Corso di Applied Acoustics (6 CFU) - Lista progressiva delle lezioni
Anche nell'anno accademico
2015/2016 il corso � formalmemte tenuto in Inglese
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di questa pagina
Studenti di Tecniche della Prevenzione, fate Click Qui per istruzioni
Corsi di Laurea Magistrale: Ingegneria delle Telecomunicazioni, Ingegneria Elettronica, Ingegneria Informatica e Ingegneria Meccanica
Corsi di Laurea Triennale: Ingegneria Civile ed Ambientale ed Ingegneria Gestionale
Corso di Laurea Triennale: Tecniche della Prevenzione nell'Ambiente e nei Luoghi di Lavoro
Orario: Venerd� 14.30-18.30
Inizio delle Lezioni: 02/10/2015
Docente: prof. Angelo Farina
E-MAIL: [email protected]
Sito Web: http://pcfarina.eng.unipr.it/ or http://www.angelofarina.it/
Orario di Ricevimento: Friday, 10:30 to 12:30 - palazzina 7 (non raccomandato - meglio usare l'Email).
Attenzione!!! Nel periodo 29/02/2016 - 10/06/2016 l'orario di ricevimento � temporaneamente spostato al Gioved� dalle 10.30 alle 12.30.
Telefono: 0521-905854 (non raccomandato)
Contenuti |
Introduzione
Il corso di
Acustica Applicata e' un corso introduttivo ad un settore scientifico e
tecnologico in rapidissimo sviluppo, che offre grandi potenzialit�
occupazionali, e che coinvolge aree disciplinari apparentemente molto diverse:
architettura, ingegneria strutturale, fisiologia, psicologia, statistica,
fisica, elettronica, meccanica delle vibrazioni, fluidodinamica, elaborazione
numerica del segnale, telecomunicazioni, elettronica, misure, igiene del
lavoro, musica, musicologia, realt� virtuale.
Ovviamente in
un corso di 6 CFU si riesce a fornire solo la base metodologica della materia,
che deve essere poi approfondita in ulteriori corsi, quali i Corsi per
Tecnici Competenti in Acustica Ambientale, oppure
Master Universitari disponibili presso alcune Universit� italiane (ad esempio
Perugia,
Napoli,
Firenze,
Roma), o addirittura a corsi
di laurea appositi (questi solitamente all'estero, ma in Italia va segnalato il
Corso di Laurea Specialistica in
Ingegneria e Design del Suono del Politecnico di Milano, con didattica
completamente in lingua inglese, erogato presso il
Polo di Como).
Stante la sua
natura multidisciplinare e trasversale, il Corso di Acustica Applicata e'
frequentato da studenti di vari corsi di laurea (praticamente tutte le branche
di Ingegneria, ma partecipano anche alcuni allievi di Architettura, e si
avvalgono di questo corso anche gli allievi del corso di laurea in Tecniche
della Prevenzione nell’ambiente e nei luoghi di lavoro della Facolt� di
Medicina e Chirurgia, per i quali e' obbligatoria la frequenza solo alla prima
parte del corso, con esclusione della parte finale dedicata alle applicazioni
elettroacustiche e musicali).
Per gli studenti di tutte le branche di Ingegneria questo e' un corso chiave, praticamente costituisce l'unica occasione di vedere (o meglio, sentire) applicate le tecniche imparate in corsi precedenti, in cui vengono impartiti i fondamenti puramente teorici delle moderne metodiche matematiche avanzate. Quando i "numeri" si trasformano in suoni, procedimenti matematici astrusi e di difficile assimilazione divengono rapidamente immediati e chiarissimi, e le possibilita' offerte dai sistemi di "editing" sonoro su PC, utilizzate ampiamente nel corso sia in fase di didattica frontale, sia durante le esercitazioni di laboratorio, rendono possibile ascoltare immediatamente (solitamente in tempo reale) gli "effetti" di filtri o altri dispositivi (compressori, gate, convolutori, denoising, etc.).
Stanti gli interessi scientifici del docente, il corso copre sia le tematiche "standard" di patrimonio comune a tutte le branche ingegneristiche e igienistico/sanitarie (anche in funzione dell'attuale esteso quadro legislativo vigente in materia edilizia, ambientale e del lavoro), sia i temi piu' specifici relativi all'acustica delle sale da spettacolo, alla produzione audio in campo musicale e tele/cinematografico, agli strumenti musicali, ai sistemi di registrazione e riproduzione sonora ad alta fedelt� (1D), surround (2D) e tridimensionali (3D).
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ESEMPIO: Molti
studenti universitari non capiscono bene il significato fisico degli
operatori "derivata" ed "integrale" applicati ad una
funzione. I docenti di matematica tendono a dare spiegazioni
"grafiche", quali "la derivata e' la pendenza di una curva"
oppure "l'integrale e' l'area sottesa sotto una curva".
Queste spiegazioni lasciano il tempo che trovano per chi e' privo delle
capacita' di visualizzazione grafica necessarie a trasformare tali
concetti in immagini, e/o tali immagini in comprensione di cosa accade
alla funzione che viene derivata o integrata. In acustica,
le operazioni di derivazione o integrazione modificano lo spettro di un suono.
In particolare, la derivazione esalta le alte frequenze (fa crescere
il livello sonoro di 6dB/ottava). Al contrario, l'integrazione esalta le
basse frequenze. Ecco qui un esempio, che consente di
"ascoltare" una derivata ed un integrale applicati ad una registrazione
di voce umana:
Una
presentazione piu' estesa di questo argomento e' sviluppata in
questa pagina web, in Inglese |
Programma del corso
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Approccio Didattico "flipped classroom"
A partire dall'anno accademico 2014-2015 il metodo della "Classe Capovolta" (Flipped Classroom) � stato sperimentato per la prima volta. A valle di tale applicazione sperimentale, nel corso del corrente anno accademico verranno apportate alcune modifiche.
