Zu den wenigen Methoden, die sich für eine prozessnahe Charakterisierung von dispersen Stoffsystemen bezüglich der Partikelgrößenverteilung eignen, zählt die Schalldämpfungsspektroskopie. Dennoch ist ihr Einsatz in der industriellen Praxis auf einen überschaubaren Bereich an Messaufgaben und Stoffsystemen beschränkt. Insbesondere findet sie kaum Einsatz für die Partikelgrößenanalyse von submikronen Emulsionen. Die vorliegende Arbeit macht es sich deshalb zum Ziel, ausgehend von grundsätzlichen Überlegungen die Eignung der Schalldämpfungsspektroskopie zur prozessnahen Charakterisierung des Dispersitätszustandes von submikronen Emulsionen zu bewerten und zu verbessern. Schwerpunkte der Arbeit sind die modellhafte Beschreibung des Schalldämpfungsverhaltens von hoch konzentrierten Partikelsystemen im Submikrometerbereich, die Abschätzung des Einflusses von Emulgatoren auf die Schalldämpfung, die Erkennbarkeit von Einzelheiten der Partikelgrößenverteilung, die Sensitivität berechneter Partikelgrößenverteilungen bezüglich der Partikelkonzentration und der verschiedenen Stoffeigenschaften sowie die Auswertung von Schalldämpfungsspektren bei Unkenntnis dieser Modellparameter. Die angesprochenen Aspekte werden am Beispiel typischer Charakterisierungsaufgaben diskutiert. / The ultrasonic spectroscopy is one of few measurement methods applicable to the online characterization of disperse systems with regard to particle size distribution. However, its application in industrial practise is restricted to a rather low number of measurement tasks and material systems. In particular it is hardly used for the particle size analysis of submicron emulsions. This thesis therefore aims to the evaluation of the ultrasonic spectroscopy regarding its applicability to the online characterization of submicron emulsions. Main issues of the thesis are the modelling of sound attenuation in dense particle systems, the estimation on the influence that surfactant layers exert on sound attenuation, the resolution at which size distribution can be measured, the sensitivity of calculated size distributions to model parameters (particle concentration and material properties) and the analysis of measured attenuation spectra by unknown model parameters. The meanining of these issues are illustrated for typical characterization tasks.

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.

[ES] El control de ruido ambiental es una preocupación de primera magnitud para las sociedades avanzadas, debido a los problemas derivados que ocasionan en la salud de los ciudadanos. Una de las soluciones más extendidas para el control del ruido en su fase de transmisión en la utilización de pantallas acústicas. La aparición de nuevos materiales formados por redes de dispersores acústicos aislados, denominados cristales de sonido, está revolucionando el campo del apantallamiento acústico, posibilitando el avance tecnológico de esta área. Así, en los últimos años, las pantallas acústicas basadas en cristales de sonido se han posicionado como una alternativa viable a las pantallas acústicas tradicionales, puesto que ofrecen múltiples ventajas frente a las soluciones actuales. En el presente trabajo se muestra primeramente una recopilación de los avances realizados en el campo del apantallamiento acústico mediante esta tipología de pantallas. No obstante, aún existen líneas de investigación abiertas en esta área, que es necesario abordar para conseguir el objetivo de aplicar esta tecnología como atenuadores de sonido en las infraestructuras de transporte. Durante el periodo de formación de la doctoranda, se ha trabajado en algunas de las líneas de investigación activas en este campo del apantallamiento acústico. Una de estas investigaciones condujo al descubrimiento de interferencias entre los efectos de la resonancia y la dispersión múltiple de los cristales de sonido cuando estos efectos se producen en rangos de frecuencia cercanos. También hemos diseñado un nuevo dispositivo de reducción de ruido basado en cristales de sonido, utilizando herramientas de optimización multiobjetivo, que permitan apantallar y reflejar de forma difusa el ruido. El empleo de esta nueva herramienta de diseño identificó la necesidad de realizar un estudio comparativo de los métodos de simulación más utilizados para estimar el rendimiento de los dispositivos basados en cristales de sonido. Por último, hemos realizado un estudio psicoacústico para determinar la percepción de la reducción de molestia que proporcionan las pantallas acústicas basadas en cristales sonido y las barreras tradicionales, determinando si los parámetros objetivos que evalúan su rendimiento coinciden con la respuesta subjetiva de los usuarios. / [CA] El control de soroll ambiental és una preocupació de primera magnitud per a les societats avançades, a causa dels problemes