Abstract:
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En un medio continuo e isótropo, una onda acústica se propaga de manera omnidireccional.
Sin embargo, para algunas aplicaciones, puede ser útil restringir la difusión de una señal
sonora dentro de un espacio finito. Los ...[+]
En un medio continuo e isótropo, una onda acústica se propaga de manera omnidireccional.
Sin embargo, para algunas aplicaciones, puede ser útil restringir la difusión de una señal
sonora dentro de un espacio finito. Los cristales de sonido son estructuras periódicas, qué,
con ciertos materiales y geometría, presentan propiedades interesantes como las bandas
prohibidas (rango de frecuencias no transmitidas a través el cristal) o la focalización del
sonido (como las lentes convergentes en óptica). El objeto de este proyecto es hacer un
estudio experimental cualitativo completo de la focalización de un nuevo cristal de sonido
tridimensional en el rango ultrasónico. Este estudio se basa en las simulaciones efectuadas por
los miembros del laboratorio, las cuales nos permiten concentrarnos en una banda de
frecuencia estrecha, de 150 a 230 kHz, que corresponde al final de la primera banda del
cristal. Después de haber verificado la focalización en esta banda del cristal, determinamos
experimentalmente las frecuencias correspondientes al band gap, para poder a continuación,
estudiar la influencia de la separación entre el cristal y la fuente de emisión. A fin de obtener
resultados los mas fieles posibles y con menos incertidumbres, optimizamos el sistema de
medida, haciendo unos experimentos previos (estudio de la alineación, de las reflexiones,
etc.). Al final, los resultados del experimento concuerdan con la teoría, la focalización esta
demostrada y permiten tener una buena base para posibles trabajos futuros.
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In an isotropic and continuous medium, an acoustic wave propagates in an omnidirectional
way. However, it should be useful to restrict the diffusion of the sound signal in a finite space,
for particular applications. ...[+]
In an isotropic and continuous medium, an acoustic wave propagates in an omnidirectional
way. However, it should be useful to restrict the diffusion of the sound signal in a finite space,
for particular applications. Sound crystals are periodic structures that have interesting
properties, depending on their geometry and material, like band-gap (frequency range does
not transmit by the crystal), or sound focalisation (as convergent lens in optic). The aim of
this project is making a full qualitative experimental study of focalisation for a brand new
three-dimensional sound crystal, in the ultrasonic range. This work is based on previous
simulations made by the laboratory staff that permit to be concentrated in a limited
frequency range, from 150 until 230 kHz, which tally with the end of the first band gap. Once
focalisation in this crystal gap checked, we determine experimentally frequencies
corresponding to the band gap, and then, we study the influence of the distance between
crystal and emission source. In order to get accurate results and reduce uncertainty of
measurement, we optimize system of measurement, making previous experiments (crystal
alignment, reflexions, etc.). Finally, results of experiment tally with theory, focalisation has
been proved and it makes it possible having a great base to possible future work
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