O livro provê os fundamentos teóricos em processamento de sinais aplicados a Acústica e Vibrações (A&V), sendo o primeiro texto produzido em língua portuguesa sobre o tema. Está subdividido três partes. A Parte A aborda os sinais contínuos; a Parte B trata dos sinais discretos; a Parte C, então, apresenta exemplos das mais importantes aplicações de processamento de sinais em A&V. Em Acústica, abordam-se: a medição de respostas impulsivas de sistemas; a determinação do tempo de reverberação em salas; a avaliação da inteligibilidade da fala, dentre muitos outros. Em Vibrações, tem-se: a medição do amortecimento de um sistema; a medição de parâmetros de um isolador de vibrações; a medição de vibração em placas, dentre outros.
O autor introduz com elegância a matemática subjacente à teoria de sinais e sistemas. A abordagem é extremamente didática ao ilustrar toda a teoria com inúmeros exemplos, em sua grande maioria bem simples. Alguns conceitos são introduzidos de forma original e, ao mesmo tempo, intuitiva, com a intenção mais de formar do que informar. Como disse o Prof. Michael Vorländer, da Universidade de Aachen, que leu e resenhou o livro, “É particularmente notável a excelente abordagem didática de ilustrar as derivações matemáticas abstratas com vários exemplos, o que facilita muito o aprendizado com o objetivo de obter uma compreensão profunda até mesmo de processos complexos.”
O texto é uma excepcional fonte de informação para todos os que estudam ou trabalham com A&V, na qual o processamento de sinais tem um papel fundamental. Atende tanto a estudantes quanto a profissionais da área que buscam uma sólida referência.
1 Introdução
2 Sinais e Sistemas
2.1 Sinais
2.2 Sistemas
I Parte A — Sinais Contínuos
3 Distribuições
3.1 Funcionais
3.2 Distribuições
3.3 Produto interno
3.4 Distribuição de Dirac
3.5 Propriedades das distribuições
3.5.1 Translação
3.5.2 Escala
3.5.3 Multiplicação por função integrável
3.5.4 Diferenciação
3.6 Propriedades da distribuição de Dirac
3.6.1 Translação
3.6.2 Escala
3.6.3 Multiplicação por função integrável
3.6.4 Diferenciação
3.6.5 Pente de deltas
3.6.6 Degrau unitário
3.7 Equivalência
4 Base Complexa e Funções Harmônicas
4.1 Vetores complexos
4.2 Funções complexas
4.3 Funções harmônicas
4.4 Representação espectral
5 Convolução e Correlação
5.1 Convolução de dois sinais
5.2 Propriedades da convolução
5.2.1 Comutatividade
5.2.2 Linearidade
5.2.3 Associatividade
5.3 Convolução de duas distribuições
5.4 Resposta impulsiva
5.5 Correlação entre sinais
5.5.1 Propriedades da correlação
5.5.2 Correlação normalizada
6 Série de Fourier
6.1 Funções periódicas
6.2 Série de Fourier
6.3 Maloma e Taketi
6.4 Propriedades da série de Fourier
6.4.1 Linearidade
6.4.2 Escala
6.4.3 Translação
6.4.4 Rotação
6.4.5 Paridade
6.4.6 Diferenciação
6.5 Energia e potência de sinais
6.6 Teorema de Parseval
7 Transformada de Fourier
7.1 A integral de Fourier
7.2 Transformada da distribuição de Dirac
7.3 Propriedades da transformada de Fourier
7.3.1 Linearidade
7.3.2 Simetria
7.3.3 Escala
7.3.4 Translação
7.3.5 Rotação
7.3.6 Diferenciação
7.3.7 Paridade
7.4 Teorema de Parseval
7.5 Transformadas de convoluções e correlações .
7.6 Coerência entre sinais
7.7 Ruídos e seus espectros
7.8 Filtragem analógica
7.9 Exemplos de pares transformadosII Parte B — Sinais Discretos
8 Amostragem de Sinais
8.1 Amostragem e quantização
8.2 Amostragem ideal
8.3 Dobramento (Aliasing)
8.4 Teorema da amostragem
8.5 Amostragem não ideal
8.6 Quantização
9 Transformada Discreta de Fourier
9.1 A transformada discreta de Fourier
9.2 Dobramento e vazamento
9.3 Propriedades da transformada discreta de Fourier
9.3.1 Linearidade
9.3.2 Simetria
9.3.3 Translação
9.3.4 Rotação
9.3.5 Paridade
9.4 Energia e potência de sinais discretos
9.4.1 Potência e energia
9.4.2 Teorema de Parseval
9.5 Transformada rápida de Fourier
10 Convolução e Correlação Discretas
III Parte C — Aplicações
11 Aplicações em Acústica
12 Aplicações em Vibrações
Referências Bibliográficas
Índice Remissivo
Graduado em Engenharia Mecânica (1972), com Mestrado (1975) e Doutorado (1987) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Docente e pesquisador do Departamento de Engenharia Mecânica da Escola Politécnica e do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da COPPE, UFRJ (1974 a 2004). Professor Associado da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), atuando no Departamento de Engenharia Mecânica e Energia e na Pós-Graduação em Modelagem Computacional (2006 a 2018). Professor Permanente do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Professor Voluntário do Curso de Engenharia Acústica da Universidade Federal de Santa Maria, UFSM, a partir de 2019.
Autor de seis livros em Dinâmica (dois no exterior) e dois em Acústica. Tem mais de 50 artigos publicados em periódicos científicos e acima de 220 trabalhos em congressos científicos. Foi bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq de 1990 a 2022 e Procientista da UERJ de 2006 a 2018. Criador e Coordenador do Laboratório de Instrumentação em Dinâmica, Acústica e Vibrações (LIDAV), de 2007 até 2018. Orientou 75 doutorandos, mestrandos, graduandos e trabalhos de iniciação científica. É o criador e desenvolvedor do programa de simulação acústica de salas e aurilização RAIOS. Ver página do pesquisador em ratenenbaum.wixsite.com/acustica