Transmission of piezoelectrically induced sound in a liquid filled tube

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Date
2019-03-11
Department
Major/Subject
Acoustics and audio technology
Mcode
S3013
Degree programme
CCIS - Master’s Programme in Computer, Communication and Information Sciences (TS2013)
Language
en
Pages
47+7
Series
Abstract
This thesis studies the transmission of piezoelectrically induced sound in a liquid-filled elastic tube. This type of sound transmission would be useful in functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI), in which the strong magnetic fields prevent the use of typical electromagnetic sound sources. The liquid would act as hearing protection against powerful fMRI noise, while sound would be transmitted through the liquid to the test subject’s eardrum. In order to test this idea, a proof-of-concept measurement system was built including a waveguide, a tube and a sensor. The purpose of the experiment was to measure sound transmission through the tube. PVC tubes filled with viscous emulsion and water were measured. The results indicate that the pressure release-walled PVC tube and the liquid form a coupled system with complex vibrational behaviour including longitudinal and transverse propagation modes. More research on the topic is required to determine whether or not the quality of sound transmission is sufficient for fMRI use.

Tässä diplomityössä tutkitaan pietsosähköisesti tuotetun äänen etenemistä nesteellä täytetyssä elastisessa putkessa. Tämän kaltainen äänen välittyminen olisi hyödyllistä toiminnallisessa magneettikuvauksessa (fMRI), jossa voimakkaat magneettikentät estävät tyypillisten sähkömagneettisten äänilähteiden käytön. Neste voisi toimia kuulonsuojauksena fMRI-laitteen melua vastaan samalla, kun ääni kulkisi koehenkilön tärykalvolle nesteen kautta. Idean kokeilemiseksi rakennettiin testilaitteisto aaltojohdosta, putkesta ja sensorista. Kokeen tarkoituksena oli mitata äänen etenemistä putkessa. Vedellä ja viskoosilla emulsiolla täytettyjä PVC-putkia mitattiin. Tulokset viittaavat siihen, että äänenpaineen vaikutuksesta muotoaan muuttava putki ja neste muodostavat monimutkaisen yhteen kytkeytyneen järjestelmän, jossa ääni etenee sekä pitkittäisenä, että poikittaisena aaltona. Lisätutkimusta tarvitaan, jotta saadaan selville äänenlaadun riittävyys fMRI-käytössä.
Description
Supervisor
Pulkki, Ville
Thesis advisor
Pulkki, Ville
Keywords
acoustics, sound, transmission, liquid, tube
Other note
Citation