Il metodo "flipped classroom" e' basato principalmente sul lavoro a casa da svogere PRIMA di ciascuna lezione in classe - ma in realta' non c'e' alcuna lezione! L'attivita' in classe e' fatta di esperimenti, approfondimenti, esercizi ed un test finale "on line", che ha principalmente scopi didattici, ma che serve anche come metodo di valutazione dei progressi individuali: deve comunque essere compreso che quest'ultimo � solo un effetto secondario, e non � lo scopo principale dei test in classe.
Gli studenti tendono a dare priorit� alla valutazione, e considerano pi� importante prendere un buon voto che imparare davvero la materia. Questo ovviamente � errato, il voto finale non lo scopo, esso �, come i test in clase, solo uno strumento didattico, impiegato al fine di raggiungere il solo vero scopo finale, che � quello di fare si' che ogni studente impari quanto pi� possibile il contenuto del corso, ed acquisisca abilit� e competenze nell'utilizzo lavorativo di questa materia.
Il metodo "flipped classroom" esaspera questa concezione, che spesso non � resa chiara agli studenti. Per anni, essi vengono ingannati nel credere che lo scopo finale sia passare ogni esame con un buon voto. Questo � invero un metodo che funziona nei corsi con didattica tradizionale, costringendo gli studenti a studiare ed applicarsi per passare l'esame e prendere un bel voto. Nella "flipped classroom", invece, pu� succedere che gli studenti che si applicano di pi� prendano alla fine un voto pi� basso degli studenti che si fanno "trainare"dai colleghi.
Se il voto fosse stato lo scopo reale, questo potrebbe essere considerato ingiusto, ed infatti molti studenti spesso si lamentano del "punteggio iniquo" dato a colleghi che "si sono applicati di meno".
Ma alla fine il metodo della "flipped classroom" induce un generale miglior livello di apprendimento e maggiori capacit� operative per un grande numero di studenti, come � stato dimostrato da una serie di valutazioni comparative alla cieca fra classi "normali" e "rovesciate". E poich� il voto, in realt�, � solo uno strumento didattico, e non ha nessun valore reale, bisogna accettare che quanto su esposto � in realt� comunque onesto: � giusto che gli studenti pi� bravi e pi� dotati aiutino i colleghi che hanno maggiori difficolt�, anche se alla fine questo si tradurr� in un voto pi� alto per i secondi. Nulla garantisce di raggiungere la piena comprensione di una materia come doverla spiegare a colleghi pi� stupidi. Ed � una sana lezione di vita vederli poi passare avanti, premiati con un voto pi� alto...
Il metodo didattico "flipped classroom" si avvale delle registrazioni audio-video delle lezioni effettuate nel corso degli anni precedenti. Ci si aspetta che, prima di ogni lezione, gli studenti scarichino e guardino le registrazioni, che forniscono le basi teoriche per ogni lezione. Ovviamente questo richiede un tempo totale piu' che doppio, in confronto ad un corso tradizionale: per ciascuna unita' didattica di 4h, lo studente deve dedicare circa 3 ore all'ascolto delle registrazioni audio-video, 2 ore allo studio degli appunti e delle presentazioni Powerpoint, e poi ovviamente deve partecipare alle attivita' in classe (3.5 h): cosi' ogni unita' didattica richiede un minimo di 8.5h anziche' 4h. Tuttavia, in questo modo ogni studente e' libero di prendersi il suo tempo per ascoltare le lezioni e studiare il materiale scaricato...
Ci� significa anche che le spiegazioni teoriche saranno ridotte al minimo in classe, solo un richiamo molto veloce, all'inizio di ogni lezione. La maggior parte del tempo sar� speso facendo esercizi o attivit� pratiche (registrazioni sonore, misurazioni acustiche, e cos� via). Ogni lezione si completer� con un test in classe, dove ogni studente mette alla prova quanto ha studiato prima della lezione, di quanto ha capito quel che viene fatto in classe e quanto bene riesce ad applicare la teoria nell'uso pratico.
Durante l'attivita' in classe (e dunque anche durante il test in classe) sar� possibile lavorare con i metodi tradizionali (penna, carta, calcolatrice); tuttavia ogni studente � caldamente incoraggiato a portare in classe il suo dispositivo di personal computing (laptop, tablet, smartphone), dotato di connessione WiFi alla rete di Ateneo o di accesso diretto ad Internet . Tale dispositivo sar� utile per svolgere le attivit� pratiche (misurazioni acustiche, calcoli), a condizione che il software adatto sia installato.
Durante le attivit� in classe gli studenti saranno incoraggiati a cooperare tra di loro: non � un esame, in cui � vietato copiare! Anche l'interazione con il docente sar� informale e bidirezionale, l'attivit� di classe ha poco a che fare con una lezione tradizionale "frontale", dove l'insegnante parla e gli studenti ascoltano (o dormono) ...
Ci sono alcune regole per i test in classe:
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Il premio finale e' quello di evitare l'esame scritto tradizionale per un numero (possibilmente elevato) di studenti che prendono parte ad una "larga percentuale" delle lezioni in classe ed ottengono un punteggio "sufficientemente elevato" durante i test in classe. Non � possibile definire in anticipo le "soglie" reative al numero minimo di presenze ed al punteggio minimo per raggiungere l'esenzione dall'esame scritto: questi valori verranno calcolati solo alla fine del corso, sulla base dell'analisi statistica ed applicando una ponderazione non lineare dei risultati dei singoli test. Non � di alcuna utilit� avanzare richieste riguardo i valori di tali "soglie", visto che � praticamente imposisbile stimarli in anticipo: dunque tali richieste verranno semplicmeente ignorate.
Sfortunatamente l'approccio "flipped classroom" comporta difficolt� per le persone che non possono partecipare alle lezioni.
Poich� si tratta di un corso opzionale per la maggior parte degli studenti, coloro che non possono frequentare le lezioni sono calorosamente invitati a scegliere un corso opzionale diverso! Lo stesso invito vale per chi non gradisce l'approccio "flipped classroom", che non capisce un acca di Inglese, o che non � disposto a collaborare con i compagni durante i test in classe.
Metodo di esame
Il metodo di esame rimane quello classico: prova scritta, basata su esercizi, e prova orale, basata su teoria. Questo metodo di esame � lo stesso applicato negli ultimi 7 anni, senza cambiamenti.
