Registro fonte: Determinação da frequência de transição a partir de funções de transferência e análise de efeitos de isotropia de amostra em medições do coeficiente de espalhamento sonoro de incidência aleatória

Determinação da frequência de transição a partir de funções de transferência e análise de efeitos de isotropia de amostra em medições do coeficiente de espalhamento sonoro de incidência aleatória

This research presents developments in the estimation of a crossover frequency (Schroeder’s frequency) from room transfer functions. Analytical responses of a geometry optimised room with different dampening situations were analysed. The crossover frequency was estimated from tests of normality of r...

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Autor principal:	Sant'Ana, Luis Henrique
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2021
Assuntos:	Engenharia acústica Som - Espalhamento Simetria (Física) Difração Teoria dos erros Acoustical engineering Sound - Dispersal - Scattering Symmetry (Physics) Difration Error analysis (Mathematics) CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL Engenharia Civil
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26635
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id	riut-1-26635
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spelling	riut-1-266352021-12-08T06:06:36Z Determinação da frequência de transição a partir de funções de transferência e análise de efeitos de isotropia de amostra em medições do coeficiente de espalhamento sonoro de incidência aleatória Crossover frequency estimation from room transfer functions and analysis of effects of sample isotropy on measured random-incidence sound scattering coefficients Sant'Ana, Luis Henrique Catai, Rodrigo Eduardo https://orcid.org/0000-0002-6595-8581 http://lattes.cnpq.br/8926391556195704 Gomes, Marcio Henrique de Avelar https://orcid.org/ 0000-0001-7279-9307 http://lattes.cnpq.br/6090334823327910 Carneiro, Eric Brandao https://orcid.org/ 0000-0002-7674-4407 http://lattes.cnpq.br/2876372207029481 Rosa, Marcelo de Oliveira https://orcid.org/ 0000-0002-8885-7003 http://lattes.cnpq.br/0897919842779594 Bonifacio, Paulo Roberto de Oliveira http://lattes.cnpq.br/3695868967937301 Catai, Rodrigo Eduardo https://orcid.org/0000-0002-6595-8581 http://lattes.cnpq.br/8926391556195704 Engenharia acústica Som - Espalhamento Simetria (Física) Difração Teoria dos erros Acoustical engineering Sound - Dispersal - Scattering Symmetry (Physics) Difration Error analysis (Mathematics) CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL Engenharia Civil This research presents developments in the estimation of a crossover frequency (Schroeder’s frequency) from room transfer functions. Analytical responses of a geometry optimised room with different dampening situations were analysed. The crossover frequency was estimated from tests of normality of real and imaginary parts by kurtosis coefficient analysis. For this, different metrics for the coefficient were compared and the G2 metric was chosen due to its lower variance for the coefficient mean upon using more than six transfer functions. The crossover frequency was also estimated from uniformity tests of phase. The maximum deviation from a uniform distribution (DUPH) and KolmogorovSmirnov tests were applied. The phase analysis was preferred, with results closer to the Schroeder’s frequency, which is expected for the analysed geometry, and with good repeatability for analysis with sample sizes greater than 1000. Being statistical tests, the importance of testing with different sample sizes for a higher confidence was reinforced. It was noticed that lower values for the constant in Schroeder’s equation may be used for lower dampening values, suggesting a relation between Schroeder’s frequency and degree of diffusion. Also, developments in the investigation of sample isotropy effects on the measurement of scattering coefficients in the reverberation chamber are presented. The hypothesis development is presented through bibliographic review alongside the indication, by means of a numerical method developed in this work (symmetry function), of an increase of isotropy in samples composed by randomly distributed hemispheres in conformity with an increase in coverage density and/or elements downsizing. More experiments are needed for the replication of results obtained in previous research that highlight the isotropy effect. However, it was also noted an inverse area effect, probably due to edge effect. Additionally, an algorithm for the impulse response cropping for the calculation of T4, as required by ISO 17497-1, was developed. