La norma “ASTM E1050-19 Método de prueba estándar para impedancia y absorción de materiales acústicos utilizando un tubo, dos micrófonos y un sistema de análisis de frecuencia digital” desarrollada por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM) describe un método de prueba que incluye el uso de un tubo de impedancia, dos posiciones de micrófono y un sistema de análisis de frecuencia digital para determinar los coeficientes de absorción de sonido incidente normal y las relaciones de impedancia acústica específica normal de los materiales. El procedimiento para acreditar un laboratorio para realizar este método de ensayo se incluye en el anexo de la norma (Anexo A1).
Para los efectos de esta norma, se aplican los términos y definiciones dados en ASTM C634.
Este método de prueba es similar al método de prueba estándar “ASTM C384-04 Método de prueba estándar para impedancia y absorción de materiales acústicos mediante el método del tubo de impedancia” en el que se utiliza un tubo de impedancia con una fuente de sonido conectada a un extremo y una muestra de prueba montada en el otro extremo. Sin embargo, las técnicas de medición de ambos métodos son fundamentalmente diferentes.
En este método de prueba, se generan ondas planas dentro del tubo utilizando una señal de banda ancha de una fuente de ruido en lugar de una sinusoide discreta de un oscilador. La descomposición del patrón de onda sonora estacionaria en sus componentes que se mueven hacia adelante y hacia atrás se logra midiendo simultáneamente las presiones sonoras en dos puntos separados en la pared lateral del tubo. Al procesar la matriz de datos complejos de la función de transferencia medida, se realiza el cálculo de los coeficientes de absorción incidente normal para el material acústico.
Las cantidades se determinan en funciones de frecuencia a una resolución determinada por la frecuencia de muestreo del sistema de análisis de frecuencia digital. El rango de frecuencia utilizable depende del diámetro del tubo y de la distancia entre las posiciones del micrófono. Se puede lograr un rango de frecuencia ampliado utilizando tubos de distintos diámetros y espaciamientos de micrófonos. Este método de prueba está destinado a proporcionar una técnica de medición mucho más rápida que el método de prueba estándar ASTM C384-04.
Este método de prueba se puede aplicar para medir los coeficientes de absorción acústica de materiales absorbentes en el ángulo de incidencia normal, es decir, a 0 grados. También se puede utilizar para determinar relaciones de impedancia y aceptación específicas. Las propiedades medidas mediante este método de prueba son útiles en la investigación fundamental y el desarrollo de productos de materiales que absorben el sonido.
Los coeficientes de absorción del sonido incidente normal pueden ser bastante útiles en situaciones en las que el material se coloca en un espacio acústico pequeño cerca de una fuente de sonido, como un recinto de máquina muy compacto.
Este método de prueba permite la comparación de valores relativos de absorción acústica en situaciones donde no es práctico obtener muestras grandes para mediciones precisas de eventos aleatorios en la cámara de reverberación. Para materiales con respuesta local, se pueden obtener estimaciones de coeficientes de absorción incidente aleatorios a partir de datos de impedancia normal. La clasificación localmente sensible incluye materiales fibrosos con altas pérdidas internas. Se han desarrollado fórmulas para transformar las propiedades de absorción acústica de fenómenos normales a aleatorios tanto para materiales que reaccionan localmente como para materiales que reaccionan colectivamente.
Las mediciones descritas en este método de prueba se pueden realizar con alta precisión, pero pueden ser engañosas. Pueden surgir incertidumbres de órdenes de magnitud mayores que las obtenidas a partir de las mediciones de otras fuentes. Se debe tener cuidado de muestrear adecuadamente los materiales no uniformes.
La forma y el área de cada muestra deben ser iguales a la sección transversal de la tubería. La muestra debe encajar perfectamente en el soporte, no tan apretada que sobresalga en el medio ni tan suelta que quede un espacio entre el soporte y el borde. Se recomienda sellar las grietas y huecos circundantes con vaselina o plastilina. Por las razones expuestas en esta norma, es deseable que la muestra tenga una superficie relativamente plana.
El dispositivo utilizado en estas pruebas es un cilindro o tubo hueco con un soporte para la muestra de prueba en un extremo y una fuente de sonido en el otro extremo. Los puertos de micrófono están montados en dos o más puntos a lo largo de la pared del tubo. Se utiliza un sistema de análisis de frecuencia digital de dos canales para la adquisición y el procesamiento de datos.
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