This thesis is aimed at simulation of auditory space. It describes the most frequently used panning method: Vector Base Amplitude Panning. Also is focused on image source method, which allows computing the parameters of direct sound wave and reflections in rectangular room. This method is compared with ray–tracing method, which is also often used. It deals with the matter of the frequency – dependent absorption of materials in reflection of the sound wave against the wall. On the basis of these information two applications were designed in MATLAB development environment. The first one allows the simulation of auditory space. The other one is the application for sound source panning by its azimuth and distance.

Natural disasters are affecting a significant number of people around the world. Sheltering is the first step in post-disaster activities towards the normalization of the affected people's lives. Temporary housing is being used in these cases until the construction of permanent houses are done. Disposal of temporary housing after use is leading to a significant environmental impact because most of them are filled with thermally insulative polymer foams that do not degrade in a short period. To reduce these problems this work proposes to use foams made with compostable thermoplastic polylactic acid (PLA) and degradable kenaf core as filler materials; these foams are made using CO2 as blowing agent for insulation purposes. Foams with PLA and 5%, 10% and 15% kenaf core were tested. Different properties and their relations were examined using differential scanning calorimetry (DSC), thermal conductivity, mechanical properties, scanning electron microscopy (SEM), x-ray μ-computed tomography (μ-CT) and building energy simulations were done using Energy Plus by NREL. The results show that mechanical properties are reduced with the introduction of kenaf core reinforcement while thermal conductivity display a noticeable improvement.

[ES] En este trabajo de Tesis se han llevado a cabo cuatro líneas de investigación a fin de analizar el comportamiento acústico de nuevas soluciones basadas en tejidos textiles procedentes de la industria textil, a partir de modificaciones o combinaciones estructurales de los mismos. En esta Tesis se ha estudiado la estructura de la fibra textil a partir del análisis de los parámetros macroestructurales de la fibra, como la finura, la longitud, y la sección transversal. Además, se ha investigado el grado de influencia de estos parámetros sobre la absorción acústica. Se pudo evidenciar que la finura de la fibra tiene una influencia significativa en la absorción acústica en comparación con la longitud de fibra. Además, las fibras huecas tienen un mejor comportamiento acústico, comparado con las fibras sólidas. Una vez analizada la estructura y la composición de la fibra, se adhirieron microcápsulas en la superficie de los tejidos textiles a fin de aumentar la absorción acústica de éstos. Para ello, se han considerado distintas posibilidades de diseño según el tipo de tejido base usado, la homogeneidad de los tejidos de base dopada y la concentración de microcápsulas. Además, se ha utilizado un modelo de membrana con la finalidad de predecir el comportamiento acústico de tejidos textiles dopados con microcápsulas. En este estudio se pudo comprobar que la absorción acústica está influenciada por el dopaje de los tejidos con MCCs. Seguidamente, se combinaron tejidos textiles con con otros materiales con el objetivo de disponer de absorción selectiva o de aumentar la absorción acústica en el rango de frecuencias de trabajo. Asimismo, se ha pretendido observar el efecto acústico de espumas tradicionales perforadas mediante diferentes tecnologías. Además, se han utilizado modelos de doble porosidad y métodos numéricos con la finalidad de validar los resultados obtenidos experimentalmente. Se pudo comprobar que la absorción acústica del sistema tejido-espuma perforada depende ligeramente del textil usado. Además, se obtuvo gran concordancia entre los