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76 progettare 421 APRILE 2019 SOFTWARE ora tutto questo è implicitamente incluso nel BEM”. Parlare e ascoltare Il fascino di Hats è che può essere usato per modellare scenari in cui sono presenti diverse sorgenti, per esempio quando una persona parla in presenza di altri suoni, come spes- so accade quando un utente dotato di cuffie parla in un ufficio affollato. Gli apparecchi acustici sono parti- colarmente complessi perché sono costituiti sia da microfoni sia da al- toparlanti, e questo può determinare un fenomeno di feedback. “C’è un ulteriore livello di complessità, perché in un apparecchio acustico standard ci sono due microfoni ed entrambi rilevano suoni e vibrazioni - spiega Christensen -. Alcuni di questi deriva- no dall’apparecchio acustico stesso, quindi c’è il rischio che si verifichino feedback, che spesso producono un rumore terribile”. Con il BEM la simulazione è rela- tivamente semplice, dal momento che sono richieste poche imposta- zioni fisiche. In questi casi, viene applicata alla bocca una condizione al contorno di accelerazione, per imitare un altoparlante. Si presup- pone che lo stesso Hats sia ‘rigido’ e tutte le condizioni anecoiche che impediscono la riflessione delle onde sonore vengono automaticamente soddisfatte tramite il BEM. A seguire, viene calcolato il campo di pressione sonora intorno alla testa e al torso e, una volta eseguita la simulazio- ne, si studiano diverse posizioni dei microfoni grazie alle funzionalità di post-processing. Se è disponibile una geometria dell’apparecchio acu- stico, i progettisti meccanici possono indicare tutte le posizioni possibili dei microfoni e possono determinare quella ottimale grazie alle informa- zioni estrapolate dalle simulazioni. “Con il BEM, non ci sono molte condizioni fisiche da impostare - rac- conta Christensen -. Poiché siamo interessati a interazioni bocca-orec- chio, applico un’accelerazione alla bocca ed estrapolo il valore della pressione per i punti davanti alla bocca oppure sopra o nell’orecchio, e questo è tutto. L’unica fisica coinvolta è l’acustica”. Utilizzo futuro Il modello di Hats realizzato da Chri- stensen ha un valore importante per lui e i suoi colleghi perché, una volta risolto, si può estrarre un’enor- me quantità di informazioni, usando vari strumenti di post-processing. È possibile analizzare differenti confi- gurazioni, come le cupole che per- mettono ai supporti di adattarsi co- modamente alle diverse conforma- zioni dell’orecchio oppure di aperture che collegano l’orecchio interno con quello esterno; si possono ricavare nuove funzioni di trasferimento per vari punti, e il modello può essere impostato per essere utilizzato con altri software. Christensen racconta inoltre che sta continuando a migliorare i suoi mo- delli acustici, non solo per Hats, ma per la vibroacustica in generale, e che continuerà a utilizzare Comsol Multiphysics. “Il software mi piace perché ha un approccio molto sem- plice e intuitivo e permette di ag- giungere o modificare equazioni per adattarsi a necessità specifiche, cosa di cui spesso approfitto - spiega -. Il software èmolto vantaggioso per chi, comeme, utilizza leggi fisiche descrit- te da formule matematiche che non sono necessariamente già incluse in esso. Mi piace domandarmi: puoi trovare un’equazione che descrive questo problema? E se la risposta è affermativa, allora probabilmente è possibile impostare e risolvere questa equazione in Comsol”. Z. Conrad, Comsol. Diagramma polare della pressione sonora totale per un raggio di 1 m a 3.200 Hz.