A New Trial toward the Prediction of a Sound Field in an Incompletely Diffused Room based on the Energy Differential Equation

A new evaluation method of the sound pressure level changing with time in the usual rectangular room under an incompletely diffused situation of sound is proposed in the form of a basic differential equation of sound energy flow as a generalized form of Sabine's equation and Eyring's expression. By use of this method, it is additionally possible to evaluate more precisely the reverberation behaviour, and furthermore, to eliminate the labour and time of the complicated calculation procedures based on many of the higher order image sources. By this method, the steady state of the sound pressure level and also the reverberation time in a room will be easily estimated. The validity and effectiveness of the proposed method have been confirmed experimentally by applying it to some actual rectangular rooms.

Zusammenfassung

Es wird eine neue Berechnungsmethode für den zeitlichen Verlauf des Schalldruckpegels in einem üblichen Rechteckraum bei unvollständiger Diffusität des Schallfelds in Form einer grundlegenden Differentialgleichung für die Schallenergie vorgeschlagen, die als verallgemeinerte Form der Sabineschen Gleichung oder der Eyringschen Gleichung anzusehen ist. Mit Hilfe dieser Methode kann außerdem das Nachhallverhalten genauer ermittelt werden, und zwar ohne eine aufwendige Berechnung mit zahlreichen Spiegelschallquellen höherer Ordnung. Sie erlaubt eine einfache Abschätzung des stationären Schalldruckpegels sowie der Nachhallzeit. Die Gültigkeit und Wirksamkeit der vorgeschlagenen Methode wurde experimentell durch Anwendung auf einige reale Rechteckräume bestätigt.

Sommaire

On propose une méthode nouvelle pour prédire le niveau de pression acoustique dans une salle rectangulaire quand ce niveau varie avec le temps, du fait d'un état de diffusion incomplète. La méthode proposée repose sur l'exploitation d'une équation différentielle du flux de l'énergie acoustique, équation qui généralise celle de Sabine et la formule d'Eyring. Par cette méthode il devient aussi possible d'analyser d'une manière plus précise le comportement de la réverbération et de s'épargner les complications résultant de l'emploi des sources images d'ordres élevés. On parvient également à une estimation aisée du niveau de la pression acoustique vn régime permanent ainsi que de la durée de réverbération. On a vérifié la validité et l'efficacité de la méthode proposée au moyen d'expériences effectuées dans plusieurs salles rectangulaires disponibles.