Ruido de cavidades: evaluación y control

Cavidades abiertas que generan tonos de cavidad

El objetivo de este proyecto es investigar las resonancias acústicas de cavidades abiertas 2D y 3D por un método numérico rápido y eficiente en el dominio del tiempo. Este método modela la respuesta temporal en cada punto de la cavidad mediante la convolución de la respuesta impulsiva de la cavidad con la señal radiada por la fuente. La respuesta impulsiva de la cavidad es obtenida como la secuencia de impulsos retardados y atenuados procedentes de la fuente real y de las fuentes imágenes sucesivas (Image Source Model). Este método, cuyas principales ventajas frente a otros que trabajan en el dominio de la frecuencia son que se pueden calcular de una vez los resultados para todas las frecuencias, que se recupera directamente la respuesta en el domino del tiempo (se puede comparar directamente con las señales medidas), y que su coste computacional no se incrementa con la frecuencia, puede proporcionar también de una manera fácil la respuesta en frecuencias en cada punto de la cavidad a través de la transformada de Fourier de la respuesta impulsiva correspondiente. De estas respuestas en frecuencia, se obtienen las resonancias de la cavidad abierta. El método propuesto se valida experimentalmente en la Cámara Anecoica del CSIC.

Modo (2,2,0) experimental (izquierda) y numérico (derecha) de una cavidad abierta 3D

Los tonos de cavidad pueden reducirse variando su geometría, o mediante técnicas de control pasivo y/o activo. Por ejemplo, las paredes internas de la cavidad pueden ser recubiertas con material absorbente. Esta es una estrategia clásica para reducir los tonos de la cavidad abierta. Cuando no existe flujo de aire, se pueden usar materiales porosos/fibrosos. Sin embargo, en presencia de flujo de aire, se pueden usar mejor espumas metálicas o paneles microperforados (MPP).

A menudo se combinan estrategias de control pasivo y activo, ya que la banda de frecuencias cubierta por ambas se complementan la una a la otra (bajas frecuencias para el control activo, y frecuencias medias y altas para el control pasivo).