Tuttavia, grazie ai test in classe,un certo numero di studenti pu� venire esentato
dalla prova scritta d'esame.
Prove intercorso ed esenzioni
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Esame scritto
| Anzitutto bisogna essere
presenti all'appello, che viene effettuato alle 09.00 esatte, e firmare
il foglio di presenza. Anche chi deve fare solo l'esame orale deve
comunquepresentarsi in clase entro le 09.00 e firmare il foglio presenza
durante l'appello. In caso contrario, l'esame non potr� venire
verbalizzato ed andr� ripetuto all'appello successivo. Chi arriva tardi
all'appello perde l'occasione di fare l'esame. Gli esercizi scritti sono da completare in un tempo limite di un'ora, in genere a partire dalle 9.15, subito dopo il termine delle procedure di appello e firma. Dopo pochi minuti per la correzione degli esercizi, iniziano gli esami orali (in genere intorno alle 10.30). Per l'esame scritto, � necessario che lo studente porti una penna e una calcolatrice tascabile, cos� come grafici, tabelle, appunti, dispense, ecc ... Durante gli esercizi scritti � possibile impiegare tutto il materiale sopra descritto, inclusi dispense o manuali; invece, durante l'interrogazione orale finale, lo studente non pu� consultare i suoi appunti o libri, ma pu� ancora utilizzare grafici e tabelle - cos� si consiglia di tenerli separati dagli appunti. L'utilizzo di computer, tablet, smartphone o simili � severamente vietato durante gli esami.
Se lo studente ha con se tali
dispositivi, compresi telefoni cellulari o smartphone, essi debbono
essere tenuti spenti (non solo in standby) durante tutta la durata dell'esame.
Eccezione a questa regola � consentita solo per gli studenti con difficolt� di apprendimento certificate (DSA), che sono invitati a contattare il docente prima dell'esame, possibilmente via e-mail o di persona, senza bisogno di passare attraverso il servizio DSA "Le Eliche". Per gli esercizi scritti, ogni studente riceve due fogli: il modulo di esame, che contiene il testo dei problemi ed in cui ci sono gli spazi per la scrittura dei risultati, e un foglio "protocollo" a 4 facce, in cui lo studente dovrebbe scrivere chiaramente i passaggi richiesti per ottenere le soluzioni. Entrambi i fogli devono riportare, sin dall'inizio dell'esame, nome, cognome e matricola di ogni studente. E' vietato scrivere su altro che il foglio "protocollo": se un foglio "protocollo" non � sufficiente, ulteriori fogli possono essere richiesti all'esaminatore. Tutti i fogli "protocollo" devono essere restituiti insieme al modulo d'esame. Gli esercizi scritti in genere forniscono un punteggio massimo di 30 punti. Almeno 15 punti sono necessari per passare l'esame scritto ed essere ammessi alla successiva interrogazione orale. Almeno un esercizio scritto � sempre obbligatorio, anche per gli studenti che fanno l'esame durante le ore di ricevimento (vedere pi� avanti). Per la preparazione ottimale agli esercizi, � fortemente sconsigliato di "studiare" la soluzione dei problemi gi� risolti. L'unico modo per allenarsi correttamente � cercare di risolvere i problemi senza alcuna conoscenza preliminare della soluzione corretta. Per questo, pu� essere utile per scaricare il testo dei problemi che sono stati impiegati negli anni passati, che pu� essere scaricato qui: |
Esame orale
| Ogni prova orale � in genere pi�
breve di 15 minuti. Nella maggior parte delle sessioni di esame, visto
che gli orali iniziano verso le 10.30, tutti gli studenti sono esaminati
prima di pranzo. Solo quando il numero di studenti � molto grande,
alcuni di loro saranno esaminati nel pomeriggio. Non � generalmente
consentito di fare l'esame orale in un giorno diverso dallo scritto, e
dunque lo studente dovrebbe essersi addestrato per
sostenere entrambe le parti dell'esame nella stessa giornata (eccetto il
caso di esenzione dalla prova scritta, descritto in precedenza). E 'sempre obbligatorio rispondere in modo soddisfacente ad almeno una domanda orale, anche per gli studenti che hanno superato gli esercizi scritti con punteggio massimo. La valutazione della prova orale, che di solito � positiva, in alcuni casi pu� fornire un punteggio negativo, riducendo il punteggio ottenuto nella parte scritta. Tipicamente � disponibile una valutazione incrementale positiva o negativa di +/- 5 punti. Solo in casi molto eccezionali, questa gamma pu� essere ampliata a +/- 10 punti, sulla base della sola valutazione dell'esaminatore. E, indipendentemente dalla somma dei punteggi, se l'esame orale � giudicato insoddisfacente, lo studente pu� sempre essere respinto. Cos� gli studenti devono allenarsi per sostenere anche un formale esame orale, e sono scoraggiati ad allenarsi solo sugli esercizi. Si prega di notare che nell'esame orale � considerata una risposta soddisfacente anche se viene data solo una risposta minima, a condizione che lo studente provi di conoscere e usare la corretta terminologia (vocabolario tecnico) associata alle grandezze fisiche, e di conoscere le relative definizioni, significato fisico e unit� di misura. Non � richiesto di memorizzare formule complesse o valori numerici, lo studente pu� consultare le sue tabelle di formule e valori durante la prova orale. Al contrario, � ben apprezzato essere dotati di un buon set di tabelle e grafici, e dare prova di essere in grado di recuperare rapidamente le informazioni richieste. Durante la prova orale non � di solito necessario fare calcoli numerici: tuttavia � sempre utile tenere la calcolatrice portatile a portata di mano. Gli studenti dei corsi di Ingegneria sono tenuti ad utilizzare l'Inglese sia per le parti scritte che orali dell'esame, anche se hanno seguito il corso negli anni precedenti, quando era chiamato "Acustica Applicata" e svolto in Italiano. Per la preparazione ottimale agli esami orali, gli studenti sono incoraggiati ad assistere alla sessione precedente di esami. |
Date degli esami
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Date |
Day |
Hour |
Place |
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29/01/2016 |
Friday | 9.00 | Aula A1 |
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19/02/2016 |
Friday | 9.00 | Aula A1 |
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01/04/2016 |
Friday | 9.00 | Aula |
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01/07/2016 |
Friday | 9.00 | Aula |
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15/07/2016 |
Friday | 9.00 | Aula |
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16/09/2016 |
Friday | 9.00 | Aula |
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30/09/2016 |
Friday | 9.00 | Aula |
Attualmente, il software Easytest non permette di pianificare le date d'esame e le aule con largo anticipo, cos� gli studenti sono pregati di essere pazienti, e non stressare l'insegnante chiedendo quando saranno le date d'esame. Questo � attualmente al di fuori del controllo del docente, e tali richieste sono assolutamente inutili.
