¿Qué es un Software de Análisis Acústico?
Un software de análisis acústico es un programa informático que ayuda a comprender los fenómenos acústicos mediante el análisis de las características básicas del sonido, como su propagación, reflexión, absorción e interferencia, y la visualización de las propiedades del sonido invisible.
En particular, el análisis acústico mediante el método de los elementos finitos, al igual que el análisis estructural, permite realizar el análisis en una fase temprana del diseño y aportar información al diseño en una fase temprana, evitando así la repetición del diseño debido a defectos acústicos.
Otros métodos de análisis son el método de diferencias y el método de elementos límite.
Usos del Software de Análisis Acústico
Los análisis relacionados con el sonido son cada vez más importantes, por ejemplo, para analizar los niveles de ruido de los vehículos ferroviarios, el sonido radiado de los motores de los coches y el ruido de los silenciadores.
En cuanto a la supresión del ruido, es necesario analizar la capacidad de apantallamiento y absorción del sonido mediante estructuras de insonorización y materiales fonoabsorbentes.
Además, hay muchas aplicaciones relacionadas con el sonido, como las características acústicas de los equipos de audio de los coches, por ejemplo, con el fin de evaluar la propagación del sonido y el rendimiento acústico, o investigar la calidad sonora de grandes espacios, como salas de conciertos, donde es necesario manejar hasta altas frecuencias.
En los últimos años también ha aparecido software que va un paso más allá del análisis acústico habitual, como la lectura de emociones a partir del análisis acústico de voces humanas o la evaluación cuantitativa de la calidad de una reunión.
Principios del Software de Análisis Acústico
En cuanto a los principios de análisis, la base es la ecuación de ondas. Especialmente en los análisis en los que la propagación del sonido en el espacio es importante, es necesario resolver la ecuación de ondas tridimensional, que a menudo no es fácil de resolver, por lo que se suele utilizar un solucionador que modele el espacio de análisis de forma discreta. El método de los elementos finitos con condiciones de contorno bien definidas o lo que se conoce como método de los elementos de contorno es un medio típico de análisis.
Las frecuencias de sonido que puede oír el oído humano están en el intervalo de 20 Hz a 20.000 Hz, pero los sonidos de frecuencias más bajas tienden a ser más difíciles de oír, lo que se conoce como la característica auditiva humana. En el caso del ruido de los motores de los coches durante la aceleración o del ruido de los aviones a reacción, se aplica un factor de corrección para corregir el nivel de la señal (dB) en función de la frecuencia del ruido de acuerdo con esta característica auditiva, y el análisis se realiza de acuerdo con la forma en que las personas perciben el sonido in situ.
La forma en que se establece la malla (el tamaño de los elementos individuales del análisis) es muy importante en el análisis de elementos finitos, y la longitud de onda λ es inversamente proporcional a la frecuencia f, por lo que la longitud de onda, o tamaño de la malla, debe establecerse para tener en cuenta la frecuencia del análisis acústico. En el método de los elementos de contorno infinito, el tamaño de la malla (tamaño de los elementos) debe ser inferior a 1/4 de la longitud de onda de la frecuencia de análisis, debido a las limitaciones del algoritmo de análisis.