El presente trabajo estudia la aplicación de métricas de calidad sonora en productos industriales y de consumo, haciendo uso de las técnicas y parámetros más habituales para describir su comportamiento y establecer una correlación con la percepción subjetiva del usuario. Se trata de un problema con una carga experimental importante y una gran componente estadística de cuyos análisis pueden derivarse nuevas métricas de valoración. La tesis, realizada por compendio de publicaciones, se centra en tres puntos de vista distintos de la calidad de un producto - funcional, perceptual y seguridad - estudiándolos siempre por métodos acústicos. El trabajo queda dividido por tanto en tres líneas de investigación independientes, utilizándose cada una de ellas sobre una aplicación concreta del mercado. En el primer caso - calidad funcional de producto - se estudia el comportamiento acústico y vibratorio de dispositivos electromecánicos con objeto de detectar fallas y controlar la salida al mercado de productos defectuosos. El análisis se lleva a cabo sobre motorreductores empleado para el movimiento de espejos retrovisores en vehículos. Actualmente existen multitud de métodos capaces de realizar el diagnóstico de maquinaria a partir de las vibraciones que estas generan. En la mayoría de los casos, hacen uso de diferentes indicadores de condición. En este trabajo, además de emplear las técnicas tradicionales, se valida el uso de parámetros psicoacústicos como herramienta para la detección de fallas en maquinaria. Pese a que estas métricas fueron originalmente definidas para ser aplicadas a señales de presión, durante este trabajo se analiza su posible uso en vibraciones. En primer lugar, se estudió la configuración de medida, estableciendo el acelerómetro como el método más apropiado para un entorno acústicamente hostil como puede ser una industria. Posteriormente, se analiza una población de muestras estadísticamente representativa con objeto de obtener el comportamiento acústico. Al mismo tiempo, se realiza una catalogación de los patrones de ruido en función del tipo de defecto, empleando para ello un análisis subjetivo de las muestras. Con objeto de adaptar el sistema de medida a una línea de producción automatizada, se analizaron diferentes soluciones para garantizar el contacto entre el transductor y la muestra. Finalmente, distintos indicadores de condición y parámetros psicoacústicos fueron calculados a partir de señales de vibración. Se realizó una comparación entre métodos para establecer el más apropiado para el control de calidad de motorreductores. Los resultados indicaron una correlación entre algunos indicadores. Asimismo, se obtuvo un porcentaje de detección elevado para ambos métodos, destacando un menor número de falsos positivos al emplear parámetros psicoacústicos. Por otro lado, la combinación de ambas técnicas de análisis dio como resultado una mejora en el diagnóstico, obteniendo un porcentaje de éxito superior al 90%. Respecto a la segunda línea de investigación – calidad perceptual de producto – se lleva a cabo un análisis que podría identificarse de forma más clara con el concepto tradicional de calidad sonora de un producto. Este tipo de estudios tratan de establecer una correlación entre diferentes parámetros acústicos obtenidos de forma objetiva y la percepción subjetiva del usuario en relación a una cualidad del producto. En este caso, el análisis se centra en dos aplicaciones independientes. Por un lado, se estudia la calidad sonora de espejos retrovisores eléctricos en vehículos. En primer lugar, se analizó el sonido emitido por diferentes muestras, determinando su comportamiento acústico y evaluándolas por medio de parámetros objetivos. Seguidamente, a partir de ensayos auditivos realizados en diferentes laboratorios, se obtuvo la agradabilidad sonora del producto. Para ello, se emplearon dos métodos de ensayo: comparación de parejas y procedimiento de ranking. A partir de la correlación entre los resultados objetivos y la percepción subjetiva del usuario se estableció el nivel de presión sonora, la sonoridad y la rugosidad, como los parámetros que mejor describían la calidad sonora del producto. Por otro lado, se analizó la molestia ocasionada para el peatón por diferentes sistemas de advertencia incorporados a vehículos eléctricos. En este caso, la percepción sonora del consumidor se determinó mediante el método de diferencias semánticas. Los resultados indicaron un mayor desagrado para el sonido generado por los vehículos eléctricos en comparación con los sistemas de propulsión tradicionales. Sin embargo, no se observó una relación clara entre la valoración subjetiva de las muestras y el contenido espectral de las mismas. Por último, en la tercera línea de investigación se analiza la calidad de producto en términos de seguridad para el consumidor. Esta línea está relacionada con uno de los pilares fundamentales de la psicoacústica, el enmascaramiento; y tiene su origen en la problemática existente actualmente en relación a los vehículos eléctricos y el bajo ruido que estos generan. El estudio se centra en el término detectabilidad