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Low-Frequency Resonances in Unsymmetrical Enclosures

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The acoustical response of a room can be computed only for a number of symmetrically shaped enclosures. However, for small changes in these symmetrical enclosures, approximation methods can be used. This paper reports on one such method which is based on perturbation theory and Green's functions applied to a basic rectangular enclosure. Experimental data were obtained using a small perspex model in which two end walls could be slanted progressively. A number of resonance frequencies were measured and standing wave patterns plotted. It was found that, even in the most unsymmetrical enclosures investigated, the normal modes of vibration still persisted and were as pronounced as those which occurred in the rectangular enclosure. Increasing the perturbation does not result in the sound field becoming more diffuse.

Zusammenfassung

Eine Berechnung der akustischen Antwortfunktion ist lediglich für eine Reihe symmetrisch geformter Räume möglich, für kleine Symmetrieabweichungen können jedoch Näherungsverfahren verwendet werden. In dieser Arbeit wird über ein auf der Störungstheorie und den Green-schen Funktionen fußendes Verfahren und seine Anwendungen auf Räume mit rechteckiger Grundform berichtet. Zur Ermittlung experimenteller Daten wurde ein kleines Perspex-Modell verwendet, in dem die Neigung zweier Begrenzungswände fortschreitend verändert werden konnte. Es wurde eine Anzahl von Resonanzfrequenzen gemessen, ferner wurden Stehwellenbilder gezeichnet. Dabei stellte sich heraus, daß auch in den Räumen mit den größten untersuchten Unsymmetrien die üblichen Schwingungsmoden erhalten blieben und ebenso ausgeprägt wie die beim Rechteckraum auftretenden waren. Eine Vergrößerung der Störung führte also nicht zu einer Vergrößerung der Diffusität des Schallfeldes.

Sommaire

La réponse acoustique d'une salle ne peut se calculer que pour certaines formes symétriques. Toutefois, pour de petites modifications de ces enceintes symétriques, des méthodes approchées sont disponibles. Une de ces méthodes, fondée sur la théorie des perturbations et sur les fonctions de Green, a été appliquée à une enceinte rectangulaire. Des résultats expérimentaux ont été fournis par un modèle réduit en perspex dont les deux parois extrêmes étaient inclinables. On a mesuré de nombreuses fréquences de résonance et enregistré les formes des ondes stationnaires. Même dans les configurations les plus asymétriques, les modes normaux de vibration persistaient et restaient aussi accusés que dans la configuration rectangulaire initiale. L'augmentation de l'asymétrie ne rend pas non plus le champ plus diffus.
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Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 1978

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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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