یک مدل تجربی برای برآورد زمان بازآوایی در اماکن آموزشی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم پزشکی همدان

2 دانشگاه علوم پزشکی همدان، دانشکده بهداشت

چکیده

بازتابش صوتی از سطوح داخلی اماکن بسته سبب تشدید صدای منابع می‌گردد. بازتابش صوتی در برخی موارد مفید و اغلب اجتناب‌ناپذیر است. تعیین دقیق میزان تأثیر و کنترل بازتابش‌های مزاحم همواره یکی از موضوعات مهم علم آکوستیک بوده است. اغلب محیط‌های آموزشی و اداری موجود دارای زمان بازآوایی بلند بوده و سبب تشدید صدا به‌صورت مزاحم می‌گردند. هدف این تحقیق ارائه یک مدل تجربی برای برآورد زمان بازآوایی است.
در این مقاله متغیرهای مؤثر بر زمان بازآوایی و مقادیر واقعی آن در محیط‌های آموزشی یک سایت دانشگاهی اندازه‌گیری و مدل‌های محاسباتی موجود برای برآورد زمان بازآوایی مورد تحلیل و مقایسه قرار گرفته است. براساس یک روش منطقی با استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده از محیط‌های واقعی، یک مدل تجربی توسعه یافته ارائه شده است. متوسط ضریب جذب صوتی سطوح داخلی در محیط‌های مورد بررسی 01/0 ± 04/0 و زمان بازآوایی اندازه‌گیری شده S 28/0 ± 78/0 بوده است. نتایج نشان داد که 9 مدل محاسباتی متداول برای برآورد زمان بازآوایی محیط پژوهش مقادیر غیرقابل‌قبول و بالاتر را برای شاخص مذکور داشته‌اند.
در این تحقیق برمبنای تحلیل رگرسیون و توسعه مدل سابین[i] معادله تجربی جدید ارائه شده است که نتایج پیش‌بینی زمان بازآوایی آن در مقایسه با مقادیر اندازه‌گیری شده و با خطای کمتر از P=0.001، ضریب تعیین R2=0.58 و خطای جذر میانگین مربعات RMSD = 0.18 S  اعتبارسنجی شده است.
 
[i]. Sabine Model


 


 

 
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental Model for Estimation of Reveberation Time in Educational Rooms

نویسندگان [English]

  • arezo sarani malak 1
  • Rostam Golmohammadi 2
  • mohsen aliabadi 1
  • Maryam Farhadian 1
1 Hamadan University of Medical Sciences
2 Professor,, Hamadan University of Medical Sciences, School of public Health
چکیده [English]

Sound reflection in different places intensifies the sound of sources. Acoustic reflection is useful in some cases and is often unavoidable. Accurate determination and control of disturbing reflections has always been one of the important positions of acoustic science. Most existing educational and office environments have a short reverberation time and cause the sound to be annoyingly loud.

In this paper, the variables affecting the resonance time and its real values in the educational environments of a university site are measured and the existing computational models for estimating the resonance time are analyzed and compared. A developed experimental model is presented based on a logical method using data collected from real environments.The mean absorption coefficient of internal surfaces in Moore environments was 0.04 01 0.01 and the measured resonance time was 0.78 s 0.28 s. 9 common computational models for estimating the reflection time have unacceptable values and more than three times higher for the index.