valores predichos y experimentales. Finalmente, se ha analizado la influencia de la estructura del tejido. Se ha investigado el efecto acústico producido por los parámetros geométricos, utilizados en el diseño de tejidos plegados, como la longitud del pliegue, el número de pliegues, la distancia entre pliegues consecutivos o la altura del pliegue. Se ha pretendido, mediante cambios en la estructura del tejido textil, obtener valores de absorción típicos de un material acústico. Además, se ha utilizado un modelo de membrana permeable plegada con el fin de predecir el coeficiente de absorción acústica en campo difuso. En este estudio se pudo comprobar que los tejidos plegados presentan un mayor coeficiente de absorción acústica en medias y altas frecuencias, tanto en incidencia normal como en incidencia aleatoria. Además, a menor número de pliegues, se consiguen valores más elevados de absorción acústica en todo el margen frecuencial. / [CA] En aquest treball de Tesi s'han dut a terme quatre línies de recerca per tal d'analitzar el comportament acústic de noves solucions basades en teixits tèxtils procedents de la indústria tèxtil, a partir de modificacions o combinacions estructurals dels mateixos. En aquesta Tesi s'ha estudiat l'estructura de la fibra tèxtil a partir de l'anàlisi dels paràmetres macroestructurals de la fibra, com la finor, la longitud, i la secció transversal. A més a més, s'ha investigat el grau d'influència d'aquests paràmetres sobre l'absorció acústica. Es va poder evidenciar que la finor de la fibra té una influència significativa en l'absorció acústica en comparació amb la longitud de fibra. A més, les fibres buides tenen un millor comportament acústic, comparat amb les fibres sòlides. Una volta analitzada l'estructura i la composició de la fibra, es van adherir microcàpsules en la superfície dels teixits tèxtils a fi d'augmentar l'absorció acústica d'aquests. Per a això, s'han considerat diferents possibilitats de disseny segons el tipus de teixit bàsic emprat, l'homogeneïtat dels teixits de base dopada i la concentració de microcàpsules. A més a més, s'ha utilitzat un model de membrana amb la finalitat de predir el comportament acústic de teixits tèxtils dopats amb microcàpsules. En aquest estudi es va comprovar que l'absorció acústica està influenciada pel dopatge dels teixits amb MCCs. Seguidament, es van combinar teixits tèxtils amb amb altres materials amb l'objectiu de disposar d'absorció selectiva o d'augmentar l'absorció acústica en el rang de freqüències de treball. Així mateix, s'ha pretès observar l'efecte acústic d'espumes tradicionals perforades mitjançant diferents tecnologies. A més a més, s'han utilitzat models de doble porositat i mètodes numèrics amb la finalitat de validar els resultats obtinguts experimentalment. Es va comprovar que l'absorció acústica de sistema teixit-espuma perforada depèn lleugerament del tèxtil usat. A més, es va obtenir gran concordança entre els valors predits i experimentals. Finalment, s'ha analitzat la influència de l'estructura del teixit. S'ha investigat l'efecte acústic produït pels paràmetres geomètrics, utilitzats en el disseny de teixits plegats, com la longitud del plec, el nombre de plecs, la distància entre plecs consecutius o l'alçada del plec. S'ha pretès, mitjançant canvis en l'estructura del teixit tèxtil, obtenir valors d'absorció típics d'un material acústic. A més a més, s'ha utilitzat un model de membrana permeable plegada per tal de predir el coeficient d'absorció acústica en camp difús. En aquest estudi es va poder comprovar que els teixits plegats presenten un major coeficient d'absorció acústica en mitges i altes freqüències, tant en incidència normal com en incidència aleatòria. A més, a menor nombre de plecs, s'aconsegueixen valors més elevats d'absorció acústica en tot el marge freqüencial. / [EN] In this thesis work, four lines of research have been carried out in order to analyse the acoustic behaviour of new solutions based on textile fabrics from the textile industry. In this