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A Probabilistic Evaluation Method for the Effect of Direct Sound on the Diffuseness of Reverberant Sound Field from the Viewpoint of an N-dimensional Signal Space

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In this paper it is considered from a fundamental viewpoint, both theoretically and exper mentally, how the output probability distribution form of sound energy is affected by th frequency width W of random input, the time constant T of sound-level meter, the reverberatic property of room and the existence of a direct sound component. Methodologically, the above output fluctuation has been especially treated as a probability problem in an N-dimension; signal-space with N = 2 TW, related to the well-known information theory. In two special cases with no signal component and with a signal of a narrow frequency band, the present theoi agrees with the well-known probability distribution expression derived previously in the field ( room acoustics. Finally, by actually applying the proposed theory to the sound energy fluctuatic observed in the diffused sound room, the legitimacy and the validity of the theory has bee confirmed.


In dieser Arbeit wird theoretisch und experimentell der Einfluß betrachtet, den die Frequenz bandbreite W eines stochastischen Eingangssignals, die Zeitkonstante T eines Schallpegelmessers, die Nachhalleigenschaften des Raumes und der Direktschallanteil auf die Wahrscheinlichkeits verteilung der Schallenergie ausübt. In methodischer Hinsicht werden die Schwankungen des Ausgangssignals als Wahrscheinlichkeitsproblem in einem N-dimensionalen Signalraum behan delt, wobei nach der Informationstheorie N = 2 TW ist. In zwei Spezialfällen, nämlich bei fehlen der Direktschallkomponente und bei einem Schmalbandsignal, stimmt diese Theorie mit der in der Raumakustik wohlbekannten Wahrscheinlichkeitsverteilung überein. Schließlich wird die Rechtfertigung und die Gültigkeit der Theorie durch ihre Anwendung auf die Schallenergie schwankungen bestätigt, wie sie in einem Raum mit diffusem Schallfeld beobachtet werden.


On pose d'un point de vue fondamental la question de savoir comment la distribution en probabilité de l'énergie sonore à la sortie est affectée, théoriquement et expérimentalement, par la largeur de bande W de l'onde incidente aléatoire, par la constante de temps T du sonomètre, par la réverbérance de la salle et par l'existence éventuelle d'une composante dirigée. D'un point de vue méthodologique, la détermination de la fluctuation de cette énergie à la sortie a été traitée spécifiquement comme un problème de probabilités dans un espace de signal à N dimen sions, avec N = 2 TW, en relation avec la théorie classique de l'information. Dans les deux cas particuliers du signal absent et du signal à bande étroite, notre théorie est d'accord avec la distri bution en probabilité bien connue qui se déduit de la théorie classique de l'acoustique des salles. Enfin on vérifie l'adéquation et la validité de la présente théorie en l'appliquant à la fluctuation de l'énergie sonore qui s'observe dans une salle diffusante.
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Document Type: Research Article

Publication date: 1985-07-01

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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