y analiza el tiempo de reacción del peatón ante la presencia de un vehículo. La investigación se divide en dos partes fundamentales. En primer lugar, se analiza la mejora en la detectabilidad del vehículo eléctrico de cuatro ruedas al emplear un sistema acústico de alerta. El trabajo se realiza para una velocidad del vehículo cercana a 30 km/h. Del mismo modo, se estudia el comportamiento para diferentes condiciones de ruido de fondo, poniendo de manifiesto el papel del entorno urbano en la detectabilidad del vehículo. Los resultados indicaron un tiempo de reacción claramente superior para vehículos eléctricos en comparación con los de combustión interna. Este comportamiento supuso un incremento del riesgo para el peatón. El uso de sonidos de advertencia mejoró notablemente la detectabilidad del vehículo, especialmente aquellos formados por un número reducido de componentes tonales. Asimismo, para ambientes urbanos silenciosos, los sonidos de advertencia no resultaron indispensables. En segundo lugar, se estudió el comportamiento acústico de motocicletas eléctricas, analizando el nivel de ruido generado por diferentes modelos. Asimismo, se estableció el tiempo de reacción necesario para detectar la aproximación del vehículo por parte del peatón. Los resultados revelaron un comportamiento similar al obtenido para vehículos de cuatro ruedas. El sonido emitido por motocicletas eléctricas fue notablemente menor. Por tanto, el riesgo para el peatón se vio incrementado en presencia de este tipo de vehículos.

[EN] This work presents a fault diagnosis method for stochastic discrete event systems without previous model. To achieve this goal, the method identifies the normal behavior from to online input/output system signals. Each signal is discretized through an event generator, so the system is modelled from the language theory. Besides the pure event generation, the method also identifies the time between events, so the normal behaviour language can be modeled with a stochastic, timed, interpreted Petri net which represents only the observed language and avoids the non-determinism. Once the normal behavior has been identified, the diagnostic method compares the identified language with on-line observed language. If there is any deviation, then a fault has been detected. This work presents a diagnoser that is able to use that information to detect the fault and to learn the faulty behavior. The system is modular and it includes tools to locate the fault. The collected information is a good base for an expert to fully diagnose the fault. / [ES] Este trabajo presenta un método de diagnóstico de fallos para sistemas de eventos discretos estocásticos, sin modelo previo. Para lograr el objetivo, el método identifica el comportamiento normal a partir de las señales de entrada / salida (E/S) del sistema obtenidas on-line. Cada señal es discretizada mediante un generador de eventos, así el sistema es modelado bajo la teoría de lenguajes. Además de la generación de eventos, el método también identifica el tiempo entre eventos, de esta manera el lenguaje del comportamiento normal puede ser modelado como una red de Petri, interpretada, temporizada, estocástica; la cual solo representa el lenguaje observado y evita el no-determinismo. Una vez se ha identificado el comportamiento normal, el método de diagnóstico propuesto compara el lenguaje identificado con el lenguaje observado on-line; si hay desviación entre los lenguajes, se ha detectado un fallo. Este trabajo presenta un diagnosticador que es capaz de usar esa información para detectar el fallo y aprender el comportamiento fallido. El sistema es modular y esto incluye herramientas para localizar el fallo. La información recolectada es una buena base para que un experto diagnostique totalmente el fallo. / [CA] Aquest treball presenta un mètode de diagnosi de fallades per a sistemes de esdeveniments discrets estocàstics sense model anterior. Per aconseguir aquest objectiu, el mètode identifica el comportament normal observant les senyals de eixida/entrada en línias. Cada senyal és discretiza amb un generador d'esdeveniment, així doncs, el sistema es modela amb la teoria de llenguatges. A més de la generació d'esdeveniment pura, el mètode també identifica el temps entre esdeveniments, així que el comportament normal es pot modelar amb una Xarxa de Petri estocàstica, temporitzada e intrepretada que representa només el llenguatge observat i evita el no-determinisme. Una vegada que el comportament normal ha estat identificat, el mètode de diagnòstic compara el llenguatge identificat amb el observat en línia. Si hi ha qualsevol desviació llavors una fallada ha estat detectada. El diagnosticador és capaç d'utilitzar aquesta informació per detectar la fallada i per aprendre el seu comportament. El sistema és modular i inclou eines per localitzar la fallada. La informació recollida és una bona base per a que un expert puga plenament diagnosticar la fallada. / Muñoz Añasco, DM. (2015). Identificación y Diagnóstico de Fallos en Sistemas de Eventos Discretos Estocásticos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/53915