Control activo de ruido

Jorge Lorente, doctor por la Universitat Politècnica Valencia (UPV), ha sido galardonado con el Premio Joven Investigador de La Ribera en la undécima edición del Premio Científico-Técnico Ciutat d'Algemesí.

El galardón, dotado con 1500 euros de premio, reconoce la tesis de Lorente, dirigida por los investigadores del Grupo de tratamiento de audio y comunicaciones del Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (iTEAM-UPV) Alberto González y Miguel Ferrer, y realizada sobre Control Activo de Ruido (CAR), que permite, entre otras múltiples aplicaciones, reducir los ruidos generados por el motor en el interior de los vehículos o mejorar la calidad del audio en las teleconferencias o a través de auriculares.

La implementación de algoritmos adaptativos utilizando GPUS con el fin de paralelizar su procesado, clave

El trabajo de Lorente se basa en el estudio e implementación de determinados algoritmos adaptativos utilizando tarjetas gráficas (GPUs: graphics processing units) con el fin de paralelizar su procesado.

Para ello, el investigador de la UPV ha diseñado los citados algoritmos de modo que su implementación GPU sea eficiente, aplicándolos principalmente en CAR, pero también en ecualización adaptativa e identificación adaptativa de canales acústicos.

En el interior del vehículo, zonas de silencio concretas alrededor de los reposacabezas o atenuación global de la presión acústica

"El CAR puede utilizarse para cancelar ruidos", explica Lorente, "como por ejemplo el generado por el motor en el interior del vehículo. También se puede implementar en trenes o aviones, donde los ruidos son más evidentes y molestos. En estos casos se puede, o bien crear zonas de silencio concretas alrededor de los reposacabezas, o bien atenuar el nivel de presión acústica del ruido de forma global, es decir, en todo el habitáculo".

"Este último objetivo no es fácil de aconseguir", prosigue Lorente, "y el diseño del sistema de control es muy complejo. Es aquí donde el uso de las GPUs cobra vital importancia, ya que puede ser una solución muy útil para afrontar estos sistemas multicanal masivos muy complejos que ofrecen mejores prestaciones".

En el caso del audio de las teleconferencias, los sistemas CAR, "junto a otros como los de cancelación de ecos, permiten enviar al oyente una versión más nítida de la voz", indica el investigador de la UPV. "Y en los auriculares, al escuchar música, los sistemas CAR ofrecen una cancelación activa de los ruidos ambientales. De hecho ya venden auriculares con sistemas CAR integrados".

Por último, Lorente también aborda en su tesis la implementación de estos sistemas CAR usando redes de nodos acústicos.

El CAR o la generación de un ruido de la misma amplitud en contrafase

Los sistemas CAR se basan en el principio de interferencias destructivas. Es decir, se trata de obtener una señal de referencia del ruido que se pretende cancelar para, aplicando un algoritmo adaptativo, generar una señal con la misma amplitud y en contrafase del ruido.

"De este modo", explica Lorente, "en el lugar concreto donde deseas cancelar el ruido, una vez el algoritmo ha convergido, ambas señales (la de ruido y la generada por el algoritmo adaptativo) se suman en contrafase y por tanto se cancelan".

Accésit para José Ramón Cabrero (ITQ)

Además de a Jorge Lorente, el jurado del XI Premio Científico-Técnico Ciutat d'Algemesí ha reconocido a otros investigadores de la UPV con un accésit y dos menciones de honor. El primero, dotado con 500 euros de premio, ha sido otorgado a José Ramón Cabrero Antonino, del Instituto de Tecnología Química (UPV/CSIC), por su estudio sobre las zeolitas y su aplicación como catalizadores en síntesis orgánica. El estudio galardonado fue realizado en colaboración con Antonio Leyva Pérez y Avelino Corma.

Ximo García y Luisa Liu Xu, menciones de honor

Las menciones para investigadores UPV han recaído en Ximo García y Luisa Liu Xu. En el caso del primero, por su trabajo para el uso de metanefros (riñones embrionarios) de origen animal como recurso potencial para xenotransplantes, lo que podría suponer una solución al problema de la escasez de órganos disponibles. Francisco Marco, investigador del Instituto de Ciencia y Tecnología Animal (ICTA-UPV), coordinó el estudio.

Por su parte, Liu Xu ha sido reconocida por su trabajo final de grado sobre el uso de biochar -carbón obtenido mediante pirolisis a partir de biomasa vegetal- como sustitutivo de la turba en la formulación de sustratos para cultivo sin suelo.

Ello representa un importante beneficio medioambiental, ya que la explotación de las turberas y el uso de la propia turba generan, de manera directa o indirecta, importantes emisiones de gases de efecto invernadero, mientras que el biochar, rico en carbono, no solo no emite gases sino que incluso, en determinadas circunstancias, secuestra CO2. Esta última investigación fue dirigida por Rosa María Belda y Fernando Fornes, del Instituto Agroforestal Mediterráneo (IAM-UPV).