A simple method is described to record the radiated sound of musical instruments and to extrapolate the sound field to distances further away from the source. This is achieved by considering instruments as complex point sources. It is demonstrated that this simplification method yields plausible results not only for small instruments like the shakuhachi but also for larger instruments such as the double bass: The amplitude decays in a given manner and calculated interaural signal differences reaching the listener decrease with increasing distance to the source. The method can be applied to analyze the sound radiation characteristics as well as the radiated sound field in a listening region regardless of room acoustical influences. Implementations in terms of room acoustical simulations, spatial additive synthesis and sound field synthesis are discussed.

With constantly changing regulations on emissions, heavy commercial vehicles manufacturers have to adapt for their products to preserve their quality while meeting these new requirements. Over the past decades, noise emissions have become a great concern and new stricter laws demand companies to decrease their vehicle pass-by noise target values. To address the requirements from different disciplines, Scania follows a simulation driven design process to develop new concept models EATS. The collaboration among engineers from different fields is thereby necessary in order to obtain higher performance silencers. However, the preprocessing step in terms of acoustic simulations is time-consuming, which can slow the concept development process. In this thesis, a new method was introduced to automate the pre-processing of silencer acoustic models and allow for design optimisation based on acoustic performance results. A common Scania product study case was provided to several theses within the NXD organisation. The collaboration among the master thesis workers aimed to demonstrate the benefits of KBE and MDO and how they can be integrated within Scania’s current concept development and product introduction processes. The performed work was divided in the following steps: data collection, method development and concluding work. The first step consisted in gathering sufficient knowledge by conducting a thorough literature review and interviews. Then, an initial method was formulated and tested on a simplified silencer model. Once approved and verified, the method was applied to the study case EATS. The study case showed that a complex product can have its acoustic pre-processing step automated by ensuring a good connectivity among the required software and a correct denomination of the geometrical objects involved in the simulations. The method investigated how morphological optimisations can be performed at both global and local levels to enhance the transmission loss of a silencer. Besides optimising the acoustic performance of the models, the method allowed the identification of correlations and inter-dependencies among their design variables and ouput parameters. / Med ständiga förändringar i lagkrav som berör utsläpp måste tillverkare av tunga fordon anpassa sina produkter för att upprätthålla kvalitén samtidigt som de möter de nya kraven. De senaste årtiondena har ljudnivåerna från fordon blivit ett orosmoment, det stiftats striktare lagar som berör den ljudnivå som tunga fordon får emittera under ett förbifartsprov. För att adressera kraven från de olika disciplinerna följer Scania en simuleringsdriven utvecklingsprocess vid utveckling av nya efterbehandlingssystem. Samarbetet mellan ingenjörer från olika fält är därför nödvändigt för att utveckla högre prestanda efterbehandlingsystem. Uppställningen utav de akustiska simuleringarna är tidskrävande, vilket kan leda till en långsam utvecklingsprocess. I detta examensarbete föreslås en ny metod för att introducera en automatiserad uppställning av akustiska simuleringar på efterbehandlingssystem som tillåter optimering av de akustiska egenskaperna. Ett gemensamt studiefall gavs av Scania till flera examensarbeten skrivna vid NXD organisationen. Samarbetet mellan de olika examensarbetena syftade på att demonstrera fördelarna med KBE och MDO och hur de kan bli integrerade i Scanias nuvarande konceptutvecklings- och produktintroduktionsprocess. Examensarbetet är uppdelat i följande steg; datainsamling, metodutveckling och avslutandearbete. Det första steget innefattade insamling av kunskap genom att genomföra en grundlig litteraturstudie och flera intervjuer. Det nästkommande steget innefattade formulering av en initial metod vilken testades på ett simplifierat efterbehandlingssystem. När detta hade verifierats och godkänts applicerades metoden på efterbehandlingssystem i fallstudien. Fallstudien visade att även för en komplex produkt kan uppställningen av de akustiska simuleringarna bli automatiserade genom att säkerställa en bra koppling mellan de olika mjukvarorna och en korrekt benämning av de geometriska objekten involverade i simuleringen. Metoden undersökte hur morfologiska optimeringar kan bli genomförda både på en vittomfattande och lokal nivå för att förbättra transmissionsförlusten i ett efterbehandlingssystem. Förutom att optimera den akustiska prestandan av modellen kunde flera korrelationer mellan de olika konstruktiosparametrar identifieras likväl kunde korrelationer mellan konstruktiosparametrar och systemegenskaperna.