Gli studenti sono semplicemente invitati a controllare questa pagina web spesso, quando le date sono fissate, esse saranno pubblicate immediatamente qui. In ogni caso, l'insegnante non risponde alle richieste di fissare esami aggiuntivi o appelli straordinari, in quanto � possibile fare esami ogni settimana, durante le ore di ricevimento, come spiegato di seguito.
Verbalizzazione elettronica degli esami
| A
partire da gennaio 2015, la procedura standard per verbalizzare gli esami
durante gli appelli ufficiali sopra indicati � la modalit� elettronica,
utilizzando ESSE3 (https://unipr.esse3.cineca.it).
Questo significa che ciascuno studente deve obbligatoriamente iscriversi all'appello su ESSE3. E per fare ci�, lo studente deve necessariamente avere un piano di studio approvato e deve aver compilato il questionario di valutazione di questo corso. Gli studenti che non riescono ad iscriversi all'appello su ESSE3 non sono autorizzati a fare l'esame: in nessun caso il docente potr� effettuare una verbalizzazione cartacea o aspettare a verbalizzare l'esame sino alla sessione successiva. Si prega di contattare la segreteria didattica (ex Presidenza, sede didattica) per problemi con ESSE3, e non il docente, che non ha alcun controllo su tale sistema. Per essere pi� chiari: anche se la segreteria dice che non possono risolvere il problema e di contattare il docente, questo non significa che il docente possa accettare studenti che non si sono regolarmente iscritti tramite ESSE3 agli appelli ufficiali. In questi appelli, causa il largo numero di esaminandi, � possibile solamente effettuare la registrazione elettronica, e questo richiede inevitabilmente che gli studenti si siano preliminarmente iscritti all'appello su ESSE3. Se, per qualunque ragione, lo studente non riesce ad iscriversi online su ESSE3, non c'� alcuna ragione di contattare il docente, che non pu� fare assolutamente nulla per risolvere la cosa. L'unica possibilit� in questi casi pu� essere di fare l'esame in orario di ricevimento, come spiegato qui sotto, poich� questi esami sono ancora verbalizzati in modalit� cartacea. Comunque, se la posizione amministrativa dello studente � irregolare, anche facendo l'esame in orario di ricevimento non si risolve il problema, perch� successivamente la segreteria annulla l'esame, che dovr� essere ripetuto. Quindi ogni studente deve verificare di essere in regola per poter sostener l'esame nella data "di ricevimento" prescelta prima di prenotarsi per tale data. |
Esami in orario di ricevimento
Gli studenti
possono chiedere al docente di sostenere l'esame anche in date diverse da
quelle "ufficiali" su indicate, concordando data e luogo dell'esame
tramite E-mail. In particolare la regola
generale e' quella di presentarsi agli esami "fuori appello" durante
l'orario di ricevimento, anche se e' sempre opportuno preavvisare via
E-mail. Spetta agli studenti interessati verificare che sia loro consentito
sostenere l'esame in tali date "non ufficiali": se poi risulta che
non era consentito, la segreteria annulla l'esame, che deve essere ripetuto....
Per maggiore chiarezza: chi fa l'esame "fuori appello" in un giorno
di ricevimento ha l'immediata verbalizzazione "cartacea" dell'esame svolto. Pertanto
occorre verificare di poter fare l'esame nella data in cui esso effettivamente
si svolge. Per nessun motivo si lascera' la verbalizzazione "in
sospeso" sino alla successiva sessione di esami. Chi non e' autorizzato a
fare l'esame in una certa data, ovviamente non lo puo' fare in tale data. Non
ho fatto io queste regole che impediscono di fare esami in certi periodi
dell'anno; esse sono state fatte per motivi presumibilmente buoni, per cui non
c'e' alcun motivo di aggirare queste regole. Se esse sono ritenute
inappropriate, basta chiedere al Consiglio del Corso di Studio di cambiarle, anziche' tempestare
il sottoscritto di improprie richieste di aggiramento delle stesse...
D'altro canto, queste regole sono complesse, e la posizione di uno studente e', in generale, diversa da quella di un altro. Non ho le conoscenze e gli strumenti per valutare chi ha diritto a far l'esame in una certa data e chi no. E' quindi inutile chiederlo a me, per me lo potete sempre fare tutti.... Bisogna verificarlo con la segreteria studenti, onde evitare che poi l'esame venga annullato.
Vista la possibilita' di fare esami in qualunque periodo dell'anno, non esiste alcun motivo per indire appelli straordinari. Qualunque richiesta in tal senso verra' dunque semplicemente ignorata. L'unica eccezione si ha nel caso il Consiglio del Corso di Studio approvi una settimana di interruzione delle lezioni, all'interno della quale i docenti vengono invitati a fissare un appello straordinario. A parte questo caso, non verra' presa in esame alcuna richiesta di appello straordinario avanzata dagli studenti, visto che essi possono comunque fare esami con il metodo degli "esami in orario di ricevimento" poco sopra descritto.
