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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2012.tde-25092012-204752
Documento
Autor
Nome completo
Jaime Alberto Mosquera Sanchez
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2012
Orientador
Banca examinadora
Oliveira, Leopoldo Pisanelli Rodrigues de (Presidente)
Arruda, José Roberto de França
Varoto, Paulo Sergio
Título em português
Controle ativo acústico estrutural: projeto, simulação e análise de qualidade sonora
Palavras-chave em português
Controle ativo acústico estrutural
Controle ativo de qualidade sonora
Distúrbio harmônico
Psico-acústica
Resumo em português
Este documento trata do estudo de sistemas de controle de ruído e qualidade sonora em aplicações próprias da indústria da mobilidade, e da avaliação inovadora do seu desempenho com base em métricas da psico-acústica relevantes para esta área como Loudness, Roughness e Tonality. Uma metodologia de projeto e implantação de sistemas de controle ativo com base em métricas da psico-acústica é estabelecida. Os desafios se encontram, primeiramente, na definição do conjunto de atributos temporais e espectrais do distúrbio de entrada, responsável pelas condições auditivas indesejáveis que são identificados a partir da análise da emissão acústica sintetizada de um motor de combustão interna de um veículo automotivo. Algoritmos e metodologias computacionais são usados de forma extensiva para simulação e análise, integrando as áreas de projeto de sistemas de controle e psico-acústica. Um algoritmo adaptativo de controle de qualidade sonora é desenvolvido para solucionar problemas gerados pela interação em amplitude e/ou fase relativa das componentes de banda estreita em distúrbios de característica harmônica. Finalmente, os conceitos avaliados de forma numérica são validados experimentalmente, permitindo não só a análise critica do desempenho psico-acústico dos controladores, como também da própria metodologia de projeto adotada, o que é realizado com auxílio de um mock-up de um veículo automotivo sujeito a distúrbios de características psico-acústicas relevantes para o problema proposto.
Título em inglês
Active structural acoustic control: design, simulation and analysis of sound quality
Palavras-chave em inglês
Active sound quality control
Active structural acoustic control
Harmonic disturb
Psychoacoustics
Resumo em inglês
This master thesis deals with the study of active noise and sound quality control systems in automotive applications, and the innovative assessment of their performance based on relevant psychoacoustic metrics in this area such as Loudness, Roughness and Tonality. A methodology for designing and implementing active control systems based on psychoacoustic metrics is established. The main challenges reside in defining the set of time-frequency attributes of the disturbance, responsible for the undesirable auditory stimuli. Computer algorithms are used extensively for simulating and analyzing the disturbance, which is a synthesized internal combustion engine noise, integrating both the control system design and psychoacoustics areas. An adaptive active sound quality control algorithm is proposed to resolve the amplitude and/or relative phase interactions among the narrowband components of the multi-harmonic disturbance. Eventually, the numerical results are correlated with real experiments, allowing not only a critical analysis of the psychoacoustic performance of the controllers, but also of the proposed design methodology, which is accomplished with the aid of a vehicle's mock-up, subject to disturbances of relevant psychoacoustic characteristics to the proposed problem.
 
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Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange a todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome da pessoa autora do trabalho.
Data de Publicação
2012-10-11
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • MOSQUERA-SANCHEZ, J. A., et al. Multi-Harmonic Adaptive Control for Roughness. In 14th International Symposium on Dynamic Problems of Mechanics (DINAME2011), 14, Maresias, 2011. Rio de Janeiro : Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas, 2011.
  • MOSQUERA-SANCHEZ, J. A., and OLIVEIRA, L. P. R.. An Adaptive Controller for Amplitude and Relative Phase Control of Periodic Disturbance. In International Conference on Noise and Vibration Engineering (ISMA), 2012, Leuven, 2012. Leuven : Katholieke Universiteit Leuven, 2012.
  • MOSQUERA-SANCHEZ, J. A., and OLIVEIRA, L. P. R.. Frequency-Domain Delayless Adaptive Control for Roughness. In 18th International Congress on Sound & Vibration (ICSV18), 18, Rio de Janeiro, 2012. Rio de Janeiro : The International Institute of Acoustics and Vibration, 2012.
  • OLIVEIRA, L. P. R., et al. Sound Quality Scattering due to Vibro-acoustic Model Variability. In Uncertainties2012, Maresias, 2012. Rio de Janeiro : Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas, 2012.
  • OLIVEIRA, L. P. R., and MOSQUERA-SANCHEZ, J. A.. Frequency-domain delayless adaptive control of Roughness. In International Congress and Exposition on Noise Control Engineering (INTERNOISE), 2012, New York, 2012. New York : Institute of Noise Control Engineering of the USA, 2012.
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