Ingeniería acústica

La aeroacústica se ocupa de cómo se genera el ruido por el movimiento del aire, por ejemplo, mediante la turbulencia, y cómo se propaga el sonido a través del aire fluido. La aeroacústica desempeña un papel importante en la comprensión de cómo se genera el ruido en aeronaves y turbinas eólicas , así como en la exploración del funcionamiento de los instrumentos de viento . ^{[ 9 ]}

El procesamiento de señales de audio es la manipulación electrónica de señales de audio mediante procesamiento de señales analógicas y digitales . Se realiza por diversas razones, entre ellas:

• para realzar un sonido, por ejemplo, aplicando un efecto de audio como la reverberación ;
• para eliminar ruidos no deseados de una señal, por ejemplo, la cancelación de eco en las llamadas de voz por internet ;
• para comprimir una señal de audio para permitir una transmisión eficiente, por ejemplo, la codificación perceptual en MP3 y Opus.
• para comprender el contenido de la señal, por ejemplo, la identificación de pistas musicales mediante la recuperación de información musical . ^{[ 10 ]}

Los ingenieros de audio desarrollan y utilizan algoritmos de procesamiento de señales de audio.

La acústica arquitectónica (también conocida como acústica de edificios ) es la ciencia y la ingeniería que se ocupa de lograr un buen sonido dentro de un edificio. ^{[ 11 ]} La acústica arquitectónica puede abarcar desde lograr una buena inteligibilidad del habla en un teatro, restaurante o estación de tren, hasta mejorar la calidad de la música en una sala de conciertos o estudio de grabación, o suprimir el ruido para que las oficinas y los hogares sean lugares más productivos y agradables para trabajar y vivir. ^{[ 12 ]} El diseño acústico arquitectónico suele ser realizado por consultores acústicos. ^{[ 13 ]}

La bioacústica se ocupa del estudio científico de la producción de sonido y la audición en los animales. Puede incluir: la comunicación acústica y el comportamiento animal asociado, así como la evolución de las especies; cómo los animales producen el sonido; los mecanismos auditivos y la neurofisiología de los animales; el uso del sonido para monitorear poblaciones animales y el efecto del ruido artificial en los animales. ^{[ 14 ]}

Esta rama de la ingeniería acústica se ocupa del diseño de auriculares, micrófonos , altavoces , sistemas de sonido, reproducción de sonido y grabación. ^{[ 15 ]} Ha habido un rápido aumento en el uso de dispositivos electrónicos portátiles que pueden reproducir sonido y dependen de la ingeniería electroacústica, por ejemplo, teléfonos móviles , reproductores multimedia portátiles y tabletas .

El término "electroacústica" también se utiliza para describir un conjunto de efectos electrocinéticos que ocurren en líquidos heterogéneos bajo la influencia de ultrasonidos. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

La acústica ambiental se ocupa del control del ruido y las vibraciones causadas por el tráfico, las aeronaves, los equipos industriales, las actividades recreativas y cualquier otra cosa que pueda considerarse una molestia. ^{[ 1 ]} Los ingenieros acústicos que se ocupan de la acústica ambiental se enfrentan al reto de medir o predecir los niveles de ruido probables, determinar un nivel aceptable para ese ruido y determinar cómo se puede controlar el ruido. El trabajo de acústica ambiental suele ser realizado por consultores acústicos o por personas que trabajan en salud ambiental . ^{[ 13 ]} Investigaciones recientes han puesto un fuerte énfasis en los paisajes sonoros , el uso positivo del sonido (por ejemplo, fuentes, canto de pájaros) y la preservación de la tranquilidad . ^{[ 18 ]}

La acústica musical se ocupa de investigar y describir la física de la música y su percepción: cómo funcionan los sonidos empleados como música . Esto incluye: la función y el diseño de instrumentos musicales , incluidos los sintetizadores electrónicos ; la voz humana (la física y la neurofisiología del canto ); el análisis computacional de la música y la composición; el uso clínico de la música en musicoterapia, y la percepción y cognición de la música . ^{[ 19 ]}

El control del ruido es un conjunto de estrategias para reducir la contaminación acústica mediante la reducción del ruido en su fuente, la inhibición de la propagación del sonido mediante barreras acústicas o similares, o mediante el uso de protección auditiva ( orejeras o tapones para los oídos ). ^{[ 20 ]} El control en la fuente es la forma más rentable de proporcionar control del ruido. La ingeniería de control del ruido aplicada a automóviles y camiones se conoce como ruido, vibración y aspereza (NVH). Otras técnicas para reducir el ruido del producto incluyen el aislamiento de vibraciones , la aplicación de absorbentes acústicos y recintos acústicos. La ingeniería acústica puede ir más allá del control del ruido para analizar cuál es el mejor sonido para un producto, ^{[ 21 ]} por ejemplo, manipulando el sonido del cierre de las puertas en los automóviles .

La psicoacústica intenta explicar cómo responden los seres humanos a lo que oyen, ya sea un ruido molesto o música hermosa. En muchas ramas de la ingeniería acústica, el oyente humano es el juez final para determinar si un diseño es exitoso; por ejemplo, si la localización del sonido funciona en un sistema de sonido envolvente . «La psicoacústica busca conciliar los estímulos acústicos y todas las propiedades científicas, objetivas y físicas que los rodean, con las respuestas fisiológicas y psicológicas que estos evocan». ^{[ 10 ]}

El habla es un área de estudio fundamental para la ingeniería acústica, que abarca la producción, el procesamiento y la percepción del habla. Esto incluye la física , la fisiología , la psicología , el procesamiento de señales de audio y la lingüística . El reconocimiento y la síntesis del habla son dos aspectos importantes del procesamiento automático del habla. Garantizar que el habla se transmita de forma inteligible , eficiente y con alta calidad en salas, mediante sistemas de megafonía y sistemas telefónicos son otras áreas de estudio importantes. ^{[ 22 ]}

La ultrasonografía se ocupa de las ondas sonoras en sólidos, líquidos y gases a frecuencias demasiado altas para ser escuchadas por la persona promedio. Las áreas de especialización incluyen la ultrasonografía médica (incluida la ultrasonografía médica ), la sonoquímica , los ensayos no destructivos , la caracterización de materiales y la acústica subacuática ( sonar ). ^{[ 23 ]}

La acústica subacuática es el estudio científico del sonido en el agua. Se ocupa tanto del sonido natural como del artificial y su generación bajo el agua; cómo se propaga y cómo lo perciben los animales. Entre sus aplicaciones se incluyen el sonar para localizar objetos sumergidos, como submarinos , la comunicación subacuática de los animales, la observación de la temperatura del mar para el seguimiento del cambio climático y la biología marina. ^{[ 24 ]}

Los ingenieros acústicos que trabajan en vibraciones estudian los movimientos e interacciones de los sistemas mecánicos con su entorno, incluyendo la medición, el análisis y el control. Esto puede incluir: vibraciones del suelo causadas por ferrocarriles y obras de construcción; aislamiento de vibraciones para reducir el ruido en estudios de grabación; estudio de los efectos de la vibración en los seres humanos ( síndrome del dedo blanco por vibración ); control de vibraciones para proteger un puente de terremotos , o modelado de la propagación del sonido transmitido por la estructura a través de edificios. ^{[ 25 ]}