derivats que ocasionen en la salut dels ciutadans. Una de les solucions més esteses per al control del soroll en la seua fase de transmissió en la utilització de pantalles acústiques. L'aparició de nous materials formats per xarxes de dispersors acústics aïllats, denominats cristals de so, està revolucionant el camp de l'apantallament acústic, possibilitant l'avanç tecnològic d'esta àrea. Així, en els últims anys, les pantalles acústiques basades en cristals de so s'han posicionat com una alternativa viable a les pantalles acústiques tradicionals, ja que oferixen múltiples avantatges enfront de les solucions actuals. En el present treball es mostra primerament una recopilació dels avanços realitzats en el camp de l'apantallament acústic per mitjà d'esta tipologia de pantalles. No obstant això, encara hi ha línies d'investigació obertes en esta àrea, que és necessari abordar per a aconseguir l'objectiu d'aplicar esta tecnologia com a atenuadors de so en les infraestructures de transport. Durant el període de formació de la doctoranda, s'ha treballat en algunes de les línies d'investigació actives en este camp de l'apantallament acústic. Una d'estes investigacions va conduir al descobriment d'interferències entre els efectes de la ressonància i la dispersió múltiple dels cristals de so quan estos efectes es produïxen en rangs de freqüència pròxims. També hem dissenyat un nou dispositiu de reducció de soroll basat en cristals de so, utilitzant ferramentes d'optimització multiobjectiu, que permeten apantallar i reflectir de forma difusa el soroll. L'ús d'esta nova ferramenta de disseny va identificar la necessitat de realitzar un estudi comparatiu dels mètodes de simulació més utilitzats per a estimar el rendiment dels dispositius basats en cristals de so. Finalment, hem realitzat un estudi psicoacústic per a determinar la percepció de la reducció de molèstia que proporcionen les pantalles acústiques basades en cristals so i les barreres tradicionals, determinant si els paràmetres objectius que avaluen el seu rendiment coincidixen amb la resposta subjectiva dels usuaris. / [EN] Control of environmental noise is a major concern for advanced societies because of the resulting problems for citizens' health. One of the most widespread solutions for controlling noise in its transmission phase is the use of acoustic screens. The emergence of new materials made up of arrays of isolated acoustic scatterers, called sonic crystals, is revolutionizing the field of acoustic screening. In recent years, acoustic screens based on sonic crystals have positioned themselves as a viable alternative to traditional acoustic screens, as they offer multiple advantages over current traditional solutions. This Doctoral dissertation compiles the advances in the field of acoustic screening using this type of sonic crystals. However, there is still active research in this area which needs to be addressed and studied in order to apply this technology as noise reduction devices in transport infrastructures. Therefore, during the PhD student's training period, we have researched the acoustic phenomena produced by isolated scatterers in order to better understand the physical phenomena behind the lasts designs of this type of screen. One of these researches led to the discovery of interferences between the effects of resonance and multiple scattering of sonic crystals when occurring in nearby frequency ranges. Also we have designed a new noise reduction device based on sonic crystals, using multi-objective optimization tools, which would block and diffuse the noise. This new designing tool identified the need for a comparative study of the most commonly used simulation methods to estimate the performance of devices based on sonic crystals. Finally, we have carried out a psychoacoustic study that determined the perception of the annoyance reduction provided by acoustic screens based on sonic crystals and traditional barriers, determining whether the objective parameters that evaluate their performance match to the subjective response of the users. / Agradezco al Ministerio de Ciencia e Innovación por la ayuda concedida dentro del programa Doctores Industriales. Asimismo, a mi tutor en empresa Dr. Juan José Martín Pino, por posibilitar la realización de esta investigación dentro de la empresa BECSA. Al Departamento de Física Aplicada de la Universitat Politècnica de València, a la Comisión Académica del Programa de Doctorado de Matemáticas y al Centro de Tecnologías Físicas: Acústica, Materiales y Astrofísica. / Peiró Torres, MDP. (2021). Research of the acoustic phenomenon produced by isolated scatterers and its applicability as a noise reducing device in transport infrastructures. Search for an optimised and sustainable design [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/164903 / TESIS