Gli esami effettuati durante l'orario di ricevimento saranno ancora verbalizzati in modalit� cartacea. Comunque, questo non significa che gli studenti impossibilitati ad iscriversi agli appelli su ESSE3 siano automaticamente autorizzati a fare l'esame in orario di ricevimento: se la posizione dello studente non � conforme ai regolamenti, per cui gli � inibita la possibilit� di iscriversi agli appelli su ESSE3, questo significa che egli NON � autorizzato a fare questo esame. Anche se l'esame venisse verbalizzato in modalit� cartacea, la segreteria poi lo annullerebbe e l'esame andrebbe ripetuto...
Quindi, per favore, prenotatevi per un esame in orario di ricevimento solo dopo aver verificato che la vs. posizione amministrativa sia regolare e che siate autorizzati a verbalizzare l'esame nella data prescelta. Queste condizioni vanno verificate con la segreteria didattica, non col docente, che non ha la bench� minima competenza in materia amministrativa.
Testi raccomandati
I testi
"ufficiali" per il corso di Applid Acoustics sono:
- P. Fausti: Acustica in Edilizia, Rockwool Italia, Milano (2005)
- Arianna Astolfi e Maria Giovannini: Acustica delle aule scolastiche, Rockwool Italy, Milan (2012)
Sono libri in Italiano, liberamnete scaricabili dal sito Rockwool (grazie Rockwool!). Si pu� anche scrivere a Rockwool e richiedere una copia scritta...
I testi
CONSIGLIATI (non obbligatori) per la preparazione approfondita dell'esame sono:
- R. Spagnolo (ed.): ACUSTICA, Fondamenti e applicazioni - Casa Editrice: UTET Universit� - Anno: 2015 - ISBN: 9788860084460
- Thomas D. Rossing (ed.):
Springer Handbook of Acoustics, Springer Science+Business
Ulteriore materiale didattico
viene sistematicamente reso disponibile agli studenti sul sito web del corso:
http://pcfarina.eng.unipr.it/Public/Acoustics-Course/
- Si raccomanda soprattutto di scaricare i fogli Excel che vengono realizzati in
classe.
Vecchie dispense "online" (in Italiano)
Puo' essere utile consultare il materiale didattico predisposto per il Corso di Alta Formazione per
Tecnici Competenti in Acustica Ambientale, organizzato dell'Universita' di
Parma negli anni 2005 e 2006. Si tratta di 11 dispense che coprono
la prima parte del programma.
Nuove dispense "online" (in Inglese)
Una serie di dispense che parimenti coprono la prima parte del corso (Noise Control) sono disponibili sul sito del prof. J. S. Lamancusa della Penn State University: http://www.me.psu.edu/lamancusa/me458/ Interessanti anche le animazioni che appaiono su tale pagina...
In particolare le prime 10 lezioni coprono perfettamente la prima parte del corso di Applied Acoustics:
Registrazione Audio / Video delle lezioni
A partire dall' A/A 2010/2011, viene realizzata la registrazione audio/video delle lezioni, in formato AVI, grazie al programma Open Source CamStudio.
Il seguente link porta ad una pagina che contiene una selezione di queste registrazioni, corrispondenti alle lezioni programmate per quest'anno.
Lista progressiva delle lezioni
Per ciascuna lezione lo studente pu� scaricare:
- Il file Powerpoint che contiene le slides utilizzate durante la lezione
- La dispensa redatta dagli studenti dell'A/A 2012-2013 (in Inglese)
- Le registrazioni audio-video della lezione (sia in Italiano che in Inglese)
Si consiglia l'uso del
programma Open Source
VLC
Mediaplayer per visualizzare ed ascoltare i files AVI su qualsiasi
piattaforma.
Queste registrazioni audio/video sono rese disponibili primariamente per facilitare l'apprendimento a studenti con disabilita', ma possono essere fruite da tutti gli studenti.
Prima di ciascuna lezione, gli studenti dovrebbero scaricare e guardarsi la registrazione, e dare una veloce lettura alla dispensa, in modo da avere gi� la conoscenza di base dell'argomento che verr� poi sviluppato ed applicato in classe.
La precedente esperienza ha mostrato pero' che gli studenti che cercano di preparare l'esame senza venire mai a lezione e studiando solo sulle dispense o tramite le registrazioni audio-video hanno una bassissima percentuale di promozione (meno del 20%).
Questa situazione � stata ulteriormente inasprita dal metodo "flipped classroom", utilizzato a partire dall' A/A 2014-2015, poich� anche gli studenti che non frequentano le lezioni vengono esaminati richiedendo i contenuti pratici dell'attivit� svolta in classe, che NON sono presenti nelle dispense e nelle registrazioni audio-video. E questo si applica anche agli studenti dei precedenti anni, per cui � altamente raccomandato che lo seguano nuovamente quest'anno, altrimenti superare l'esame diventer� quasi impossibile...
Software
Questo e'
l'elenco del software utilizzato durante le lezioni e le esercitazioni, con i
relativi "Link" per poterlo scaricare.
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Name |
Description |
Link |
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Adobe Audition |
Programma per la registrazione ed il riascolto di suoni, editor di forme
d'onda, semplice analisi FFT e sonogramma, gestione multitraccia, e' in grado
di fungere da programma "host" per plugins in tre diversi formati
(VST, Direct-X, XFM) Le versione raccomandate sono la 1.5 (la migliore, gira anche su Mac con PlayOnMac) e la 3.0 (ise si vuole il supporto ASIO). Una versione completa di Adobe Audition 3.0 pu� essere scaricata gratuitamente dal sito Adobe, previa registrazione. Si consiglia di non usare la versione 2.0, o le versioni 5.5, 6.0 e 7.0 e CC, in quanto esse NON sono compatibili con i plugins Aurora Si consiglia inoltre di installare sempre la versione inglese di Audition (come di Windows, di Office, e di tutti i programmi in generale). La versione italiana di Audition � tradotta malissimo e piena di bachi... Fondamentale anche impostare in modalit� Inglese i parametri internazionali nel pannello di controllo di Windows o del Mac, altrimenti il copia-incolla fra i vari programmi non funziona |
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Aurora |
Suite di plugins XFM per Adobe Audition: generazione di segnali di test
(MLS, sweep) elaborazione della risposta all'impulso, calcolo parametri
acustici ISO 3382, calcolo filtri inversi. Include un modulo di convoluzione
veloce, che serve per effettuare l'auralizzazione |
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AudioMulch |
Programma Host-VST di uso generale, programmabile mediante costruzione di diagramma a blocchi, corredato di una vasta serie di effetti. Shareware, utilizzo molto semplice. Versioni Windows e Mac. |
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Plogue Bidule |
Programma Host-VST di uso generale, programmabile mediante costruzione di
diagramma a blocchi, corredato di una vasta serie di effetti. Shareware.
