Ubicación estratégica de material absorbente basado en el análisis modal de una sala
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Abstract
This grade work was carried out in order to test the hypothesis that the location of the absorbent material at the absolute sound pressure maxima of a room decreases the reverberation time in the octave band to which the mode frequency belongs. The results obtained in the reverberation time T_15 and T_20 of a room in the 125 Hz octave band are presented, in which, by means of a modal analysis, the location of the absorbent material was varied in order to obtain the maximum absorption of sound energy. For its implementation it was necessary to carry out a survey of a 3D model of the room and import it into a finite element simulation software, with which the absolute maximum and minimum sound pressure was determined. A simulation was then carried out in the CATT-Acoustics v9.1 software, in which two panel configurations were tested, one in which the absorbent material was placed at absolute maximum pressure and the other at minimum pressure. After the simulation, a measurement based on an experimental design was performed. The measurement involved 18 combinations of source location, microphones and absorber panel configuration, after which the responses to the impulse of each combination were found by means of the MATLAB software and the reverberation time for each measurement point was estimated consecutively by means of the plug-in aurora software Audacity 2.0.5. Finally, a statistical analysis was performed to determine the factors that were statistically significant in the measurement results.
Resumen en español
Este trabajo de grado se realizó con el fin de comprobar la hipótesis de si la ubicación del material absorbente en los máximos absolutos de presión sonora de un modo propio de una sala, disminuye el tiempo de reverberación en la banda de octava a la que pertenece la frecuencia del modo. Se presentan los resultados obtenidos en el tiempo de reverberación T_15 y T_20 de una sala en la banda de octava de 125 Hz, en la cual, por medio de un análisis modal, se varió la ubicación del material absorbente, con el fin de obtener la máxima absorción de energía sonora. Para su implementación fue necesario realizar un levantamiento de un modelo 3D del salón e importarlo a un software de simulación de elementos finitos, con el cual se determinó los máximos y mínimos absolutos de presión sonora. Acto seguido se realizó una simulación en el software CATT-Acoustics v9.1 en donde se probaron dos configuraciones de paneles, uno donde se ubica el material absorbente en los máximos absolutos de presión y otro en los mínimos. Posterior a la simulación, se realizó una medición basada en un diseño de experimento. La medición abarcó 18 combinaciones entre ubicación de fuente, micrófonos y configuración de los paneles absortores, posterior a esto, por medio del software Matlab R2018a se hallaron las respuestas al impulso de cada combinación y consecutivamente por medio del plug-in aurora del software Audacity 2.0.5 se estimó el tiempo de reverberación para cada punto de medición. Por último, se realizó un análisis estadístico con el cual se determinó los factores que eran estadísticamente significativos en los resultados de la medición