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An Evaluation Method for an Arbitrary Probability Distribution with Digital Level Observation in Sound and Vibration Systems

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All of the information on the statistical properties of the state variables for noise and vibration systems can be derived by finding the probability function of the variables. Furthermore, the random data are often obtained in a digital form at discrete time intervals. Accordingly, theoretical consideration is given, first, for the probability function with quantized levels, suitable for an actual situation with experimental data taken in a quantized form. Second, a statistical treatment for the output probability distribution is introduced in the case when a general random process with quantized levels is passed through an arbitrary non-linear type of sound and vibration systems. Finally, the validity of the proposed theory is confirmed both by means of digital simulation and by application to actual sound environmental systems.

Zusammenfassung

Jede Information über die statistischen Eigenschaften von Zustandsvariablen bei Geräusch- und Schwingungssystemen kann aus der Wahrscheinlichkeitsverteilung ihrer Variablen gewonnen werden. Außerdem werden die Zufallsdaten oft in digitaler Form zu diskreten Zeiten erhalten. Dementsprechend wird zunächst eine theoretische Überlegung über die Wahrscheinlichkeitsfunktion bei quantisierten Pegeln angestellt, die sich für eine reale Situation eignet, bei der experimentelle Daten als quantisierte Pegel erhalten werden. Zum zweiten wird eine statistische Behandlung der Ausgangswahrscheinlichkeitsverteilung für den Fall vorgestellt, daß ein allgemeiner Zufallsprozeß mit quantisierten Pegeln durch ein beliebiges, nichtlineares Schall- oder Schwingungssystem geschickt wird. Schließlich wird die Gültigkeit der vorgeschlagenen Theorie sowohl durch digitale Simulation als auch durch Anwendung auf ein reales Geräuschmeßsystem bestätigt.

Sommaire

Toute information sur les propriétés statistiques des variables d' état de systèmes producteurs de bruit ou de vibrations peut se déduire de la connaissance de la fonction de probabilité de leurs variables. En outre les données aléatoires sont souvent collectées sous forme numérique à des intervalles de temps également discrets. Par conséquent nous avons pris en considération des fonctions de probabilité à valeurs quantifiées adaptées à des situations réalistes où les données expérimentales sont acquises sous forme quantifiée. De plus nous avons introduit un traitement statistique approprié aux distributions de probabilité à la sortie pour le cas où un processus aléatoire général passe à travers un système générateur de bruit ou de vibration d'un type arbitraire éventuellement non-linéaire. Pour finir on a vérifié la validité de la théorie proposée en la soumettant à une simulation numérique et en l'appliquant à des systèmes réels de bruits d'environnement.
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Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 1988

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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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