Versioni Windows e Mac. Puo' essere usato a sua volta come plugin VST dentro
un altro programma Host VST. |
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SynthEdit |
Programma Host-VST e compilatore di plugins VST, con interfaccia grafica a "diagramma a blocchi". Interfaccia personalizzabile mediante "skins" editabili. Contiene una vasta libreria di oggetti grafici e di funzioni di elaborazione. Shareware. Meglio di Labview.... |
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SpectraRTA |
Analisi spettrale in bande d'ottava, terzi ed FFT, generatore di segnale
per test acustici, misura dei tempi di riverberazione. Funziona con uno o due
canali, puo' essere usato per registrare e per analizzare files WAV |
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SpectraPLUS |
Analisi FFT e in bande, funzioni di trasferimento, cross-spectrum,
sonogramma, waterfall, generatore di segnale per test acustici, misura dei
tempi di riverberazione. Funziona con uno o due canali, puo' essere usato per
registrare e per analizzare files WAV |
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Ramsete |
Simulazione della propagazione del suono entro spazi chiusi ed
all'aperto. Consente di calcolare la risposta all'impulso, e da essa derivare
tutti i parametri acustici. Comprende un modulo di disegno CAD 3D ed un
modulo per la mappatura dei risultati a colori o mediante curve isolivello. Consente
infine l'esportazione delle risposte all'impulso in formato WAV, onde
effettuare l'auralizzazione |
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Comsol |
Simulazione "multifisica", che include i moduli di Acustica e di Vibrazioni. Utile per lo studio dei fenomeni di tipo ondoso (risonanze, interferenze, diffrazioni, etc.) a frequenze basse e medie, utilizzando il metodo degli Elementi Finiti. Licenza di prova gratuita disponibile per gli studenti. |
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DISIA |
Pacchetto comprendente Citymap e Disiapyr. Si tratta di programmi per la
simulazione del rumore da traffico stradale e ferroviario, in grado di
operare sia su vasta scala (Citymap), sia per simulazioni di dettaglio
(Disiapyr). Essi sono stati sviluppati nell'ambito di un progetto DISIA
finanziato dal Ministero dell'Ambiente, e costituiscono i modelli di calcolo
di riferimento per il parco veicolare italiano. |
Nota: il
software suddetto e' in gran parte software commerciale o shareware (l'ultimo
che tuttavia ha pesanti limiti di lecita utilizzazione al di fuori
dell'Universit�), che funziona gratuitamente in modalita'
completa per un periodo di tempo limitato, oppure funziona indefinitamente ma
con funzionalita' ridotta. Gli utenti che non gradiscono questo approccio,
possono utilizzare il seguente software open-source e multipiattaforma:
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Audacity |
Semplicissimo programma "open source" per la registrazione/riascolto
dei suoni, con numerosi effetti di editing, opera anche in multitraccia. Supporta
tutte le piattaforme (Windows, Mac, Linux). E' in corso il porting dei
plugins Aurora all'interno di Audacity (tesi disponibile). La speciale versione di Audacity contenente i moduli Aurora sinora
sviluppati e' scaricabile
QUI. |
http://audacity.sourceforge.net/
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Sonicbirth |
Compilatore di plugins VST e AudioUnit per piattaforma MAC, con interfaccia grafica a "diagramma a blocchi". Interfaccia personalizzabile mediante "skins" editabili. Contiene una vasta libreria di oggetti grafici e di funzioni di elaborazione. Simile a Synthedit, ma meno potente e versatile. |
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RoomEQ |
Applicazione JAVA per la misura della risposta all'impulso di un ambiente
con tecnica Exponential Sine Sweep ed il calcolo di un filtro di
equalizzazione per impianti audio. Include un analizzatore di spettro
realtime, una misura fonometrica realtime, e la misura del tempo di
riverberazione. |
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Psysound |
Suite di moduli Matlab, con interfaccia utente evoluta, per elaborazione
di segnali audio ed analisi acustiche di ogni genere |
Argomenti di Tesi
Sono
disponibili numerosi argomenti di tesi, per tutte le branche di Ingegneria. Se
ne elencano di seguito alcuni, ma altri sono disponibili, per cui si consiglia
di contattare il docente per maggiori informazioni.
Attenzione: in Applied Acoustics
si fanno solo tesi sperimentali di grande impegno, quindi se cercate una tesi
"leggera" e rapida, siete nel posto sbagliato...
