Localització i caracterització de fonts sonores

 

Aquesta línia de recerca pretén donar solució al problema de conèixer de manera aïllada la contribució sonora i posició d’una o més fonts  quan es té un camp acústic generat per múltiples fonts. Per donar resposta a aquest problema, des del LEAM s’han desenvolupat sistemes basats en l’ús d’arrays de micròfons.

 

Què és una array de micròfons?

 

Una array de micròfons és un conjunt de micròfons, disposats estudiadament en diferents punts de l’espai, que mesuren el camp acústic de manera simultània. Disposar de mesures simultànies en diferents punts d’un camp acústic permet localitzar les fonts que l’han generat i comptabilitzar l’aportació que hi fa cada una.

Campanya de mesures de soroll

 

Fotografia acústica del fusellagte del tren

 

Camps d'actuació

Les mesures amb arrays de micròfons es porten a terme quan s'ha de mesurar en ambients desfavorables, com per exemple amb un alt nivell de soroll de fons, cosa que faria que les mesures es poguessin veure falsejades pels efectes d'aquest. L'ús d'antenes acústiques integrades per diversos micròfons (arrays) permet, a part de depurar els senyals dels efectes de fonts ambientals no desitjades, localitzar els focus sonors que generen un determinat camp acústic.

 

Per una banda el LEAM aplica aquesta tècnica a la localització de fonts sonores en maquinaria industrial com aerogeneradors [1] o trens. En aquests casos el processament dels senyals utilitzat es basa en la diferència entre els temps d’arribada a cada micròfon per tal de localitzar i quantificar l’aportació de la font. Exemples d’aquesta aplicació són els projectes “Disseny i construcció d’una array de micròfons per la detecció de radiació sonora d’àleps d’aerogeneradors” realitzat en col·laboració amb les empreses SENER i GAMESA  i “Desenvolupament i aplicació d’una metodologia per a la determinació de fonts de soroll en trens d’alta velocitat” juntament amb l’empresa SENER.

 

Fotografia acústica dels àlabs d'un aerogenerador

 

Per altra banda també s’ha aplicat aquesta tècnica a la monitorització d’aeronaus al voltant dels aeroports. Per aquesta finalitat s’han desenvolupat dos sistemes: un de basat en la diferència entre els temps d’arribada del so als diferents senyals d’una array de micròfons lineal d’una longitud de 3 metres [2,3];  i un de basat en el canvi freqüencial causat per l’efecte Doppler en els diferents senyals d’una array de micròfons distribuïts en una àrea de kilòmetres al voltant de l’aeroport [4]. Un exemple d’aquesta aplicació és el projecte “Application of array technique to measure airplane noise“ realitzat per a l’empresa Boeing, les dues patents d’àmbit nacional titulades “Método de medida de ruido de aeronaves  en sobrevuelo y eliminación automática de ruido no procedente de las aeronaves” i “Sistema para la medida de ruido y localización de una fuente móvil en presencia de ruido de fondo”.

 

Monitorització d'aeronaus mitjançant una antena de micròfons

 

[1] M. Genescà, J. Romeu, T. Pàmies and J. Solé, On the use of a linear microphone array to measure wind turbine aerodynamic noise, Wind Energy (Accepted for publication).

[2] M. Genescà, J. Romeu, T. Pàmies, A. Sánchez, Aircraft noise monitoring with linear microphone arrays, M. Genescà, J. Romeu, T. Pàmies, A. Sánchez, IEEE A&E Systems Magazine (2010).

[3] M. Genescà, J. Romeu, T. Pàmies, A. Sánchez, Real time aircraft fly-over noise discrimination , Journal of Sound and Vibration (2009.

[4] M. Genescà, J. Romeu, T. Pàmies, A. Balastegui, Passive acoustic method for tracking moving sound sources, Acta Acústica united with Acústica (2011).