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ÁLVAREZ-CERVERA, M., CETINA-LLANES, E. Y OSORIO-RUIZ, R.
la onda de 20 ms, que junto con el largo del tubo, permite que
la onda incidente sea registrada antes de que la onda reflejada
sea generada. La amplitud modulada evita efectos acústicos
transitorios en el registro de las ondas acústicas, mientras que
la frecuencia que porta la onda establece el ancho de banda
que puede ser cubierto.
(a)
Figura 2. Tubo de impedancia largo para evitar traslape de ondas acústicas.
(b)
(c)
Figura 1. Tubos de impedancia: método de estado estacionario mediante
desplazando un micrófono (a), coeficiente de absorción en función del
coeficiente de reflexión (b), función de los coeficientes de reflexión y
transmisión (c).
MATERIALES Y MÉTODOS
Para el registro de la respuesta acústica de un material de
prueba, mediante la generación de las ondas reflejada,
transmitida y absorbida a partir de una onda incidente, se
consideró el mismo principio del tubo de impedancia, en el
cual se generan y registran las ondas sonoras a través de un
tubo que sirve como guía de onda. Para ello se utilizó un tubo
de policloruro de vinilo, PVC, con un diámetro de 0.012 m,
el cual presenta una longitud considerable respecto a los
tradicionalmente utilizados, aproximadamente 1 m, con el
propósito de evitar un traslape en las ondas sonoras
generadas por una bocina colocada en uno de los extremos
del tubo. El diseño implementado cuenta con un cople donde
se coloca la muestra de prueba y a su vez da continuidad al
tubo de impedancia, hasta alcanzar 16 m. El sistema emplea
cuatro micrófonos colocados estratégicamente a lo largo del
tubo, tres de ellos entre la bocina y el material a analizar. El
cuarto micrófono se encuentra posicionado inmediatamente
después del material de prueba, como se muestra en la Figura
2.
Ondas acústicas de amplitud modulada
El tipo de ondas acústicas utilizadas se caracterizan por
presentar un tiempo corto, frecuencia específica y amplitud
modulada, Figura 3. De esta forma el tiempo de duración de
Figura 3. Señal de amplitud modulada a 500 Hz.
Para garantizar que la forma de onda propagada cumple con
las características de una onda plana se establece la
frecuencia máxima permitida, en términos de la velocidad del
sonido c y del diámetro d del tubo de impedancia, se
define como:
f
max
c
≤
1.707 d
El sistema propuesto en este trabajo para la caracterización
acústica del material de prueba abarca hasta los 10 kHz. El
prototipo utilizado considera que el punto de registro de las
ondas incidente y reflejada se lleva a cabo a través del
micrófono 2, el cual está colocado a la mitad de la primera
cámara acústica entre la bocina y el material de prueba,
mientras que la onda transmitida se registra mediante el
micrófono 4, ubicado después del material de prueba. Debido
a que la segunda cámara acústica tiene la misma longitud
después del material de prueba, se evita un traslape de ondas
en la segunda parte del tubo, además de que se cuenta con
una terminal anecoica al final de la extensión del tubo para
absorber la mayor cantidad de presión de onda y evitar que
interfiera con la onda transmitida.
(4)
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 35 NÚM. 84 17