono esattamente nelle nicchie dello strato di disaccoppiamento. I rettangolari tratteggiati nella vista dall?alto rappresentano la proiezione delle protrusioni 52 sulla seconda superficie (superiore) dello strato di massa 12.

Le Figure 6, 7 e 8 mostrano schematicamente altre possibili forme di realizzazione del dispositivo dell?invenzione in cui gli strati di disaccoppiamento hanno aperture. In queste tre Figure, i rettangolari tratteggiati nelle viste dall?alto rappresentano le proiezioni sullo strato di massa di aperture nello strato di disaccoppiamento.

Il dispositivo 60 (Fig. 6) ? simile per struttura dello strato di massa e protrusioni al dispositivo 10; lo strato di disaccoppiamento, 61, ha per? aperture 62 attraverso l?intero spessore. Il dispositivo 70 (Fig.7) ? simile al dispositivo 70, con l?unica differenza che lo strato di disaccoppiamento, 71, ha recessi 72 nella superficie a contatto con lo strato di massa. Infine, il dispositivo 80 (Fig. 8) ? simile al dispositivo 70, ma in questo caso lo strato di disaccoppiamento, 81, ha cavit? 82 nella superficie opposta alle superficie a contatto con lo strato di massa.

Come per le altre forme di realizzazione presentate sopra, nelle Figure da 6 a 8 le protrusioni (indicate generalmente come elementi 14) sullo strato di massa sono state rappresentate come cilindri pieni e le aperture (62, 72 o 82) nello strato di disaccoppiamento come aventi sezione rettangolare, ma risulter? evidente che entrambi gli elementi possono avere qualsiasi forma, per esempio le protrusioni possono avere qualsiasi delle forme rappresentate nella Fig. 2 mentre le aperture nello strato di disaccoppiamento possono avere, in una vista dall?alto, qualsiasi forma, per esempio quadrata, esagonale, circolare, ellittica, ? Inoltre, i dispositivi 50, 60, 70 e 80 sono stati rappresentati nelle Figure 5-8 con una disposizione periodica ordinata di protrusioni nello/sullo strato di massa e delle aperture nello strato di disaccoppiamento, ma anche nel caso di queste forme di realizzazione la disposizione di questi elementi in una vista dall?alto pu? essere casuale, come nel dispositivo 30. Infine, nei disegni in vista dall?alto (parti inferiori delle Figure 6, 7 e 8) le protrusioni nello strato di massa sono rappresentate come concentriche con le aperture nello strato di disaccoppiamento, ma questa non ? una condizione essenziale dell?invenzione e; in una vista dall?alto di un possibile dispositivo dell?invenzione, i centri delle figure (rettangoli, cerchi, ?) che rappresentano le protrusioni potrebbero non essere coincidenti con i centri delle figure che rappresentano le aperture.

La Fig.9 rappresenta un altro possibile dispositivo dell?invenzione, 90; il dispositivo 90 ? mostrato nella figura in una vista dall?alto (parte inferiore della figura) e in una vista in sezione lungo la linea A-A? della vista dall?alto (parte superiore della figura). In questa forma di realizzazione, lo strato di disaccoppiamento 11 e lo strato di massa 12 sono simili a quelli del dispositivo 10 ma, anzich? una pluralit? di protrusioni 14a (o 14b-14f) in questo caso sulla seconda superficie dello strato 12 ? presente una singola protrusione, 91, sotto forma di un reticolo ordinato; nel caso mostrato nel disegno il reticolo 91 definisce una griglia rettangolare, ma potrebbe essere per esempio quadrata, triangolare o esagonale.

La Fig. 10 mostra un altro possibile dispositivo dell?invenzione, 100. Questo dispositivo ? simile al dispositivo 90, con la differenza che in questa forma di realizzazione la protrusione 101 ? sotto forma di una griglia irregolare.

