Propiedades Acústicas de Superficies Cubiertas por Resonadores Multipolares
Autores: Kanev, Nikolay
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Propiedades Acústicas de Superficies Cubiertas por Resonadores Multipolares
Categoría
Artes
Subcategoría
Música
Palabras clave
Resonadores
Metamateriales acústicos
Metasuperficies
Resonadores multipolares
Propiedades de absorción de sonido
Resonadores de Helmholtz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Se utilizan diferentes tipos de resonadores para crear metamateriales acústicos y metasuperficies. Estudios recientes se han centrado en el uso de múltiples resonadores de tipos dipolo, cuadrupolo, octupolo e incluso hexadecapolo. Este artículo considera la teoría de una metasuperficie acústica, que es una superficie plana con un arreglo periódico de resonadores multipolares. Se determina el campo sonoro reflejado por la metasuperficie. Si la distancia entre los resonadores es menor que la mitad de la longitud de onda de la onda plana incidente, el campo lejano se puede describir mediante un coeficiente de reflexión que depende del ángulo de incidencia. Esto nos permite caracterizar las propiedades acústicas de la metasuperficie mediante una condición de contorno homogeneizada, que es una condición de contorno de impedancia tangencial de alto orden. Se introduce la impedancia tangencial dependiendo del orden multipolar de los resonadores. Además, analizamos las propiedades de absorción sonora de estas metasuperficies, que son un factor crítico para determinar su rendimiento. El artículo presenta un modelo teórico para el caso sublongitud de onda que tiene en cuenta los órdenes multipolares de los resonadores y su impacto en la absorción sonora. Se calculan el coeficiente de absorción máximo para un campo sonoro difuso, así como el valor óptimo para la impedancia homogeneizada, para órdenes multipolares arbitrarios. También se discuten ejemplos de resonadores multipolares, que pueden fabricarse a partir de un conjunto de resonadores de Helmholtz o resonadores de membrana.
Descripción
Se utilizan diferentes tipos de resonadores para crear metamateriales acústicos y metasuperficies. Estudios recientes se han centrado en el uso de múltiples resonadores de tipos dipolo, cuadrupolo, octupolo e incluso hexadecapolo. Este artículo considera la teoría de una metasuperficie acústica, que es una superficie plana con un arreglo periódico de resonadores multipolares. Se determina el campo sonoro reflejado por la metasuperficie. Si la distancia entre los resonadores es menor que la mitad de la longitud de onda de la onda plana incidente, el campo lejano se puede describir mediante un coeficiente de reflexión que depende del ángulo de incidencia. Esto nos permite caracterizar las propiedades acústicas de la metasuperficie mediante una condición de contorno homogeneizada, que es una condición de contorno de impedancia tangencial de alto orden. Se introduce la impedancia tangencial dependiendo del orden multipolar de los resonadores. Además, analizamos las propiedades de absorción sonora de estas metasuperficies, que son un factor crítico para determinar su rendimiento. El artículo presenta un modelo teórico para el caso sublongitud de onda que tiene en cuenta los órdenes multipolares de los resonadores y su impacto en la absorción sonora. Se calculan el coeficiente de absorción máximo para un campo sonoro difuso, así como el valor óptimo para la impedancia homogeneizada, para órdenes multipolares arbitrarios. También se discuten ejemplos de resonadores multipolares, que pueden fabricarse a partir de un conjunto de resonadores de Helmholtz o resonadores de membrana.