A New method for the measurement of acoustic properties by cepstral analysis

Abstract

ÖZET AKUSTİK CELİNİN ÖLÇÜMÜ İÇİN GELİŞTİRİLEN YENİ BİR YÖNTEM: KEPSTRAL ÇÖZÜMLEME CANLI, Arzu Yüksele Lisans Tezi, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Mehmet ÇALIŞKAN Mayıs 1991, 144 Sayfa Malzemelerin akustik celilerinin ve ses yansıtma katsayılarının ölçülmesi için yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Değişik tür malzemelerden alınan örneklerin denenmesi için bir deney düzeneği tasarlanmış ve imal edilmiştir. Geliştirilen yeni yöntem, temelde kepstral çözümleme tekniklerine dayanmaktadır. Güç kepstrumu, yankı ve gecikme zamanının belirlenmesinde; karmaşık kepstrum ise yankının arındırılması ve yansıtma katsayısı ile ilintisinin belirlenmesinde kullanılmıştır. Standart şekline yeni dönüştürülen çift ses algılayıcısı (mikrofon) yönteminden kepstrum çözümleme yönteminin değerlendirilmesinde yaralanılmıştır. Kepstral çözümleme yöntemi tek mikrofonla tek bir konumdan ölçüm alınmasına olanak sağlayarak, çift mikrofon yönteminde gereksinim duyulan kalibrasyon sorunlarını ortadan kaldırmaktadır. Yeni yöntemde geniş kuşaklı rasgele gürültü, uyan imi (sinyali) olarak kullanıldığı için, akustik özelliklerin geniş bir frekans aralığında belirlenmesi tek bir ölçümle yapılabilmekte ve zaman açısından büyük kazanç sağlanabilmektedir. Akustik tasarım açısından önemli olan oktav kuşaklardaki ortalama akustik özellikler de belirlenebilmektedir. Keywords : Akustik `Celi, Yansıtma Katsayısı, Sönümleme Katsayısı, Kepstral Yöntem, Arındırmak. Science Code : 625.01.04 iv

ABSTRACT A NEW METHOD FOR THE MEASUREMENT OF ACOUSTIC PROPERTIES BY CEPSTRAL ANALYSIS CANLI, Arzu M.S. in Mechanical Engineering Supervisor: Assoc.Prof.Dr. Mehmet ÇALIŞKAN July 1991, 144 Pages A new tube technique to measure the normal incidence reflection coefficient and specific acoustic impedance of materials is developed. An experimental set-up is designed and built to measure the acoustical properties of materials. The new method is based on cepstral analysis. The method employes the power cepstrum to detect the epoch and the delay time, and the complex cepstrum to extract and deconvolve the epoch. Standardized two-microphone transfer function method is also implemented into the software prepared to certify the newly developed method. Cepstral deconvolution technique allows measurements to be made with a single microphone at one position eliminating calibration problems associated with the two- microphone transfer function method. Wide band random noise is used as the excitation signal. This lets a single measurement produce the acoustical properties over a wide frequency band thereby saving time required for measurements. Average acoustical properties in octave bands relevant to acoustical design are also determined. Keywords : Acoustic Impedance, Reflection Coefficient, Absorption Coefficient, Cepstral Analysis, Deconvolution. Science Code : 625.01.04 i i i