Resumen de Metadifusores: difusores acústicos ultrafinos basados en metamateriales
Noé Jiménez, T.J. Cox, Vicente Romero García, Jean Philippe Groby
Los difusores de Schröeder consisten en paneles ranurados en los que cada hendidura actúa a modo de resonador de cuarto de longitud de onda. Así, ajustando la profundidad de cada ranura acorde a una secuencia numérica se obtiene una determinada distribución espacial del coeficiente de reflexión. Cuando dichos paneles presentan un coeficiente de reflexión cuya transformada de Fourier espacial es plana, la estructura refleja las ondas acústicas en todas direcciones y de manera uniforme. Sin embargo, los difusores de Schröeder clásicos presentan un grosor aproximado de una mitad de la longitud de onda, lo que limita su aplicación para difusión de baja frecuencia o en espacios reducidos. En este trabajo presentamos un nuevo concepto de difusor acústico basado en metamateriales, denominados metadifusores. Se trata de paneles ranurados en los que sobre cada ranura se coloca un array de resonadores de Helmholtz. Empleando el método analítico de la matriz de transferencia y la validación numérica incluyendo los efectos termoviscosos, se presentan diseños análogos a los difusores de residuo cuadrático y difusores de raíz primitiva en los que el panel presenta un grosor de entre 20 y 46 veces menor que la longitud de onda incidente. Por otro lado, empleando la absorción perfecta producida por los metamateriales, presentamos por primera vez el diseño eficiente en baja frecuencia de difusores basados en secuencias ternarias. Finalmente, métodos de optimización genética son usados para diseñar un panel presentando un alto valor del coeficiente de difusión normalizado (mayor de 0.8) en un rango de frecuencias de entre 250 y 2000 Hz, mientras que el grosor del panel es 40 veces menor que la longitud de onda incidente, siendo el espesor total del panel 3 cm.