Infine, la Fig.11 mostra schematicamente un?altra possibile forma di realizzazione di un dispositivo dell?invenzione. Il dispositivo 110 ? irregolare per spessore e forma: lo spessore dello strato di disaccoppiamento 111 e strato di massa 12 non ? costante, e la sezione del dispositivo non ? planare; nel disegno le protrusioni, 114, sono mostrate tutte eguali e disposte secondo uno schema regolare, ma anche in questo caso esse potrebbero essere non tutte uguali e disposte irregolarmente, come nella Fig.3; in pi?, nell?esempio in questa figura le protrusioni 114 sono mostrate sulla seconda superficie 13 dello strato di massa, ma queste potrebbe essere presenti sulla prima superficie dello strato di massa, come mostrato in Fig. 5; e le protrusioni sull?una o sull?altra superficie dello strato di massa potrebbero anche essere combinate con aperture nello strato di disaccoppiamento, come nei dispositivi 60, 70 e 80.

L?invenzione verr? ulteriormente illustrata dagli Esempi che seguono.

ESEMPIO 1

? stato prodotto un dispositivo per isolamento acustico secondo l?invenzione avente la geometria mostrata nella Fig.12 e le caratteristiche dimensionali e fisiche descritte sotto. Il dispositivo aveva una dimensioni laterali 1000 x 1200 mm; in Fig. 12 ? mostrata solo una porzione rappresentativa del dispositivo.

Il dispositivo, 120, era costituito da uno strato di disaccoppiamento 121 fatto di schiuma poliuretanica, avente uno spessore di 10 mm e modulo di Young statico di 80 kPa. Lo strato di disaccoppiamento aveva una serie di recessi 122 di forma quadrata (in una vista dall?alto del dispositivo) e disposti secondo una schiera periodica quadrata. I recessi avevano dimensione laterale 15 x 15 mm, e profondit? 8 mm, ovvero, non passanti attraverso lo spessore dello strato di disaccoppiamento; la distanza fra i centri di due recessi successivi era 30 mm.

Lo strato di massa, 12, era fatto di polimero termoplastico con un riempitivo minerale, aveva spessore 0,6 mm, densit? 2000 kg/m<3 >e modulo di Young statico di 300 MPa. Sulla superficie 13 dello strato di massa, rivolta lontano dallo strato di disaccoppiamento, erano presenti le protrusioni 14, fatte dello stesso materiale dello strato di massa; strato di massa e protrusioni sono stati prodotti assieme come singolo pezzo mediante stampaggio a iniezione. Le protrusioni 14 avevano la forma di prismi con base quadrata di lato 7 mm e altezza 10 mm, ed erano disposte secondo una schiera quadrata, concentrica con la traccia dei recessi 122, come mostrato nella figura.

ESEMPIO 2 (COMPARATIVO)

? stato prodotto un dispositivo per isolamento acustico della tecnica nota, avente le stesse dimensioni laterali del dispositivo dell?Esempio 1.

Questo dispositivo comprendeva uno strato di disaccoppiamento fatto della stessa schiuma poliuretanica come nell?Esempio 1, con spessore costante (senza recessi) di 10 mm. Lo strato di massa di questo dispositivo comparativo era fatto dello stesso polimero dell?Esempio 1, ma aveva uno spessore costante di 1 mm, senza protrusioni. Il dispositivo cos? ottenuto aveva un peso complessivo per unit? di area quasi equivalente a quello del dispositivo dell?invenzione prodotto come descritto nell?Esempio 1.

ESEMPIO 3

Sono state misurate le propriet? di isolamento acustico dei dispositivi prodotti come descritto negli Esempi 1 e 2.

Il test ? stato eseguito secondo lo standard ISO 15186-1; secondo questo standard, la misura ? eseguita collocando un campione da testare in una stanza divisa in una stanza di riverbero, in cui ? disposta una sorgente sonora, e una stanza di ricezione, in cui ? presente un rivelatore di suono. Le due stanze sono disposte verticalmente, con la stanza di ricezione al di sopra della stanza di riverbero; le due stanze sono divise da un?intelaiatura di supporto, avente un?apertura di dimensioni essenzialmente uguali al campione da testare. I margini del campione sono posati sull?intelaiatura, e sigillati alle medesima con un mastice per evitare qualsiasi fuoriuscita di suono fra le due stanze.

La differenza di livello di pressione sonora di eccitazione nella stanza di riverbero e il livello nella stanza di ricezione, misurata in dB, ? l?attenuazione di trasmissione R, calcolata secondo la seguente formula:

R = Leccitazione - Lricezione + 10 ? log (S/A)

in cui:

L ? un livello misurato;

S ? la finestra dell?area di test (l?apertura nell?intelaiatura di supporto); e

A ? l?area di assorbimento equivalente nella stanza di ricezione.

