Analysıs of dırect and dıffuse sound fıeld components vıa sparse plane wave decomposıtıon
Seyrek düzlem dalga ayrıştırmasıyla doğrudan ve dağılmış ses alanı bileşenlerinin analizi
- Tez No: 948791
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN HACIHABİBOĞLU, DR. MERT BURKAY ÇÖTELİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Bilim ve Teknoloji, Mühendislik Bilimleri, Computer Engineering and Computer Science and Control, Science and Technology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Enformatik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Kapalı mekânlardaki akustik kalite, işitsel deneyimi belirleyici ölçüde etkileyen temel bir unsurdur. Mekân içerisindeki ses yayılımının karakteristik özellikleri, akustik algının temelini oluşturur ve mimari akustik, ses yeniden üretimi ve sanal gerçeklik uygulamaları açısından büyük önem taşır. Bu tez, kapalı hacimlerdeki ses alanlarının analizi, nicelenmesi ve bileşenlerine ayrılması için geliştirilen ileri düzey yöntemleri incelemektedir. Kapalı ortamlardaki ses alanları, doğrudan yollar ve erken yansımalar gibi belirgin yönelimli bileşenlerin yanı sıra çoklu yol etkisiyle kademeli olarak oluşan dağılmış bir alanı da içermektedir. Tez kapsamında, küresel mikrofon dizisi kayıtlarına dayalı iki tamamlayıcı yöntem önerilmektedir. İlk olarak seyrek düzlem dalga ayrıştırması kullanılarak gerçekleştirilen uzamsal-zamansal analiz yöntemi, dağılmış alanın hem yönel hem de zamansal boyutları hakkında bilgi sağlamaktadır. Bu yaklaşım dördüncü mertebeden küresel mikrofon dizileriyle yapılan deneyler aracılığıyla doğrulanmıştır. Bu temel üzerine inşa edilen ikinci yöntemde ise birim küre üzerindeki yönel verilerin istatistiksel dağılımından yararlanılarak doğrudan ve dağılmış alan bileşenlerinin ayrımı gerçekleştirilmektedir. Birim büyüklüğe sahip vektörler von Mises-Fisher dağılımlarının karışımları şeklinde modellenmekte ve elde edilen sonsal olasılıklar maskeleme mekanizması olarak kullanılarak bileşenlerine etkin biçimde ayrılmaktadır. Yöntemin etkinliği, mevcut literatürdeki güncel tekniklerle yapılan karşılaştırmalı analizler ve nesnel kalite değerlendirmeleri ile ortaya konulmuştur. Tez boyunca dağılmış alan analizine ve ayrımına ilişkin temel zorluklar ve sınırlamalar ele alınmakta, önerilen yöntemlerin pratik uygulamaları ve avantajları detaylı biçimde tartışılmaktadır. Son olarak çalışmanın iyileştirme potansiyeli ve kör kaynak ayrıştırması gibi alanlara yönelik gelecekteki araştırma yönelimleri sunulmaktadır.
Özet (Çeviri)
Room acoustic quality significantly impacts overall auditory experience in enclosed spaces. The characteristics of sound propagation within rooms forms the foundation of acoustic perception and are crucial considerations in architectural acoustics, audio reproduction, and virtual reality applications. This thesis investigates advanced methods for the analysis, quantification, and decomposition of sound fields in enclosed spaces. Sound fields in enclosures comprise a combination of strongly directional components alongside a diffuse field that gradually builds up due to the multipath nature of sound propagation. We propose two complementary approaches based on spherical microphone array recordings. First, a spatio-temporal analysis method using sparse plane wave decomposition provides insights into both temporal and directional aspects of diffuse fields. It is validated through experiments with 4th-order spherical arrays. Building on this foundation, we introduce a novel direct and diffuse field decomposition framework that leverages the statistical distribution of directional data on the unit sphere. By modeling unit-magnitude vectors as mixtures of von Mises-Fisher (movMF) distributions, we employ posterior probabilities as masking mechanisms to effectively separate direct and diffuse components. A comparative analysis with state-of-the-art techniques demonstrates the method's efficacy, alongside an objective quality evaluation. Throughout the thesis, we address the challenges and inherent limitations of diffuse field analysis and decomposition, while discussing practical applications and advantages of our proposed methodologies. Finally, we outline potential improvements and future research directions.
Benzer Tezler
- Taşıt kapı sızdırmazlık profillerinin akustik incelenmesi
On the acoustical investigation of vehicle door seals
AHMET ÇAĞLAYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK EROL
- Küçük müzik hacimlerinde alçak frekans ses alanının dalga bazlı sonlu elemanlar yöntemi (FEM) ile analizi ve bir tasarım yaklaşımı
The analysis of small music rooms with wave based finite element method (FEM) and a design approach
DİLARA KELLE
- Solunum seslerinin analizi ve sınıflandırılması
Analysis and classification of respiratory sounds
TANJU ENGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. H. ÜMİT AYGÖLÜ
- Turbomakinalarda meridyenel düzlemde hız ve basınç dağılımının hesaplanması
Calculation of the velocity and pressure distribution in meridional plane of the turbomachines
İ.MEHMET PALABIYIK
- Ramjet motorlu füzelerde ses üstü hava alığı performans analizi
Performance analysis of supersonic air intakes in ramjet powered missiles
OSMAN KEREM KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI