EAnoise: Medição da impedância de superfície in-situ utilizando instrumentação de baixo custo

EAnoise: in-situ surface impedance measurement using low-cost instrumentation

Candido, S.
Brandão, E.
Serrano, P.
Mareze, P.

Resumo

Neste trabalho, os autores abordam a técnica de medição de impedância de superfície in-situ em campos difusos, conhecida como EAnoise. Medições in-situ são versáteis e não-destrutivas. O método EAnoise considera o som residual ou ruído incoerente como sinal de excitação, o que torna o método independente de uma fonte sonora padronizada. O método EAnoise consiste na medição e processamento da Função Resposta em Frequência entre dois microfones posicionados próximos à amostra. O processo de medição e estimativa da impedância de superfície é simples. Além disso, possibilita a utilização de instrumentação de baixo custo, o que é investigado neste artigo. A repetibilidade do método foi avaliada em medições realizadas em um painel acústico de lã de vidro, investigando a influência de duas fontes localizada em duas salas com volumes distintos. Para verificar a aplicabilidade e confiabilidade do método, um absorvedor ressonante também foi medido e os resultados comparados com as estimativas calculadas pelo método de matriz de transferência.

Palavras-chaves:
impedância de superfície
,
coeficiente de absorção
,
medição in-situ
,
absorvedor poroso
,
absorvedor ressonante.

Abstract

In this paper, the authors approach the in-situ measurement of the surface impedance in diffuse fields, referred to as EAnoise. In-situ measurements are versatile and non-destructive. The EAnoise method considers the background or incoherent noise as the excitation signal, which makes the method independent of a standardized sound source. The EAnoise method measures and processes the Frequency Response Function between two microphones close to the sample. A straightforward inversion is used to estimate the surface impedance is simple. In addition, it enables the use of low-cost instrumentation, which is investigated in this paper. The method’s repeatability is assessed in measurements of a glass wool acoustic panel, investigating the influence of two sources located in two rooms with different volumes. A resonant absorber was also measured, and the absorption coefficient is compared to the estimations calculated by the transfer matrix method.

Keywords:
surface impedance
,
absorption coefficient
,
in-situ measurement
,
porous absorber
,
resonant absorber.

Referências

[1] Brandão, Eric. Acústica de Salas: Projeto e Modelagem. 1a ed. São Paulo: Blucher, 2016. ISBN 978-8521210061.
[2] Delany, ME e Bazley, EN. Acoustical properties of fibrous absorbent materials. Applied acoustics, 3(2): 105–116, 1970.
[3] Miki, Yasushi. Acoustical properties of porous materials-modifications of delany-bazley models. Journal of the Acoustical Society of Japan (E), 11(1): 19–24, 1990.
[4] ISO 10534-2: Acoustics-Determination of sound absorption coefficient and impedance in impedance tubes-Part 2. International Organization for Standardization Geneva, 1998.
[5] ISO 354: Acoustics Measurement of sound absorption in a reverberation room. International Organization for Standardization Geneva, 2003.
[6] Brandão, Eric; Lenzi, Arcanjo e Paul, Stephan. A review of the in situ impedance and sound absorption measurement techniques. Acta Acustica united with Acustica, 101(3):443–463, 2015.
[7] Takahashi, Yasuo; Otsuru, Toru e Tomiku, Reiji. In situ measurements of absorption characteristics using two microphones and environmental “anonymous” noise. Acoustical Science and Technology, 24(6): 382–385, 2003.
[8] Welch, Peter. The use of fast fourier transform for the estimation of power spectra: a method based on time averaging over short, modified periodograms. IEEE Transactions on audio and electroacoustics, 15(2): 70–73, 1967.
[9] Takahashi, Yasuo; Otsuru, Toru e Tomiku, Reiji. In situ measurements of surface impedance and absorption coefficients of porous materials using two microphones and ambient noise. Applied Acoustics, 66 (7):845–865, 2005.
[10] Cox, Trevor e d’Antonio, Peter. Acoustic absorbers and diffusers: theory, design and application. Crc Press, 2016.
[11] Petrolli, Rinaldi; Zorzo, Artur e D’Antonio, Peter. Comparison of measurement and prediction for acoustical treatments designed with transfer matrix models.
[12] Patricio, Jorge e Patraquim, Ricardo. Avaliação experimental da absorção sonora em painéis de madeira. 11 2008.
Publicado em:
01/09/2022