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 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 contigo el ensayo de diferentes materiales y configuraciones. El objeto es aumentar al máximo el índice de aislamiento de una cierta configuración, intentado 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 medidas de una determinado variable acústica, permiten obtener los parámetros de entrada necesarios para los progr / Escuder Silla, EM. (2005). Estudio del comportamiento acústico de estructuras multicapa mediante nah [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1860 / Palancia

Recent advances in near-field acoustical holography (NAH) have expanded the theory to interior spaces where multiple sources and/or reflections are present. In 1990, Tamura presented the spatial Fourier transform separation method to measure the reflection coefficient at oblique angles using two measurement planes in the wave number domain. This paper adapts the spatial Fourier transform separation method for application in interior NAH. A practical exploration of important experimental parameters is performed, which include the relative amplitudes of primary and disturbing sources, the measurement plane separation distance, and an acceptable noise floor. This technique is successfully applied in a reverberant environment to reconstruct the velocity of a clamped vibrating plate. NAH methods based on the measurement of pressure and particle velocity have led to the ability to reduce the required measurement locations. Other recent advances in NAH have expanded the theory to interior spaces where multiple sources and/or reflections are present. This paper investigates the use of interpolation techniques to reduce the required measurement locations for interior NAH. Specifically, the benefits of a bi-cubic Hermite surface patch interpolation are discussed and compared to other interpolation routines. Although the required inputs for the Hermite interpolation can be measured using a variety of devices, a scanning six-microphone probe in a tetrahedral configuration is suggested. The six microphones are utilized to simultaneously sample pressure on two parallel planes and estimate the pressure gradients on both of these planes. The two interpolated measurement holograms are used to separate the incoming and outgoing waves using the spatial Fourier-transform method. Analytical simulations of simply supported plates are shown as well as experimental results in a reverberation room to characterize the reduction in measurement locations. Depending on the spatial frequency of the hologram, a measurement location reduction of 20–80% was observed.

L’identification et la caractérisation des sources acoustiques restent encore aujourd’hui deux sujets d’importance pour les industriels qui ont besoin de techniques permettant d’identifier des sources acoustiques ou vibratoires sur des surfaces complexes dans un environnement acoustique non contrôlé. La thèse que nous présentons ici s'inscrit dans ce cadre. Nous y étudions les qualités d'une méthode inverse, appelée iPTF (pour inverse Patch Transfer Functions, pour la résolution de ce problème particulier. Nous consacrerons le premier chapitre de notre étude à la synthèse bibliographique des méthodes les plus pertinentes permettant de résoudre des problèmes similaires. Nous soulignerons également les difficultés de ces méthodes pouvant être liées à leurs applications pratiques ou à leurs fondements théoriques. Dans un second chapitre, nous présenterons la méthode iPTF à partir de sa formulation directe, c'est-à-dire de la source vers le bruit rayonné. Celle-ci est une approche par sous-structuration de domaines permettant l’étude des problèmes vibro-acoustiques en basses et moyennes fréquences. Nous montrerons particulièrement la façon dont l'association des deux formulations directe et indirecte permet de définir une méthode pouvant conduire jusqu'à l'identification des trois champs de vitesses, de pressions et d'intensités sur la surface de l'objet source. Notre troisième chapitre sera consacré à la présentation des premiers résultats d'identification dans un cas d'application numérique simple. Nous effectuerons, dans les chapitres quatre et cinq, une étude des principaux paramètres conditionnant les résultats donnés par la méthode. Le premier de ces deux chapitres présentera la mise en place d'un code de calcul permettant de résoudre rapidement le problème de rayonnement d'une structure simple. La méthode ainsi définie sera utilisée dans le chapitre cinq afin de générer de nombreux champs rayonnés présentant des caractéristiques différentes de façon à étudier la stabilité de la méthode iPTF face à la variation de différents paramètres. Un sixième chapitre présentera une étude approfondie faite sur les ondes évanescentes qui prennent une part non négligeable dans le champ rayonné par les structures. Ces ondes évanescentes, par définition, ne peuvent pas être mesurées au delà du champ proche, ce qui peut être la cause d'une part des défauts d'identification rencontrés lors de l'application de notre méthode. L'étude faite ici aura pour but de déterminer l'importance de ces ondes évanescentes dans le champ rayonné. Nous présenterons enfin, dans un dernier chapitre, les résultats de mesures expérimentales réalisées. / Nowadays, both identification and characterization of acoustical sources remain two important topics in industry as such method are often required to localize acoustical or vibrational sources on complex surfaces in an acoustical environment that may not be well-known. The PhD Thesis we present hereby is set in this purpose. We will study the ability of an inverse method, named iPTF (standing for inverse Patch Transfert Functions) used to solve this particular problem. In our first chapter we will present a bibliographical study of the different methods dealing with the resolution of similar problems. We will particularly underline the difficulties encountered with these methods, either regarding their practical application or their theoretical bases. The presentation of the iPTF method will be made in the second chapter. This presentation will be organized starting from the direct formulation, that is from the source to the radiated sound. This direct method is a sub-domai decomposition based approach, allowing the study of vibro-acoustical problems in low and mid frequencies. We will especially explain how the association of both direct and reverse formulation enables to identify the pressure, velocity and intensity fields on the source. The third chapter will concerne the presentation of the first identification results in a simple numerical application. In the fourth and fifth chapters, the main parameters conditioning the results given by our method will be studied. The first of these two chapters will introduce a calculation routine used to compute quickly the radiation field of a simple structure. This routine will then be used in our fifth chapter in order to build numerous fields having different characteristics. Using all these fields will let us know the stability of our method regarding different parameters. A sixth chapter will present a precise study of evanescent waves that constitute a non-neglectful part of the radiated field. According to their definition, those evanescent waves cannot be taken into account beyond the near-field, and this may be the reason of some difficulties while applying our method. The objective of the study herein presented is to determine the importance of those evanescent waves in the radiated field. We eventually present, in a last chapter, the results of experimental measures conducted during the preparation of this PhD Thesis.

Since the 1950s the jet aeroacoustics community has been involved in predicting and measuring the noise distribution in jets. In this work, cylindrical and planar Fourier near-field acoustical holography are used to investigate radiation from a full-scale, installed jet engine. Practical problems involving measurement aperture and the highly directional nature of the source are addressed. Insights from numerical simulations reveal usable reconstruction regions. A comparison of cylindrical and planar NAH for the respective measurement apertures shows cylindrical NAH outperforms planar NAH on reconstructions both towards and away from the source.