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Titolo |
Descrizione |
CdL suggeriti |
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Amplificatore audio digitale |
Ricerca
svolta in collaborazione con ASK Industries, Reggio Emilia, che cerca
un laureando che abbia voglia di imparare la programmazione di
dispositivi DSP "embedded" dentro amplificatori audio di tipo
automotive. Il DSP integrato nel dispositivo potrebbe essere impiegato
per la cancellazione attiva del rumore, per la modifica dinamica della
curva di equalizzazione e del guadagno in funzione del rumore di fondo,
e per la correzione della risposta non lineare dell'altoparlante. Lo
studente avra' modo di lavorare come stagista presso la ASk di
Montecavolo (RE), partecipando attivamente alla sperimentazione, ed
acquisendo una esperienza professionale sul campo estremamente utile
per il successivo inserimento nel mondo del lavoro |
Elettronica, Telecomunicazioni, Informatica |
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Misure impianto audio autoveicoli |
Ricerca svolta in collaborazione con ASK Industries, Reggio Emilia. Lo
scopo e' quello di valutare la qualita' acustica percepita di un impianto
audio "automotive", basandosi sia su innovative tecniche di misura
(STI, AQT, PEAQ), sia su test di ascolto eseguito entro i veicoli o in camera
di riascolto. Si impiegano tecniche di registrazione mono, binaurale, o con
array di microfoni. A seconda delle capacita' del laureando, si sviluppa
software di misura o di analisi "ad hoc" (in Matlab o in Visual C),
si definiscono nuove metriche di valutazione, si analizzano statisticamente i
risultati dei test soggettivi, si progettano nuove strategie di equalizzazione
temporale, spettrale e spaziale del sistema di riproduzione sonora. |
Elettronica, Informatica, Telecomunicazioni, Meccanica |
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Cancellazione Attiva del Rumore |
Ricerca svolta in collaborazione con ASK Industries, Reggio Emilia e con
SIDEL, Parma. Lo scopo e' quello di progettare e realizzare un prototipo di
dispositivo, basato su DSP, per l'elaborazione in tempo reale del segnale
catturato da un microfono primario. Il segnale filtrato viene emesso da uno o
piu' altoparlanti, generando un campo sonoro in controfase che cancella il
rumore originario. Si richiede allo studente la capacita' di programmare
dispositivi DSP (anche usando interfacce di alto livello tipo "diagramma
a blocchi"), di eseguire misure di risposta all'impulso (Aurora) e
spettrali (SpectraRTA), e di lavorare anche in officina per realizzare le
componenti meccaniche del dispositivo. |
Meccanica, Elettronica, Informatica |
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Analisi della qualita' sonora di prodotti da forno |
Ricerca svolta in collaborazione con Barilla, Parma. Lo scopo e'
l'ottimizzazione del suono che si genera durante la frattura e/o la
masticazione di prodotti da forno (quali biscotti, fette biscottate, cracker,
grissini, etc.). Si utilizzano sia registrazioni binaurali per una analisi
oggettiva del suono prodotto, sia test di assaggio con soggetti umani, al
fine di operare una raccolta di questionari ed ottenere una analisi
soggettiva delle sensazioni evocate. |
Meccanica, Meccanica per l'Industria Alimentare, Informatica, Gestionale |
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Utilizzo di ultrasuoni nell'industria alimentare |
Ricerca svolta in collaborazione con Barilla, Parma. Si tratta di
valutare le possibilita' di utilizzo di una sezione di trattamento con
ultrasuoni per la sanificazione e/o l'omogenizzazione di fluidi alimentari,
sia come unico trattamento, sia come trattamento sinergico con altri
dispositivi. Il laureando dovra' affiancare un assegnista di ricerca
nell'effettuazione di sperimentazioni su linea pilota e nell'analisi dei
risultati. |
Meccanica, Meccanica per l'Industria Alimentare |
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Analisi del rumore di pompe ad ingranaggi |
Ricerca svolta in collaborazione con Casappa, Parma. Lo scopo e' quello
di sviluppare nuove metodiche di analisi del segnale, applicabili sia al
rumore generato durante il funzionamento di pompe ad ingranaggi, sia al
segnale di "pressure ripple" rilevabili nel circuito di mandata
della pompa. Ci si attende sia di trarre utili indicazioni al fine di
individuare problemi nella pompa (diagnostica), sia di riuscire a sviluppare
nuove pompe meno rumorose e di durata maggiore. |
Meccanica, Elettronica |
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Analisi del suono generato da dispositivi di riproduzione sonora d'epoca |
Ricerca svolta in collaborazione con la Casa del Suono, Parma. Si tratta
di misurare le caratteristiche sonore di antichi grammofoni o ricevitori
radio, facenti parte della famosa collezione Patane'. Le registrazioni
effettuate potranno venire usate tal quali nella parte espositiva della Casa
del Suono, o anche essere "Virtualizzate" facendo impiego delle
avanzate tecniche di analisi e risintesi disponibili presso il laboratorio di
riproduzione virtuale della Casa del Suono. |
Telecomunicazioni, Elettronica |
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Riproduzione sonora mediante array di altoparlanti |
Ricerca svolta in collaborazione con la Casa del Suono, Parma e con
l'universita' di York (UK), Music Technology Department. Si tratta di
realizzare registrazioni o composizioni, principalmente di eventi musicali,
ma anche di "effetti speciali", da riprodurre su uno od entrambi i
sistemi di riproduzioni WFS della Casa del Suono: il Lampadario Sonoro e la
Sala Bianca. Il laureando dovra' acquisire anzitutto una adeguata
comprensione dei meccanismi fisici alla base della Wave Field Synthesis, e
padroneggiare il sistema Hardware e Software che opera preso la Casa del
Suono. Indi dovra' realizzare uno o piu' "documentari sonori" che
verranno "proiettati" presso la Casa del Suono, e successivamente
anche presso l'Universita' di York. |
Telecomunicazioni, Elettronica, Informatica |
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Tecniche di ripresa multimicrofonica virtuale |
Ricerca svolta in collaborazione il Centro Ricerche RAI, Torino. Lo scopo
e' lo sviluppo di un dispositivo multimicrofonico per la registrazione di
eventi "Live" quali concerti, eventi sportivi, teatro, etc., in
tutti i casi in cui non e' possibile utilizzare radiomicrofoni collocati
preso le sorgenti sonore. Gli array microfonici impiegati sono
l'Holophone e l'Eigenmike 32. Il laureando dovra' effettuare una serie
di registrazioni di prova con questi dispositivi, elaborare le tracce
registrate in modo da sintetizzare un adeguato numero di microfoni virtuali