In this research, based on the development of Sabin model, a new experimental Regression model has been presented that the results of predicting its Reverberation time(RT) compared to the measured values are reliable and have a P.value = 0.001, RMSD=0.18 s and coefficient of determination equal to R2 = 0.58.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Acoustic reflection
  • Sabine
  • Reverberation time
  • Modeling
[1] Barron, Randall F. Industrial noise control and acoustics. CRC Press, 2002.
[2] Yadav, Saurabh, Gaurav Sharma, Sarthak Nag, and Arpan Gupta, "Reverberation time improvement of lecture auditorium: A case study", Noise & Vibration Worldwide, 2018, Vol.49, no.1, pp.14-19.
[3] Meissner, Mirosław, "Influence of wall absorption on low-frequency dependence of reverberation time in room of irregular shape", Applied Acoustics, 2008, Vol.69, no.7, pp.583-590.
[4] Prawda, Karolina, Sebastian J. Schlecht, and Vesa Välimäki, "Evaluation of reverberation time models with variable acoustics", In Proceedings of the 17th Sound and Music Computing Conference, 2020, pp.24-26.
[5] Cabrera, Densil, Jianyang Xun, and Martin Guski, "Calculating reverberation time from impulse responses: A comparison of software implementations", Acoustics Australia, 2016, Vol.44, pp.369-378.
[6] Pérez-López, Andrés, Archontis Politis, and Emilia Gómez, "Blind reverberation time estimation from ambisonic recordings", In 2020 IEEE 22nd International Workshop on Multimedia Signal Processing (MMSP), IEEE, 2020, pp.1-6.
[7] Granseth, Hallvard Andreas, "Sound Field Analysis of Rooms with Ceiling Absorbers", Master's thesis, NTNU, 2015.
[8] Rindel, Jens Holger, "The use of computer modeling in room acoustics", Journal of vibroengineering, 2000, Vol.3, no.4, pp.219-224.
[9] T. Nezami, “Study of the effects of room internal surfaces characteristics on noise pollution in open-plan offices (case study: Banks of hamadan city),” Hamadan University of Medical Science, 2015.
[10] Ciaburro, Giuseppe, and Gino Iannace, "Acoustic characterization of rooms using reverberation time estimation based on supervised learning algorithm", Applied Sciences, 2021, Vol.11, no.4 pp.1661.
[11] Eyring, Carl F., "Reverberation time in “dead” rooms", The Journal of the Acoustical Society of America, 1930, Vol.1, no.2A, pp.217-241.
[12] Millington, G., "A modified formula for reverberation", The Journal of the Acoustical society of America, 1932, Vol.4, no.1A, pp.69-82.
[13] Nannariello, Joseph, and Fergus Fricke, "The prediction of reverberation time using neural network analysis," Applied Acoustics, 1999, Vol.58, no.3, pp.305-325.
[14] Heerema, Nelson, and Murray Hodgson, "Empirical models for predicting noise levels, reverberation times and fitting densities in industrial workrooms", Applied Acoustics, 1999, Vol.57, no.1, pp.51-60.
[15] Nowoświat, Artur, and Marcelina Olechowska, "Investigation studies on the application of reverberation time", Archives of acoustics, 2015, Vol.41, no.1, pp.15-26.
[16] Ducourneau, Joël, and V. Planeau, "The average absorption coefficient for enclosed spaces with non uniformly distributed absorption", Applied Acoustics, 2003, Vol.64, no.9, pp.845-862.
[17] Nowoświat, Artur, Marcelina Olechowska, and Jan Ślusarek, "Prediction of reverberation time using the residual minimization method", Applied Acoustics, 2016, Vol.106, pp.42-50.
[18] Aliabadi, Mohsen, Rostam Golmohammadi, and Muharram Mansoorizadeh, "Objective approach for analysis of noise source characteristics and acoustic conditions in noisy computerized embroidery workrooms", Environmental monitoring and assessment, 2014, Vol.186, pp.1855-1864.
[19] Neubauer, R., and B. Kostek, "Prediction of the reverberation time in rectangular rooms with non-uniformly distributed sound absorption", Archives of Acoustics, 2001, Vol.26, no.3.
[20] National Building Regulatory Office, Acoustics and sound Control, Iran: Road, Housing and Urban Development Research Center, 2017.
[21] Arau-Puchades, Higini, "An improved reverberation formula", Acta Acustica united with Acustica, 1988, Vol.65, no.4, pp.163-180.
[22] Heinrich Kuttruff, “Room acoustics”, Boca Raton, CRC Press, Sixth edition, 2017.
[23] Neubauer, Reinhard O., and Büro Neubauer VDI., "Prediction of reverberation time in rectangular rooms with non uniformly distributed absorption using a new formula", Acustica, 2000.