Final Thesis

The impact of uncertain material data in room acoustic simulations

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abgeschlossen

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Master Thesis of Schäfer, Johanna

Die Zuverlässigkeit von Raumakustiksimulationen hängt unter anderem von der Wahl der richtigen Materialdaten, wie Absorptions- und Streuunggraden ab. Trotz genormter Messungen stehen für ein einzelnes Material, wie zum Beispiel Mauerwerk, in Fachbüchern und Veröffentlichungen viele unterschiedliche Daten zur Verfügung. Diese Variation der Materialdaten kommt vor allem durch Messungenauigkeiten und unzureichender Dokumentation zustande. Für den/die Anwender/in einer Raumakustiksimulationssoftware ist es schwer herauszufinden, welche Materialdaten dem von ihm in der Realität verwendeten Material am besten entsprechen. Für diese Masterarbeit wurden die Auswirkungen der Unsicherheiten in der Wahl der Materialdaten, sowie die der Messunsicherheiten auf die Ergebnisse von raumakustischen Simulationen genauer betrachtet . Verwendet wurden hierzu Datensätze der Ahnert Feistel Media Group (AFMG) zu verschiedenen Materialien, wobei der Fokus auf die Absorptionsgrade gelegt wurde. Als Simulationssoftware wurden sowohl EASE als auch RAVEN untersucht, zwei Softwarelösungen, die raumakustische Parameter und Raumimpulsantworten basierend auf den Konzepten der geometrischen Akustik bestimmen. Zuerst wurden die beiden Softwarelösungen miteinander verglichen, wobei sich starke Ähnlichkeiten zeigten, weshalb die Simulationen im weiteren Verlauf der Arbeit nur noch mit je einer Simulationssoftware durchgeführt wurden. Zur Betrachtung der Unsicherheiten der Materialdaten wurde der Absorptionsgrad in einem Schuhkartonmodell systematisch variiert, um daraus die Unsicherheit von Simulationsergebnissen infolge unsicherer Materialdaten zu bestimmen. Schließlich wurden die Auswirkungen mehrerer unsicherer Materialien untersucht. Mit den Gesetzen der Fehlerfortpflanzung wurde ein Zusammenhang zwischen der Anzahl der Materialien im Raum und der Unsicherheit der Nachhallzeit hergeleitet. Durch Monte-Carlo-Simulationen wurde diese Formel bestätigt und dann die Auswirkung mehrerer unsicherer Materialien in realistischen Räumen analysiert.