Έλεγχος ακουστικής κλειστών χώρων με προσαρμοσμένα ακουστικά στοιχεία

Abstract

Sound is considered to be an old research field, but till now many of its aspects remain unexplored. Thus, it is found to be an attractive research area by several scientists. Some of the modern scientific fields of acoustics are: room acoustics, psychoacoustics, musical acoustics, speech analysis, electroacoustics, digital audio signal processing, underwater acoustics, acoustic ecology, environmental acoustics, architectural acoustics and other. The main object of this thesis is the study of Helmholtz resonators. In this study simulations in finite element environment were carried out and it was studied the contribution of the coordinators of the acoustics of ancient theaters as well as the implementation of complex models by using digital filters. The different approaches to the study of the resonators are of great interest both for further knowledge of the principles of their acoustic behavior and for creating new computational tools that they do not require large computational power to predict with fairly accuracy their behavior in the acoustic field.

Ο ήχος είναι ένα αρκετά παλιό πεδίο έρευνας, όμως μέχρι και σήμερα πολλές πτυχές του παραμένουν ανεξερεύνητες. Έτσι ακόμη και στις μέρες μας, παραμένει ελκυστική ερευνητική περιοχή για αρκετούς επιστήμονες. Ορισμένα από τα σύγχρονα επιστημονικά πεδία της ακουστικής είναι: η ακουστική χώρων, η ψυχοακουστική, η μουσική ακουστική, η ανάλυση φωνής, η ηλεκτρoακουστική, η ψηφιακή επεξεργασία ακουστικού σήματος, η υποβρύχια ακουστική, η ακουστική οικολογία, η περιβαλλοντική ακουστική, η αρχιτεκτονική ακουστική και άλλα. Κύριο αντικείμενο της διατριβής αποτελεί η μελέτη των συντονιστών Helmholtz. Για τον σκοπό της μελέτης αυτής υλοποιήθηκαν εξομοιώσεις σε περιβάλλον πεπερασμένων στοιχείων, μελετήθηκε η συμβολή των συντονιστών στην ακουστική των αρχαίων θεάτρων και υλοποιήθηκαν μοντέλα με τη βοήθεια ψηφιακών φίλτρων. Οι διαφορετικές προσεγγίσεις στη μελέτη των συντονιστών έχουν μεγάλο ενδιαφέρον, αφενός για την περαιτέρω γνώση των αρχών λειτουργίας τους, αφετέρου, για τη δημιουργία νέων υπολογιστικών εργαλείων, που χωρίς να απαιτούν μεγάλη υπολογιστική ισχύ προβλέπουν με σχετική ακρίβεια την συμπεριφορά τους στο ακουστικό πεδίο.