Thesis, the structure of the textile fibre has been studied from the analysis of the macrostructural parameters of the fibre, such as fineness, length, and cross section. Furthermore, the degree of influence of these parameters on acoustic absorption has been investigated. It could be shown that the fineness of the fibre has a significant influence on the acoustic absorption compared to the length of the fibre. In addition, hollow fibres have a better acoustic behaviour, compared to solid fibres. Once the structure and composition of the fibre had been analysed, microcapsules were adhered to the surface of the textile fabrics to increase their acoustic absorption. For this, different design possibilities have been considered according to the type of base fabric used, the homogeneity of the doped base fabrics and the concentration of microcapsules. In addition, a membrane model has been used to predict the acoustic behaviour of textile fabrics doped with microcapsules. In this study it was found that acoustic absorption is influenced by fabric doping with MCCs. Then, textile fabrics were combined with other materials in order to have selective absorption or to increase acoustic absorption in the range of working frequencies. In the same way, it has been tried to observe the acoustic effect of traditional foams perforated with different technologies. In addition, double porosity models and numerical methods have been used to validate the results obtained experimentally. It was found that the acoustic absorption of the perforated fabric-foam system depends slightly on the textile used. In addition, great agreement was obtained between the predicted and experimental values. Finally, the influence of the fabric structure has been analysed. The acoustic effect produced by the geometric parameters used in the design of folded fabrics, such as the length of the fold, the number of folds, the distance between consecutive folds or the height of the fold has been investigated. It has been tried to obtain typical absorption values of an acoustic material through changes in the structure of the textile fabric. Furthermore, a folded permeable membrane model has been used to predict the acoustic absorption coefficient in diffuse field. In this study, it was found that folded fabrics have a higher acoustic absorption coefficient in medium and high frequencies, both in normal incidence and in random incidence. Furthermore, the fewer the folds, the higher the acoustic absorption values are achieved throughout the frequency range. / Atiénzar Navarro, R. (2021). Estudio, modelado y caracterización acústica de nuevas soluciones en base a tejidos textiles [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/166795 / TESIS

Es werden metallische Kurzfasern, die durch ein Schnellerstarrungsverfahren direkt aus der Schmelze hergestellt werden, bezüglich ihrer Verwendung als hochporöser Absorber und als elektrisch leitfähige Strukturen in Verbundwerkstoffen vorgestellt. Auf der Basis einer schalldämpfenden hochporösen gesinterten Metallfaserstruktur und einer schalldämmenden Elastomerplatte wird ein neuartiges Schallschutzmaterial beschrieben. Die Theorie des homogenen Mediums ist für Absorber mit schichtartigen Aufbau erweitert und mit den gemessenen Absorberkennwerten verglichen worden. Weiterhin wird gezeigt, dass schmelzextrahierte metallische Kurzfasern in Polymerwerkstoffe eingelagert werden können, um einen elektrisch leitfähigen Faserverbundwerkstoff zu erhalten, der eine höhere Leitfähigkeit als rußgefüllte Polymere aufweist und eine preiswerte Alternative zu intrinsich leitenden Polymeren darstellt. Es werden die Herstellung und mechanische Eigenschaften des Metallfaserverbundwerkstoffes beschrieben. Das elektrische Verhalten des Faserverbundwerkstoffes wird anhand der Perkolationstheorie erläutert. Ausgehend von einem umfangreichen Überblick zu Möglichkeiten der Modellierung mechanischer und elektrischer Eigenschaften wird anhand geeigneter Modelle das reale Werkstoffverhalten beschrieben.

