La línea de ruido también trabaja en la medida experimental de las características de diferentes tipos de materiales absorbentes así como en el modelado y caracterización de silenciadores que incorporan este tipo de materiales. La utilización de este tipo silenciadores resulta efectiva a frecuencias medias y altas.

Mediante el método de "las dos cavidades" se miden las características del material absorbente, necesarias para posteriores análisis de comportamiento acústico de silenciadores. Dicho método se basa en la medición de las impedancias superficiales z1 y z1' mediante dos cavidades de aire tomadas de longitudes L y L’ respectivamente, en acuerdo con la Norma ISO 10534-2:1998. La longitud de la cavidad puede ser modificada por el movimiento de un pistón a lo largo de un tubo de impedancia. La característica compleja de la impedancia zc y el número de onda k’ , también complejo, pueden ser obtenidos por la teoría de onda plana y expresada como:


siendo 

 

El signo de la ecuación de zc se coloca para permitir que la parte real de la impedancia zc sea positiva. z1 y z1 son las impedancias medidas para una cavidad de aire de longitudes L y L’ respectivamente, z2 y z2 son las impedancias de la cavidad de aire de longitudes L y L’ respectivamente, d es el espesor de la muestra, z0 es la impedancia característica del aire, y k es el número de onda.


Esquema del método de las dos cavidades



Medida experimental de material absorbente
 

Para las dos situaciones de medida, la diferencia entre L y L’ determina la frecuencia superior de corte de la medida:



 

Una vez que la impedancia compleja y el complejo número de onda son obtenidos, la velocidad del sonido cc que también es compleja, y la compleja densidad del material absorbente ρc, pueden calcularse como:

donde ω es la frecuencia angular.
 

En el caso de desear utilizar las características del material absorbente para su implementación posterior en el cálculo de elementos finitos debemos tratarlos previamente, como se detalla a continuación.

La expresión matemática de ajuste para la impedancia es:



 

La expresión matemática de ajuste para el número de onda es:

 

En las gráficas siguientes se observa la buena correlación entre el ajuste realizado mediante las ecuaciones anteriores y los resultados obtenidos experimentalmente.


Ajuste del número de onda del absorbente.


Ajuste de la impedancia del absorbente.
 

Para el caso práctico de silenciadores con material absorbente en su interior, como el que se muestra en la siguiente figura, a continuación se muestran los resultados de atenuación acústica obtenidos, para diferentes valores de resistividad del material absorbente, tanto de forma experimental como mediante elementos finitos.
 


Silenciador elíptico con material absorbente.