con idonea direttivita' e puntamento, e gestire l'organizzazione di appositi
test di ascolto "surround" con ascoltatori specializzati, al fin di
individuare la miglior tecnica di elaborazione del segnale. |
Telecomunicazioni, Elettronica, Informatica |
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Misurazione di risposte all'impulso tridimensionali in teatri e sale da
concerto |
Ricerca svolta in collaborazione con
AIDA srl, Parma e con l'Universita' Politecnica di Valencia
(Spagna). Lo scopo e' quello di sviluppare una metodica di misurazione delle
caratteristiche acustiche di un locale per lo spettacolo, facendo impiego di
un nuovo sistema di registrazione portatile dotato di sonda microfonica
tetraedrica, denominato Brahma. Il laureando dovra' effettuare misure con la
tecnica "sine sweep" in numerose sale, confrontando i risultati
della nuova tecnica con quelli tradizionali, ed utilizzando i risultati per
proporre idonee correzioni acustiche ai locali misurati. |
Elettronica, Civile, Telecomunicazioni |
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Porting sotto Audacity dei plugins Aurora |
Il progetto, recentemente avviato grazie all'attivita' dell'assegnista di
ricerca Simone Campanini, si prefigge di ricompilare la suite di plugins
Aurora (www.aurora-plugins.com) come moduli addizionali per il programma
open-source e multipiattaforma
Audacity. |
Informatica, Telecomunicazioni, Elettronica |
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Porting in formato VST dei plugins Aurora ed X-volver |
Il progetto, recentemente avviato grazie all'attivita' dell'assegnista di
ricerca Andrea Venturi, si prefigge di ricompilare la suite di plugins Aurora
(www.aurora-plugins.com) come moduli addizionali in formato
VST. |
Informatica, Telecomunicazioni, Elettronica |
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Analisi non distruttiva di affreschi mediante misurazioni acustiche e
vibrazionali |
Ricerca sponsorizzata dalla Fondazione Cariparma, Parma. Lo scopo e'
quello di mettere a punto una nuova metodica di test a bassissima
invasivita', finalizzata alla localizzazione di aree strutturalmente
degradate di intonaci, affreschi, mosaici, ed altre strutture di valore
storico. La nuova metodica fa impiego di un segnale "sine sweep",
onde operare con livello di pressione molto contenuto; di un array di
altoparlanti, onde concentrare la sollecitazione sonora in una ristretta area
della superficie da scansionare; e di un array di microfoni (oppure di un
misurare laser di velocita'), onde rilevare in modo puntuale la risposta
vibrazionale della struttura sollecitata. Il laureando dovra' anzitutto
operare una verifica della nuova metodica su campioni artificiali in
laboratorio, e poi effettuare test sperimentali "in situ" presso
chiese o altri edifici storici di Parma. |
Civile, Meccanica |
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Sviluppo di un sistema sonar per "sub-bottom profiling" |
Ricerca svolta in collaborazione con WASS, La Spezia e Livorno. Scopo
della ricerca e' lo sviluppo di un sistema Sonar a bassa frequenza, operante
nel campo audio (1000-20000 Hz), a banda larga, al fine di ottenere una buona
penetrazione nel fondale marino e poter visualizzare la stratigrafia
sottostante. Il sistema utilizza un array di 16 idrofoni ed una sorgente
subacquea alimentata con segnale sine sweep. Il laureando dovra' effettuare
una serie di prove in laboratorio, in vasca ed in mare, onde validare la
funzionalita' del sistema, elaborando i risultati delle tracce acquisite in
modo da ottenere immagini tridimensionali della stratigrafia del fondale. |
Elettronica, Ambiente e Territorio, Informatica |
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Sviluppo di un sistema di registrazione subacquea tridimensionale |
Ricerca svolta in collaborazione con Parco Miramare di Trieste e con
AIDA srl, Parma. Scopo della ricerca e' lo
sviluppo di un dispositivo per la registrazione subacquea a 4 canali, in
grado di determinare la direzione di provenienza del suono, da utilizzare per
monitoraggio ambientale subacqueo in aree marine protette. Il laureando
dovra' seguire lo sviluppo elettromeccanico del prototipo ed effettuarne la
caratterizzazione prestazionale con test in vasca ed in mare. |
Elettronica, Ambiente e Territorio, Informatica, Meccanica |
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Messa a punto di un sistema "Acoustic Camera" |
Ricerca svolta in collaborazione con
AIDA
srl, Parma. Lo scopo e' quello di rimettere in funzione il sistema di
"acoustic camera" che era stato realizzato 4 anni fa, e che ora
puo' fare impiego di microfoni di alta qualita' e di un nuovo sistema
hardware portatile di acquisizione, cosa che ne dovrebbe consentire
l'utilizzo anche fuori dal laboratorio. Il laureando dovra' anzitutto riassemblare
e riportare in operativita' il sistema, indi verificarne le prestazioni
mediante una serie di misurazioni da effettuare sia in laboratorio, sia in
ambiente industriale. Se versato nella programmazione, potra' anche
partecipare allo sviluppo del nuovo applicativo software in tempo reale, che
dovrebbe sostituire l'esistente software Matlab di elaborazione "off
line". |
Meccanica, Civile, Elettronica, Informatica |
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Mappatura del rumore ambientale mediante misure e simulazioni |
Ricerca svolta in collaborazione con il Comune di Parma, Assessorato
all'Ambiente. Si tratta di realizzare un primo prototipo di centralina per il
monitoraggio acustico delle aree urbane, basato sull'assemblaggio di
componenti gia' esistenti di basso costo. Il laureando dovra' effettuare una
serie di rilevazioni posizionando le centraline nei punti caldi della citta',
al fine di addivenire alla realizzazione della mappa del rumore nella citta'
di Parma, facendo anche impiego del software di simulazione Citymap. |
Ambiente e Territorio, Civile |
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Sviluppo di un sistema di misura "low cost" per l'acustica
edilizia |
Ricerca svolta in collaborazione con
AIDA
srl, Parma. Si tratta di verificare la possibilita' di utilizzare
strumentazione di basso costo, facente impiego di apparecchi audio digitali
sviluppati originariamente nel settore musicale, per l'effettuazione di
misure di acustica edilizia, grazie alle recenti norme tecniche che
consentono l'utilizzo del segnale sine sweep. Questo rende possibile usare un
piccolo altoparlante, e registratori audio digitali low cost. Il laureando
dovra' effettuare una campagna di misurazioni comparative, usando sia la
nuova metodica, sia quella tradizionale, e confrontare i risultati ottenuti
in una serie di edifici civili e pubblici (scolastici, ospedalieri, etc.). |
Civile, Ambiente e Territorio, |