The development of an automated scanner for the sequential measurement and spatio-temporal characterization of acoustical materials
| Autor: | Souza, Gabriel Guimaraes Azzuz Athayde de |
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| Přispěvatelé: | Carneiro, Eric Brandão, Fonseca, William D’Andrea, Mareze, Paulo Henrique, Gomes, Marcio Henrique de Avelar |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2022 |
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| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) instacron:UFSM |
| Popis: | This thesis presents the development of an automated scanner for measuring sequential impulsive responses, to be applied on the spatio-temporal characterization of materials, used in acoustic treatment. The system uses the same type of technology as 3D printers, with a base that moves an acoustic sensor along the x, y, and z-axis. The sensor displacement is accomplished with stepper motors, controlled by an Arduino processor. Thus, a set of M impulse responses are measured sequentially with a configured array. With the M spatially-distributed impulsive responses collected, it is possible to map the spatial information in the sound field to a set of L plane waves, by solving the inverse problem with Tikhonov regularization. The built system is flexible, and different experiments can be executed accurately. This study focuses on the in situ impedance measurement. Once one computes the complex amplitudes of the L plane waves, the sound field can be reconstructed in the vicinity of the array, which allows the estimation of the surface impedance of a sound absorber. Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um escâner automatizado para a tomada sequencial de medições de resposta ao impulso, a ser usado na caracterização espaçotemporal de materiais usados no tratamento acústico. O sistema usa o mesmo tipo de tecnologia de impressoras 3D, com uma base que move um sensor acústico nos eixos x, y e z. A movimentação do sensor é feita por motores de passo, controlados por um processador Arduino. Assim, um conjunto de M respostas ao impulso, distribuídas no espaço, são medidas sequencialmente com o arranjo configurado. Com as M respostas ao impulso coletadas, é possível mapear a informação espaço-temporal do campo sonoro em uma série de L ondas planas, utilizando a solução de um problema inverso com regularização de Tikhonov. O sistema desenvolvido é flexível, de forma que diversos experimentos podem ser executados com exatidão. Como demonstração, a bancada é utilizada na medição in situ da impedância acústica. De posse das amplitudes complexas das L ondas planas, pode-se reconstruir o campo acústico nas imediações do arranjo utilizado, o que permite a reconstrução da impedância de superfície do material sob teste. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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