[ES] Los recintos de culto son construcciones patrimoniales de importantes valores culturales, históricos, artísticos y arquitectónicos. Además, presentan una sonoridad característica que debe ser objeto de especial protección. En este sentido, la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) ha reconocido el sonido de los recintos de culto como una parte importante de nuestro patrimonio cultural inmaterial, estableciendo como prioridad su preservación. En este ámbito, la acústica virtual se presenta como una herramienta muy eficaz para el estudio del patrimonio sonoro de los recintos de culto. A través de simulaciones acústicas, es posible analizar en detalle el comportamiento acústico de los diferentes espacios y estudiar la evolución sonora de los templos. La acústica virtual permite predecir y percibir el resultado acústico de cualquier propuesta de intervención antes de su realización práctica, con lo que se presenta una nueva variable a tener en cuenta a la hora de afrontar la restauración del patrimonio: la acústica arquitectónica. Asimismo, la simulación acústica y visual ofrece la posibilidad de realizar turismo virtual por los recintos de culto, fomentando el estudio y disfrute de sus valores patrimoniales. Con todo ello, en esta investigación se ha aplicado la acústica virtual en el estudio del patrimonio sonoro, tanto interior como exterior, de la Catedral de Valencia. / [CA] Els recintes de culte són construccions patrimonials d'importants valors culturals, històrics, artístics i arquitectònics. A més, presenten una sonoritat característica que ha de ser objecte d'especial protecció. En aquest sentit, l'Organització de les Nacions Unides per a l'Educació, la Ciència i la Cultura (UNESCO) ha reconegut el so dels recintes de culte com una part important del nostre patrimoni cultural immaterial, establint com a prioritat la seua preservació. En aquest àmbit, l'acústica virtual es presenta com una eina molt eficaç per a l'estudi del patrimoni sonor dels recintes de culte. A través de simulacions acústiques, és possible analitzar detalladament el comportament acústic dels diferents espais i estudiar l'evolució sonora dels temples. L'acústica virtual permet predir i percebre el resultat acústic de qualsevol proposta d'intervenció abans de la seua realització pràctica, amb el que es presenta una nova variable a tindre en compte a l'hora d'afrontar la restauració del patrimoni: l'acústica arquitectònica. Així mateix, la simulació acústica i visual ofereix la possibilitat de realitzar turisme virtual pels recintes de culte, fomentant l'estudi i gaudi dels seus valors patrimonials. Amb tot això, en aquesta investigació s'ha aplicat l'acústica virtual en l'estudi del patrimoni sonor, tant interior com exterior, de la Catedral de València. / [EN] Places of worship are patrimonial constructions of important cultural, historical, artistic and architectural values. In addition, they have a characteristic sound that must be the object of special protection. In this sense, the United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO) has recognized the sound of places of worship as an important part of our intangible cultural heritage, establishing its preservation as a priority. In this field, virtual acoustics is presented as a very effective tool for studying the sound heritage of places of worship. Through acoustic simulations, it is possible to analyze in detail the acoustic behavior of different spaces and study the sound evolution of temples. Virtual acoustics makes possible to predict and perceive the acoustic result of any intervention proposal before its practical implementation, thus presenting a new variable to consider when dealing with heritage restoration: architectural acoustics. Likewise, acoustic and visual simulation offers the possibility of carrying out virtual tourism around places of worship, promoting the study and enjoyment of their heritage values. With all this, in this research virtual acoustics has been applied in the study of the sound heritage, both inside and outside, of the Cathedral of Valencia. / Gracias al Ministerio de Ciencia e Innovación por los proyectos de investigación BIA2012-36896 y BIA2016-76957-C3-3-R en los que se enmarca este trabajo. / Díaz Rubio, E. (2023). La acústica virtual como herramienta para el estudio del patrimonio arquitectónico. Aplicación en la Catedral de Valencia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/193837

A wind tunnel from the 1950s located in Bromma, Stockholm, once used for military research is today used for commercial activities. Today the tunnel is used for indoor wingsuit flight and the facility has an interest in reducing the overall noise generated by the tunnel. Acoustic measurements indicate noise problems in the 50 Hz range. A 3D and a 2D model was structured with physical measured dimensions of the wind tunnel for simulations.Results indicate that a 37 dB decrease of the second higher order azimuthal spinning mode was achievable with the same number of monopole anti-sources as fan blades with each individual monopole modeling an enclosed loudspeakers. This acoustic mode was identified as the most problematic due to the cut-on frequency for the geometry coinciding with the fundamental blade pass frequency of the fan source during normal operating conditions. / På 1950-talet byggdes en vindtunnel i Bromma, Stockholm kallad "LT1". Vindtunneln användes då för militär utveckling för bland annat flygförsvaret. Idag drivs den efter en period utan användning kommersiellt för flygning av ekorrdräkt så kallad "Wingsuit" inomhus. Området kring tunneln har kommersialierats under tiden den var ur drift och omgivande verksamheter påverkas av ljud från vindtunnelns verksamhet varför tunnelns verksamhet söker förbättringsmöjligheter avseende bullerdämpning. Akustiska mätningar i och utanför tunneln indikerar ett problemområde kring frekvensen 50 Hz som härstammar från den stora fläkt som skapar flödet i tunneln. Vindtunneln modellerades i 3D och 2D med hjälp av fysiskt uppmätta dimensioner på plats. Modellerna användes sedan för att kunna numeriskt simulera och beräkna möjligheten att dämpa ljudet från fläkten med hjälp av aktiv kontroll. Resultaten indikerar att en 37 dB ljudreduktion är möjlig av andra ordningens högre akustiska snurrande mod. Detta var möjligt att uppnå med lika många anti-källor modellerade som monopoler vilket motsvarar slutna högtalare, som fläktblad. Denna akustiska mod identifierades som den mest problematiska eftersom cut-on frekvensen för tunnelns geometri sammanfaller med den fundamentala bladpass-frekvensen för fläkten under normal drift.