Studio e caratterizzazione acustica di un pannello sonoro direzionale

This thesis aims to experimentally evaluate the performance of the directional acoustic panel Audio Spotlight 16iX, with particular focus on the distribution of sound in space as a function of the receiving microphone angle. Following an introduction to the physical principles of ultrasounds and the self-demodulation effect, the main technologies for directional sound reproduction were analyzed, highlighting both their limitations and application potential. The experimental activity was carried out in a semi-anechoic chamber, which provided a controlled environment for reliable and repeatable measurements. The acquired data, processed through dedicated software, were used to generate polar plots that confirmed the high directivity of the panel in different mounting configurations. In parallel, a control system based on Raspberry Pi 4, an external audio card, and open-source software was developed as a cost-effective, versatile, and easily replicable solution for device management. The results demonstrated that parametric loudspeakers can provide a highly focused and discreet sound beam, making them particularly suitable for applications such as museums, artistic installations, targeted advertising, and private communications. At the same time, limitations related to low-frequency reproduction and distortion effects were observed, representing starting points for future improvements aimed at enhancing sound quality and expanding the range of possible applications of this technology.

Questa tesi si propone di valutare sperimentalmente le prestazioni del pannello acustico direzionale Audio Spotlight 16iX, con particolare attenzione alla distribuzione del suono nello spazio in funzione dell’angolazione del microfono ricevente. Dopo una parte introduttiva sui principi fisici degli ultrasuoni e sul fenomeno di auto-demodulazione, sono state analizzate le principali tecnologie per la riproduzione direttiva del suono, evidenziandone limiti e potenzialità applicative. L’attività sperimentale è stata condotta in camera semi-anecoica, ambiente che ha consentito di ottenere misure affidabili e ripetibili. I dati raccolti, elaborati mediante software di calcolo, hanno permesso di ottenere diagrammi polari rappresentativi, che hanno confermato l’elevata direttività del pannello in diverse configurazioni di montaggio. Parallelamente, è stato sviluppato un sistema di controllo basato su Raspberry Pi 4, scheda audio esterna e software open-source, concepito come soluzione economica, versatile e facilmente replicabile per la gestione del dispositivo. I risultati ottenuti hanno evidenziato come gli altoparlanti parametrici possano offrire un fascio sonoro altamente focalizzato e discreto, rendendoli particolarmente adatti a contesti quali musei, installazioni artistiche, pubblicità mirata e comunicazioni riservate. Allo stesso tempo, sono emersi limiti legati alla riproduzione delle basse frequenze e alla presenza di distorsioni, che rappresentano punti di partenza per futuri sviluppi mirati a migliorarne la qualità e ad ampliare ulteriormente le applicazioni della tecnologia.