Resumen de la Tesis Doctoral
 “Estudio del comportamiento acústico de estructuras multicapa mediante NAH”

Eva Mª Escuder Silla


    El objeto de esta tesis se centra el estudio del comportamiento acústico de estructuras multicapa, utilizando como herramienta, entre otras, la denominada “Holografía acústica de campo cercano” (NAH, Nearfield Acoustical Holography).
    Las conclusiones obtenidas y las herramientas desarrolladas en este estudio tienen implicaciones en dos ámbitos, el  aislamiento acústico con particiones ligeras multicapa, y la optimización de la radiación de sistemas electroacústicos basados en la vibración de un panel provocada por un elemento excitador de tipo dinámico (caso de los altavoces planos).
    El proceso para conseguir predicciones acertadas del comportamiento de estructuras multicapa, tanto desde el punto de vista de la aplicación acústica de la edificación, como en el electroacústico (mejora de prestaciones de altavoces), debe partir, necesariamente de un conocimiento preciso de las características acústicas de los componentes, es decir, cada una de las capas. Este estudio constituye la primera fase de la investigación y del trabajo. La validación de las teorías sobre el aislamiento acústico lleva consigo el ensayo de diferentes materiales y configuraciones. El objetivo es aumentar al máximo el índice de aislamiento de una cierta configuración, intentando disminuir en lo posible los costes. El estudio del comportamiento acústico de distintas configuraciones suele realizarse en cámara de transmisión. Los resultados de las medidas en estas condiciones no tienen por qué coincidir con los obtenidos con medidas “in situ”, ya que las condiciones de montaje son hasta cierto punto incontrolables. Existen diversos trabajos donde se desarrollan los diferentes modelos, teorías y técnicas de medición con este fin, desde modelos y teorías para caracterizar materiales absorbentes hasta métodos de caracterización de materiales absorbentes medidos en el tubo de Kundt .También existen métodos basados en mecanismos de "inversión" de forma que, a partir de medidas de una determinada variable acústica, permiten obtener los parámetros de entrada necesarios para los programas de simulación. No se debe olvidar que los resultados de una simulación son para particiones ideales con propiedades elásticas que no varían en función de la dirección de incidencia. En muchos de los materiales utilizados normalmente en la construcción, tales como el DM, el conglomerado, el ladrillo o incluso el vidrio no se puede asegurar isotropía, por lo que las propiedades elásticas, o la densidad del material pueden variar en función del ángulo de incidencia. Las características de montaje influyen mucho en el tipo de modelo a tomar para hacer la predicción. Actualmente es interesante la implementación de condiciones de contorno que respondan a las condiciones de fijación con el fin de mejorar las predicciones del aislamiento de estructuras multicapa finitas. 

    En cuanto al ámbito de la aplicación de la mejora de la eficiencia de sistemas radiantes, se tomará como punto de partida experimental un altavoz de modos distribuidos que consiste en una superficie plana que está en conexión con un transductor y radia la energía acústica generada al vibrar. La eficiencia de estos transductores depende, en gran medida, del acoplo entre la parte electromecánica y la mecánico-acústica y de las propiedades mecánicas de los materiales de los que está constituida la superficie plana. Además, las distintas configuraciones de montaje aportan condiciones de contorno al problema, que resultan de interés estudiar.
   Además de las medidas de vibraciones y nivel de presión utilizadas convencionalmente, se utiliza la técnica NAH, que se basa en la medición del nivel de presión sonora de la superficie de estudio, excitada acústicamente por su parte posterior, en un plano paralelo y cercano a dicha superficie. Conocidos estos valores a cierta distancia, mediante técnicas de procesado digital se pueden obtener las magnitudes acústicas en la superficie objeto de estudio mediante la retropropagación del campo. 

     En esta tesis se realizan las siguientes constribuciones:
1) Se optimizar la configuración (Hardware y Software) de NAH.
2) Se analizar la eficiencia de la radiación y las características de vibración de diferentes superficies en función de distintas condiciones de  sujeción. 
3) Se profundiza en métodos para determinar la impedancia acústica de radiación
4) Se aplican métodos de optimización en el diseño de particiones ligeras multicapa para mejorar el aislamiento aportado en la edificación, así como métodos inversos de caracterización de materiales a partir de medidas de pérdidas por transmisión.