[ES] El comportamiento acústico de una sala viene determinado, entre otros factores, por el coeficiente de absorción acústica de las soluciones constructivas de las superficies interiores que lo forman. El coeficiente de absorción se halla a través de ensayos de laboratorio o de las propuestas de la literatura científica. En teatros habitualmente el volumen de la caja de escena es equiparable sino superior al volumen de la sala propiamente dicho, y se comunica con la sala a través de la boca de escena. Para calcular el comportamiento acústico de un teatro no se tiene en cuenta el volumen de la caja de escena, sino que éste se sustituye en el modelo por la superficie de la boca de escena. El coeficiente de absorción de la boca de escena se toma de la literatura científica. Siendo la boca de escena un gran vacío, no es posible encontrar sus valores de absorción en laboratorio. Se desconoce cómo los distintos autores que han propuesto valores para el coeficiente de absorción de la boca de escena han llegado a dichos valores. En el presente trabajo se ha hallado el coeficiente de absorción de la boca de escena de seis teatros de diferentes características y épocas. Para ello, se ha recopilado información gráfica y constructiva de los espacios, se han realizado mediciones acústicas normalizadas con la boca de escena abierta y cerrada, y se han elaborado modelos informáticos tridimensionales que han sido calibrados con las mediciones tomadas "in situ". En una primera fase se ha calibrado el modelo con la boca de escena cerrada y en una segunda se ha repetido el proceso con la boca de escena abierta. El ajuste de los modelos virtuales se ha ejecutado mediante el empleo del método de las superficies de respuesta. Este método ha permitido considerar hasta dos soluciones constructivas con comportamiento acústico desconocido. De esta forma se ha podido deducir el coeficiente de absorción de la boca de escena en cada caso. Finalmente, los coeficientes de la boca de escena hallados en cada teatro se han comparado con los propuestos por diversos autores. Además, se ha evaluado la influencia de la absorción de la boca de escena en cada modelo. Constatando que los valores propuestos en las obras de referencia son adecuados en teatros antiguos, no así en los modernos en los que son válidos sólo en frecuencias medias y altas. / [CA] El comportament acústic d'un espai ve determinat, entre altres factors, pel coeficient d'absorció acústica de les solucions constructives de les superfícies interiors que el formen. El coeficient d'absorció és troba mitjançant assajos de laboratori o de les propostes de la literatura científica. En teatres habitualment el volum de la caixa d'escena és equiparable, sinó superior al volum de la sala, i es comunica amb la sala mitjançant la boca d'escena. Per calcular el comportament acústic d'un teatre no es té en compte el volum de la caixa d'escena, sinó que es substitueix al model per la superfície de la boca d'escena. Com que la boca d'escena és un gran buit, no és possible trobar els seus valors d'absorció al laboratori. Perla qual cosa els seus valors es prenen de la literatura científica Es desconeix com els autors que han proposat valors per al coeficient d'absorció de la boca d'escena han arribat a aquests valors. En aquest treball s'ha trobat el coeficient d'absorció de la boca d'escena de sis teatres de característiques i èpoques diferents. Per fer-ho, s'ha recopilat informació gràfica i constructiva dels espais, s'han realitzat mesures acústics normalitzades amb la boca d'escena oberta i tancada, i s'han elaborat models informàtics tridimensionals que han estat calibrats amb les mesures preses "in situ". En una primera fase el model s'ha calibrat amb la boca d'escena tancada i en una segona s'ha repetit el procés amb la boca d'escena oberta. L'ajust dels models virtuals s'ha executat mitjançant la utilització del mètode de les superfícies de resposta. Aquest mètode ha permès considerar fins a dues solucions constructives amb un comportament acústic desconegut. D'aquesta manera, s'ha pogut deduir el coeficient d'absorció de la boca d'escena en cada cas. Finalment, els coeficients de la boca d'escena trobats a cada teatre s'han comparat amb els proposats per diversos autors. A més, s'ha avaluat la influència de l'absorció de la boca d'escena a cada model. Constatant que els valors proposats a les obres de referència són adequats en teatres antics, no així als moderns en què són vàlids només en freqüències mitjanes i altes. / [EN] The acoustic behavior of a room is determined, among other factors, by the acoustic absorption coefficient of the interior surfaces that make it up. The absorption coefficient is found through laboratory tests or proposals from the scientific literature. In theaters, the volume of the stage house is usually equivalent to the volume of the room itself, if not greater; and it is connected to the room through the proscenium opening. To calculate the acoustic behavior of a theater, the volume of the fly tower is not considered, but instead it is replaced in the model by the surface of the stage opening. Since the proscenium opening is a large recess, it is not possible to find its absorption values in the laboratory; that's why they are taken from the scientific literature. It is not known how the different authors who have proposed values for the absorption coefficient of the stage opening have found these values. In the present work, the absorption coefficient of the