Akustik kanallarda dikey ayırıcıların yansıma ve iletime etkisi
Effect of vertical separators on reflection and transmission in acoustic channels
Yazar: İSA KOÇ
Danışman: DOÇ. DR. ÖZGE YANAZ ÇINAR
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektromanyetik Alanlar ve Mikrodalga Tekniği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, akustik dalgaların yayılımının analizinde güvenilir bir yaklaşım olan
Mod Eşleştirme Tekniği kullanılarak dairesel bir ses kanalı içindeki farklı
kombinasyonlardaki dikey ayırıcı yapılarının ayrıntılı analizi gerçekleştirilmiştir. Bu gibi
uygulamalarda ortaya çıkabilecek problemlerin, analitik ve sayısal yöntemlerle titiz bir
analizi ve çözümü mümkündür. Bu tez çalışmasında, söz konusu yöntemler arasından Mod
Eşleştirme Tekniği tercih edilmiştir. Bu yöntemle, akustik basınç modlar cinsinden ifade
edilerek, her bir problem için geçiş bölgesindeki süreklilik ifadeleri kullanılarak sonsuz
bilinmeyenli birer lineer denklem sistemi elde edilmiştir. Ardından, saçılma matris yöntemi
aracılığıyla dikey ayırıcı kombinasyonları oluşturulmuştur. Elde edilen sonsuz bilinmeyenli
lineer denklem setleri Matlab programı aracılığıyla çözülerek saçılma parametrelerine
ulaşılmıştır. Bununla birlikte, analitik çözümün doğruluğu, simülasyon programından elde
edilen saçılma parametreleri sonuçları ile karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Bu çalışma,
akustik kanallardaki dikey ayırıcı tasarımları sayesinde istenilen akustik filtre yapılarının
başarıyla uygulanabileceğini göstermiştir. Ayrıca, simülasyon programı vasıtasıyla elde
edilen çözümler, Matlab programı aracılığıyla gerçekleştirilen analitik çözümlerle
karşılaştırılarak, her iki yaklaşımın birbirlerine olan avantajları ve dezavantajları ortaya
konmuştur.

Abstract:
In this paper, detailed analysis of vertical separator structures within a circular
sound channel was carried out by using the Mode Matching Technique, a reliable approach
in the analysis of the propagation of acoustic waves. A meticulous analysis and solution of
the problems that may arise in such applications is possible with analytical and numerical
methods. In this thesis study, Mode Matching Technique was preferred among these
methods. With this method, acoustic pressure is expressed in terms of modes, and a system
of linear equations with infinite unknowns is obtained for each problem by using continuity
expressions in the transition region. Then, vertical separator combinations were created via
the scattering matrix method. By solving the resulting sets of infinite unknown linear
equations via the Matlab program, scattering parameters were reached. Besides this, the
accuracy of the analytical solution was verified by comparing it with the scattering
parameter results obtained from the simulation program. This study has shown that desired
acoustic filter structures can successfully be implemented through designing vertical
separator in acoustic channels. Additionally, the solutions obtained through the simulation
program were compared with the analytical solutions obtained through the Matlab program,
and the advantages and disadvantages of both approaches were revealed.