Aplicação de wavelets e técnicas clássicas de processamento de sinaisà caracterização de materiais e fontes acústicas

• Autor(a) principal: Luana Torquete Lara
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-ATLLLP
• topic: Wavelet; Remoção de ruído; Tubo de impedância; Absorção acústica; Localização de fonte acústicas; Diferença de tempo de chegada; Sinal-ruído (Acústica); Engenharia elétrica; Wavelets (Matemática)

Este trabalho estuda técnicas de processamento de sinais aplicadas a sinais acústicos relacionados a dois problemas. O primeiro refere-se à remoção de ruído em sinais que simulam medições em tubo de impedância para posterior cálculo do coeficiente de absorção sonora. Já o segundo problema refere-se à localização de fontes sonoras. O tubo de impedância é um sistema utilizado para estimar a curva de absorção de materiais acústicos, e o método mais utilizado para isso é o dos dois microfones. Tal método consiste em obter uma função de resposta em frequência a partir de sinais de pressão sonora medidos por dois microfones presentes no tubo de impedância, a qual permite obter o coeficiente de absorção. Porém, o ruído de medição degrada aqualidade da estimação dessa curva, principalmente quando a relação sinal ruído é baixa. Assim, propõe-se a utilização de um método de denoising baseado em wavelets. Um programa de simulação numérica do tubo de impedância foi utilizado como caixa preta, sendo que uma varredura senoidal exponencial é fornecida ao programa como sinal de excitação do alto-falante, e o programa retorna os sinais dos dois microfones. Estes são contaminados com ruídos Gaussianos brancos e em seguida são submetidos ao processo de remoção de ruído via wavelets. Os sinais filtrados são então processados e a curva de absorção sonora do material é estimada. Os desempenhos de váriasfamílias de wavelets são investigados. A comparação da curva de absorção estimada com a "exata"mostra que as wavelets são eficientes em baixas frequências. Quanto ao segundo problema, um espaço bidimensional e outro tridimensional são simulados e a localização da fonte sonora é estimada por mínimos quadrados utilizando a diferençade tempo de chegada da onda sonora, TDOA, entre vários microfones dispostos no recinto. Para determinar o valor de TDOA, são utilizadas a correlação cruzada e a correlação cruzada generalizada com transformação de fase. Além disso, é analisada a influência das reflexões e do ruído presente no espaço nessa estimação. Para isso, aos sinais simulados dos microfones são incorporados ruídos gaussianos brancos. Vários sinais de teste são comparados e para todos eles é possível localizar a posição da fonte