proscenium opening of six theaters of different characteristics and periods has been found. For this, graphic and constructive information of the spaces has been compiled, standardized acoustic measurements have been made with the stage opening opened and closed, and three-dimensional computer models that have been calibrated with the on-site measurements have been prepared. In the first phase, the model has been calibrated with the stage opening closed and in the second one the process has been repeated with the stage opening opened. The adjustment of the virtual models has been carried out using the response surface method. This method has allowed to consider up to two constructive solutions with unknown acoustic behavior. This way it has been possible to deduce the absorption coefficient of the stage opening in each case. Finally, the coefficients of the proscenium opening found in each theater have been compared with those proposed by several authors. In addition, the influence of the absorption of the stage opening in each model has been evaluated. Noting that the values proposed in the reference works are adequate in old theaters, but not in modern ones, where they are valid only in medium and high frequencies. / Pérez Aguilar, BN. (2023). Revisión de los valores del espectro de absorción de la caja de escena en teatros, mediante la aplicación del método de superficies de respuesta [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/196753

A malha urbana das grandes cidades tem sido ocupada, principalmente nos grandes centros, por vários edifícios corporativos, localizados em pólos administrativos onde os ruídos urbanos são constantes. Além dos ruídos externos a que o edifício fica exposto, existem também os ruídos internos, ambos impactando no conforto e produtividade de seus ocupantes, trazendo problemas para a empresa. Tendo a situação brevemente descrita acima como preocupante, este trabalho tem por objetivo geral, investigar quais materiais industrializados para tratamento acústico e quais técnicas são utilizadas, para redução e controle, da propagação de ruídos aéreos em edifícios de escritórios, nos últimos dez anos. Incluem-se assim o estudo e apresentação das características técnicas para especificação de forros acústicos, barreiras acústicas, tratamento de paredes, pisos, layout e mobiliário, vidros acústicos, tratamento dos ruídos gerados pelo ar condicionado e mascaramento sonoro. O objetivo específico neste trabalho é analisar os materiais utilizados para tratamento acústico, baseado nos índices de classificação acústica, seja este de absorção ou isolamento, com relação ao desempenho do material. São eles: NRC (Índice de Redução Sonora), \'alfa\' (Coeficiente de Absorção), \'alfa\'w (Coeficiente de Absorção Sonora Ponderado) Rw (Índice de Redução Acústica) e STC (Classe de Transmissão Sonora). Esta pesquisa tem como resultado a centralização de dados técnicos referente à utilização de materiais acústicos para controle de ruídos aéreos em edifícios de escritórios; a análise das classificações e desempenhos e a avaliação da disponibilização de informações técnicas nos catálogos brasileiros de produtos. Tal resultado oferecerá uma base de consulta para obtenção de critérios durante a especificação e elaboração de projetos de espaços corporativos. O trabalho conclui apontando observações da autora, referentes à utilização dos materiais e técnicas e a necessidade de criação e produção de um maior portfólio de produtos. / Big cities have been taken the ground thought freeways and avenues, where constant and loud noise takes place. At theses ways, corporate edifices are also often established, so they naturally become exposed to the external noise interference, regardless the own internal facilities noising. The consequence is that people how work at these places are more prone to be less productive, turning it into a drawback to the corporate. The scenario described above is very concerning. This general research objective is to study techniques and industrialized material in order to reduce and control the noise propagation thought the air on for corporate facilities, focused at the last ten years time frame. It will focus on study and present the technical characteristics for acoustic absorption and/or isolation of roof lining, acoustic barriers, walls, floor, office layout, furniture, glasses, air-conditioner, and sound masking techniques. The specific research objective is to analyze the materials for acoustic handling, based on acoustic classification indexes that relate to the material performance, for absorption and isolation, as listed: NRC (Noise Reduction Coefficient), \'alfa\' (Sound Absorption Coefficient), \'alfa\'w (Pounder Sound Absorption Coefficient), Rw (Noise Reduction Index) and STC (Sound Transmission Class). The objective of this research is to be a single point of reference for technical data regarding the utilization of materials that can be used to control the sound propagation thought the air on corporate edifices; the classification of analysis and performance as well as the evaluation of technical information available on Brazilian product catalogs. The research result offers a baseline for those who look for criteria during the speciation and implementation of corporative spaces. The conclusion of this work is done with the Authors considerations regarding the utilization of materials and techniques, as well the necessity of creation and production of wider product portfolio.

