Signal Processing and Speech Communication Laboratory
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Übekabine eines Marimbaphons (November 2018)

Status
Finished
Type
Master/Diploma Thesis
Seminar Type
- None -
Announcement date
26 Mar 2018
Student
Thomas Kumar
Mentors
Research Areas

Zusammenfassung

Im Zuge dieser Arbeit wurde eine relativ kleine schallisolierte Übekabine für Marimbaphon raumakustisch untersucht. Dabei wurde die Akustik dieser durch verschiedenste Konfigurationen mit porösen Absorbern teils drastisch verändert. Die daraus erhaltenen Messergebnisse wurden miteinander verglichen sowie mit denen eines gewöhnlichen Überaums mit gängigen Abmessungen gegenübergestellt. Bei den Messungen in der Übekabine wurden normative Anforderungen bewusst missachtet und deren Auswirkungen auf die Messergebnisse nachvollzogen. Es konnte gezeigt werden, dass in Umgebungen mit geringen Nachhallzeiten die Grenzen des Konflikts zwischen Zeit- und Frequenzauflösung erreicht werden. Die Filterung mit Terzbandfiltern hoher Ordnung verursachte vor allem zu tieferen Frequenzen hin gravierende Messfehler. Als mögliche Alternative zu den gängigen breitbandigen Messungen mit anschließender Filterung wurden in weiterer Folge Einzelsinusmessungen durchgeführt. Hierbei stellte sich heraus, dass die resultierenden Abklingkurven quasi nur bei Anregung einer einzelnen Mode und Messung in einem ihrer Druckmaxima einen annähernd glatten Verlauf aufweisen. Die Bestimmung des 60 dB Pegelabfalls durch lineare Extrapolation wurde für die Frequenzen und Messpositionen, an denen starke Welligkeiten in den Abklingkurven entstanden, in Frage gestellt. Zudem konnte durch Messungen des Schalldruckpegelverlaufs veranschaulicht werden, dass durch Erstreflexionen stark ausgeprägte Pegeleinbrüche aufgrund von destruktiven Interferenzen auftreten.

Abstract

The primary subject of this thesis was to look into the room acoustics of a relatively small soundproofed booth, which is used for practicing Marimba. Therefore, the acoustics of that booth was changed radically in parts via different configurations with porous absorbers. The measurement results were checked against each other and confronted with those of a usual room with common dimensions. During the measurements inside the booth normative requirements were disobeyed on purpose. The consequent effects on the measurement results were tracked. It could be shown, that in surroundings with low reverberation times the limits of the conflict between time and frequency resolution are reached. The filtering with high-order one-third octave band filters caused grave measuring errors, especially towards lower frequencies. As a potential alternative to the usual broadband measurements with subsequent filtering, single sine measurements were implemented. At this was discovered, that the resulting decay curves were only smooth, when exciting just a single mode and measuring in one of the sound pressure maxima. The assignation of the -60 dB level decay via linear extrapolation of decay curves with strong waviness got disputable. Furthermore, severe notches in the sound pressure level spectrum due to destructive interferences of early reflections were displayed.

Full Text and additional Material

You can download the full version of the master thesis here.