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Esta pesquisa apresenta desenvolvimentos para a estimação da frequência de transição em salas (frequência de Schroeder) a partir de funções de transferência. Foram analisadas funções analíticas de uma sala de dimensões otimizadas com diferentes graus de amortecimento. A frequência de transição foi estimada a partir da verificação de normalidade das partes real e imaginária por coeficiente de curtose. Para tal, diferentes métricas para o coeficiente foram comparadas e a métrica G2 foi selecionada por apresentar a menor variância para valores médios ao utilizar mais de seis funções de transferência. A frequência também foi estimada com testes de uniformidade da fase do sinal. Foram utilizados o máximo desvio a uma distribuição uniforme (DUPH) e testes de KolmogorovSmirnov. As análises por fase mostraram-se preferíveis, com resultados próximos à frequência de Schroeder, o que é esperado para a geometria analisada, e com boa repetitividade para análises com conjuntos a partir de 1000 amostras. Por tratarem de métodos estatísticos, destaca-se a importância da análise com diferentes tamanhos de populações para uma estimativa mais confiável. Percebeu-se que valores menores para a constante da equação de Schroeder podem ser utilizados quanto maior o tempo de reverberação da sala, sugerindo uma relação entre a frequência de Schroeder e o grau de difusão. Ainda, são apresentados desenvolvimentos na investigação do efeito de isotropia de amostra sobre os resultados de coeficiente de espalhamento sonoro em medições realizadas em câmara reverberante. O desenvolvimento da hipótese do efeito de isotropia é apresentado a partir de revisão bibliográfica conjuntamente com a indicação, por meio de uma métrica numérica desenvolvida neste trabalho (função de simetria), do aumento da isotropia em amostras de hemisférios distribuídos aleatoriamente em conformidade o aumento da densidade de cobertura e/ou diminuição dos elementos. Mais experimentos são necessários para a replicação de resultados anteriores que evidenciam o efeito de isotropia. Porém, percebeu-se também um efeito inverso de área, provavelmente devido a efeito de borda. Outrossim, um algoritmo para corte da resposta ao impulso para o cálculo de T4, como requisitado pela norma ISO 17497-1, foi desenvolvido. 2021-12-07T14:13:38Z 2021-12-07T14:13:38Z 2021-07-28 masterThesis SANT'ANA, Luis Henrique. Determinação da frequência de transição a partir de funções de transferência e análise de efeitos de isotropia de amostra em medições do coeficiente de espalhamento sonoro de incidência aleatória. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26635 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil UTFPR
institution	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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description	This research presents developments in the estimation of a crossover frequency (Schroeder’s frequency) from room transfer functions. Analytical responses of a geometry optimised room with different dampening situations were analysed. The crossover frequency was estimated from tests of normality of real and imaginary parts by kurtosis coefficient analysis. For this, different metrics for the coefficient were compared and the G2 metric was chosen due to its lower variance for the coefficient mean upon using more than six transfer functions. The crossover frequency was also estimated from uniformity tests of phase. The maximum deviation from a uniform distribution (DUPH) and KolmogorovSmirnov tests were applied. The phase analysis was preferred, with results closer to the Schroeder’s frequency, which is expected for the analysed geometry, and with good repeatability for analysis with sample sizes greater than 1000. Being statistical tests, the importance of testing with different sample sizes for a higher confidence was reinforced. It was noticed that lower values for the constant in Schroeder’s equation may be used for lower dampening values, suggesting a relation between Schroeder’s frequency and degree of diffusion. Also, developments in the investigation of sample isotropy effects on the measurement of scattering coefficients in the reverberation chamber are presented. The hypothesis development is presented through bibliographic review alongside the indication, by means of a numerical method developed in this work (symmetry function), of an increase of isotropy in samples composed by randomly distributed hemispheres in conformity with an increase in coverage density and/or elements downsizing. More experiments are needed for the replication of results obtained in previous research that highlight the isotropy effect. However, it was also noted an inverse area effect, probably due to edge effect. Additionally, an algorithm for the impulse response cropping for the calculation of T4, as required by ISO 17497-1, was developed.
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Determinação da frequência de transição a partir de funções de transferência e análise de efeitos de isotropia de amostra em medições do coeficiente de espalhamento sonoro de incidência aleatória

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