Le misure sono state eseguite a differenti valori di frequenza, cio?, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600 e 2000 Hz. I valori misurati sono riportati in Fig.13, come attenuazione di trasmissione TL in funzione della frequenza; i valori misurati sul campione dell?invenzione sono rappresentati dalla linea continua, mentre i valori misurati sul campione della tecnica nota sono rappresentati dalla linea tratteggiata (anche se lo spettro di frequenze di cui sopra ? campionato solo ai valori citati, i risultati sono rappresentati come linee spezzate).

Dalle due curve in Fig. 13, ? evidente che il dispositivo dell?invenzione ha propriet? di isolamento acustico paragonabili a quelle del dispositivo della tecnica nota in parti dello spettro di frequenza, e propriet? migliorate nell?intervallo di frequenze fra 630 e 1000 Hz.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di isolamento acustico a base di metamateriale (10; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110; 120) comprendente: - un primo strato (11; 51; 61; 71; 81; 111; 121) di un primo materiale avente modulo di Young statico fra 1 kPa e 1 MPa e una densit? nell?intervallo da 1 a 500 kg/m<3>, preferibilmente da 50 e 100 kg/m<3>; - un secondo strato (12), avente una prima superficie aderente ad una superficie del primo strato e una seconda superficie (13) rivolta lontano da detta prima superficie, di un secondo materiale avente modulo di Young statico fra 10 MPa e 2500 MPa, preferibilmente fra 50 MPa e 300 MPa, e peso per unit? di area fra 0,5 e 20 kg/m<2>, preferibilmente fra 2 kg/m<2 >e 7 kg/m<2>; - aderente a, o solidale con, almeno una di detta prima o seconda superficie del secondo strato, una protrusione sotto forma di un reticolo o una pluralit? di protrusioni discrete (14; 14a; 14b; 14c; 14d; 14e; 14f; 31; 41; 52; 91; 101; 114) fatte di un materiale avente modulo di Young statico fra 10 MPa e 2500 MPa, densit? fra 500 kg/m<3 >e 8000 kg/m<3 >e peso per unit? di area fra 0,5 e 20 kg/m<2>, in cui l?impronta di detta protrusione o pluralit? di protrusioni ? fra 10% e 60% dell?area di detta prima o seconda superficie del secondo strato.
2. Dispositivo di isolamento acustico a base di metamateriale secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo materiale ? una schiuma poliuretanica.
3. Dispositivo di isolamento acustico a base di metamateriale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 o 2, in cui detto secondo materiale ? un feltro di fibre naturali o sintetiche o un polimero scelto fra poliuretani, polivinilcloruro, poliesteri, poliolefine, e poliammidi.
4. Dispositivo di isolamento acustico a base di metamateriale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette protrusioni sono fatte aderire al secondo strato mediante incollaggio.
5. Dispositivo di isolamento acustico a base di metamateriale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui dette protrusioni sono integrali con il secondo strato.
6. Dispositivo di isolamento acustico a base di metamateriale (10; 40; 50; 60; 70; 80; 120) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui una pluralit? di protrusioni discrete (14; 14a; 14b; 14c; 14d; 14e; 14f; 41; 52) ? disposta sulla prima o sulla seconda superficie del secondo strato secondo uno schema regolare e periodico.
7. Dispositivo di isolamento acustico a base di metamateriale (30; 110) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui una pluralit? di protrusioni discrete (31; 114) ? disposta in una disposizione casuale sulla prima o sulla seconda superficie del secondo strato.
8. Dispositivo di isolamento acustico a base di metamateriale (90) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, comprendente una singola protrusione (91) sotto forma di un reticolo con una disposizione regolare, che definisce uno schema quadrato, rettangolare, triangolare o esagonale.
9. Dispositivo di isolamento acustico a base di metamateriale (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, comprendente una singola protrusione (101) sotto forma di un reticolo con una geometria irregolare.
10. Dispositivo di isolamento acustico a base di metamateriale (10; 30; 40; 90; 100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo strato (11) ha spessore uniforme.
11. Dispositivo di isolamento acustico a base di metamateriale (50; 60; 70; 80; 110; 120) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui detto primo strato (51; 61; 71; 81; 111; 121) ha uno spessore non uniforme.