Enseñanza de acústica física con simulaciones en k-wave

Abstract

Se presenta el uso del toolbox k-wave para apoyar la enseñanza de acústica. Este toolbox permite de modo simple y eficiente la simulación de propagación de ondas en el dominio del tiempo. Es ampliamente utilizado para simular el comportamiento de ondas ultrasónicas en medios biológicos. Mediante el agregado de un limitado número de instrucciones es posible simular la propagación de campos acústicos en dos dimensiones con diversas condiciones de contorno, basadas en una imagen de referencia (archivo BMP) en el cual puntos de diferentes colores representan elementos específicos de la simulación. Esto permite experimentar con diferentes condiciones utilizando el toolbox k-wave con mínimos conocimientos de MATLAB/Octave. Cualquier alteración en la imagen mediante operaciones simples de corte, pegado, desplazamiento o rotación produce nuevas condiciones de simulación.

Using k-wave toolbox as teaching aid in subjects related to physical acoustics is proposed. This toolbox enables simple and efficient simulation of time domain wave propagation. It is widely used for simulating the behaviour of ultrasonic waves in biological media. By adding a small number of instructions it is possible to simulate acoustic field propagation for two-dimensional conditions, based on a reference image (BMP file) in which points of different colours represent specific elements within the simulation. This enables experimentation of different situation using the k-wave toolbox with minimal MATLAB/Octave know-how. Any alteration on the images by simple cut, paste, move or rotate operation results in new simulation conditions.