Abstract:
Commercial impedance tubes are very expensive and hinder the development of research into new materials, especially those derived from plant fibers. Therefore, the objective is to design a low-cost impedance tube following standards such as ISO 10534-2 and ASTM E 1050-98. The importance of this work lies in providing users with an economical and high-quality option. The design of two impedance tubes was established, one for low-frequency testing and the other for high frequencies. Following the methodology, the overall system was divided into mechanical, electronic, and software design. Once the three designs were finalized, construction drawings for the tube and electronics were established. Subsequently, the designs were implemented to perform the acoustic characterization of coconut fiber samples. It was found that the absorption capacity of this fiber increases with increasing frequency, consistent with other studies. Furthermore, an economic analysis was performed, showing an implementation cost of $3494.11. Finally, it is concluded that by following the standards, an instrument with a good price-quality ratio can be designed, and that its implementation is viable and reproducible.
Keywords: acoustic impedance, sound-absorbing materials; acoustic characterization; ISO 10534-2, ASTM E 1050-98
Description:
Los tubos de impedancia comerciales son muy costosos y se convierten en obstáculo para el desarrollo de investigación de nuevos materiales, especialmente de aquellos derivados de fibras vegetales. Por eso, se tiene como objetivo diseñar un tubo de impedancia de bajo costo siguiendo normas como la ISO 10534-2 y ASTM E 1050-98. La importancia de este trabajo radica en brindar una opción económica y de calidad a los usuarios. Se estableció el diseño de dos tubos de impedancia, uno para ensayos de bajas frecuencias y otro para altas. Siguiendo la metodología, el sistema general fue dividido en diseño mecánico, electrónico y software. Una vez finalizado los tres diseños se estableció planos de construcción del tubo y electrónicos. Posteriormente se implementó los diseños para realizar la caracterización acústica de muestras de fibras de coco. Se obtuvo que a mayor frecuencia esta fibra aumenta su capacidad de absorción coincidiendo con otros estudios. Además, se realizó un análisis económico donde el costo de implementación es de $3494.11. Finalmente se concluye que, siguiendo las normas, se puede diseñar un instrumento con buena relación calidad-precio y su implementación es viable y reproducible.