A malha urbana das grandes cidades tem sido ocupada, principalmente nos grandes centros, por vários edifícios corporativos, localizados em pólos administrativos onde os ruídos urbanos são constantes. Além dos ruídos externos a que o edifício fica exposto, existem também os ruídos internos, ambos impactando no conforto e produtividade de seus ocupantes, trazendo problemas para a empresa. Tendo a situação brevemente descrita acima como preocupante, este trabalho tem por objetivo geral, investigar quais materiais industrializados para tratamento acústico e quais técnicas são utilizadas, para redução e controle, da propagação de ruídos aéreos em edifícios de escritórios, nos últimos dez anos. Incluem-se assim o estudo e apresentação das características técnicas para especificação de forros acústicos, barreiras acústicas, tratamento de paredes, pisos, layout e mobiliário, vidros acústicos, tratamento dos ruídos gerados pelo ar condicionado e mascaramento sonoro. O objetivo específico neste trabalho é analisar os materiais utilizados para tratamento acústico, baseado nos índices de classificação acústica, seja este de absorção ou isolamento, com relação ao desempenho do material. São eles: NRC (Índice de Redução Sonora), \'alfa\' (Coeficiente de Absorção), \'alfa\'w (Coeficiente de Absorção Sonora Ponderado) Rw (Índice de Redução Acústica) e STC (Classe de Transmissão Sonora). Esta pesquisa tem como resultado a centralização de dados técnicos referente à utilização de materiais acústicos para controle de ruídos aéreos em edifícios de escritórios; a análise das classificações e desempenhos e a avaliação da disponibilização de informações técnicas nos catálogos brasileiros de produtos. Tal resultado oferecerá uma base de consulta para obtenção de critérios durante a especificação e elaboração de projetos de espaços corporativos. O trabalho conclui apontando observações da autora, referentes à utilização dos materiais e técnicas e a necessidade de criação e produção de um maior portfólio de produtos. / Big cities have been taken the ground thought freeways and avenues, where constant and loud noise takes place. At theses ways, corporate edifices are also often established, so they naturally become exposed to the external noise interference, regardless the own internal facilities noising. The consequence is that people how work at these places are more prone to be less productive, turning it into a drawback to the corporate. The scenario described above is very concerning. This general research objective is to study techniques and industrialized material in order to reduce and control the noise propagation thought the air on for corporate facilities, focused at the last ten years time frame. It will focus on study and present the technical characteristics for acoustic absorption and/or isolation of roof lining, acoustic barriers, walls, floor, office layout, furniture, glasses, air-conditioner, and sound masking techniques. The specific research objective is to analyze the materials for acoustic handling, based on acoustic classification indexes that relate to the material performance, for absorption and isolation, as listed: NRC (Noise Reduction Coefficient), \'alfa\' (Sound Absorption Coefficient), \'alfa\'w (Pounder Sound Absorption Coefficient), Rw (Noise Reduction Index) and STC (Sound Transmission Class). The objective of this research is to be a single point of reference for technical data regarding the utilization of materials that can be used to control the sound propagation thought the air on corporate edifices; the classification of analysis and performance as well as the evaluation of technical information available on Brazilian product catalogs. The research result offers a baseline for those who look for criteria during the speciation and implementation of corporative spaces. The conclusion of this work is done with the Authors considerations regarding the utilization of materials and techniques, as well the necessity of creation and production of wider product portfolio.