近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、人們生活水平的提高,小房間的聲場設(shè)計越來越受到關(guān)注。QRD擴(kuò)散體（二次余數(shù)擴(kuò)散體）具有低頻吸聲,高頻擴(kuò)散的結(jié)構(gòu)特性,是小房間聲場設(shè)計中調(diào)控聲場均勻度的常見新型材料。然而,現(xiàn)有的科學(xué)研究工作主要聚焦于通過不同的方式拓寬QRD擴(kuò)散體材料的頻帶寬度,縮小材料的尺寸,提高材料的聲學(xué)與應(yīng)用性能,關(guān)于QRD擴(kuò)散體的應(yīng)用方法科學(xué)研究不足,對QRD擴(kuò)散體選用面積大小、布置方式的合理性缺乏探討。本文研究QRD擴(kuò)散體在小房間中的布置方式,一方面在小房間聲學(xué)實驗室進(jìn)行QRD擴(kuò)散體不同布置方式的實驗測試和模擬分析,另一方面以混響室實驗為對比驗證QRD擴(kuò)散體布置方式的合理性。研究以小房間聲場的EDT、T₂₀、T₃₀、SPL和小房間脈沖響應(yīng)等參數(shù)指標(biāo)為依據(jù),對QRD擴(kuò)散體的使用面積、排布方式進(jìn)行理論、模擬和實驗測試結(jié)果的比較分析,優(yōu)化小房間聲場均勻度,以期為小房間聲場設(shè)計和聲場均勻度的調(diào)試提供參考、借鑒。本研究借助COMSOL Multiphysics多物理場分析軟件、ODEON聲學(xué)模擬軟件和實驗測量對比分析得到如下結(jié)論:（1）QRD擴(kuò)散體在... 

【文章來源】：安徽建筑大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同功能、不同體積房間對應(yīng)的混響時間

安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章QRD在小房間中應(yīng)用的研究基礎(chǔ)12=10[∫()∞02]（2-3）式中ρ——空氣密度；c——聲速；I——聲強；Pref——參考聲壓（也是人耳能聽到的最小聲壓），在空氣中，取值為2×10-5Pa.2.2.2混響時間（RT,ReverberationTime）與早期衰減時間（EDT,EarlyDecayTime）一般來說，房間里存在兩種聲音。直接從聲源到接收點的聲音被稱為直達(dá)聲，從墻壁反射（一次或多次）到接收點的聲音，聽覺上感覺像直達(dá)聲的延續(xù)被稱為混響聲[13]�；祉憰r間的長短是室內(nèi)聲場音質(zhì)特性的重要參量，也是聲學(xué)設(shè)計最常見的指標(biāo)。聲音在室內(nèi)傳播過程中由于墻壁的不斷反射、連續(xù)吸收，聲源的聲能逐漸衰減。聲波在室內(nèi)各方向上不斷反射，逐漸衰減的現(xiàn)象被稱為室內(nèi)混響。一般認(rèn)為，在具有適當(dāng)混響時間的建筑室內(nèi)環(huán)境中，聲音具有豐富、飽滿的感覺。如果混響時間過長，給人一種回聲非常強的感覺，影響聲音的清晰度。如果混響時間太短的話，聲音給人感覺比較干燥，這對樂器演奏效果等是不利的。因此，對于具有不同功能的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，需要在聲學(xué)設(shè)計上選擇最佳混響時間。圖2-1不同用途房間容積對應(yīng)的混響時間圖片來源：互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)聲場滿足擴(kuò)散散場的條件時，可以通過賽賓（Sabine）方程或依林(Eyring)方程來計算混響時間。賽賓公式：

安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章QRD在小房間中應(yīng)用的研究基礎(chǔ)17度=4(++),m;c0為聲速，340m/s;當(dāng)f→∞時，上式適用c0于任意形狀的房間，對該式進(jìn)行微分，可得到在df內(nèi)的簡正頻率，即：=4203+202+80（2-29）由上式可以看出駐波數(shù)N與2(頻率的平方)成正比。即在頻率范圍內(nèi)，頻率越低，駐波（簡正波）數(shù)量越少，聲場分布越不均勻；頻率越高，駐波（簡正波）數(shù)量越多，駐波所引起的聲場不均勻被均勻掉，室內(nèi)聲場相對穩(wěn)定。這也側(cè)面驗證了小房間聲場均勻度分析需分別從低頻和高頻分析的合理性。在小房間和大房間的低頻范圍內(nèi)，簡正模式的影響是顯著的。因簡正模式很少，所以房間聲場的不同位置變動較大。通常聲場的簡正模式主要由邊界（尺寸）的影響形成。在小房間的簡正模式下，我們使用公式計算每種模式，并把它們從低到高排列，工作復(fù)雜。隨著計算機和軟件技術(shù)的開發(fā)，越來越多的“房間模式計算器”軟件工具增多，大大減少了計算的工作量。舉一個示例，以本校小房間聲學(xué)體驗室為例，采用房間模式計算器分析房間比例。如采用RealTraps房間—圖形計算器計算此小房間的簡正模式，發(fā)現(xiàn)其房間比例決定的低頻模態(tài)密度較低，并出現(xiàn)簡并化（200~250Hz之間、300~350Hz之間、400~450Hz之間）。低頻模式的減少，使聲場起伏較大。如下圖：圖2-2房間比例計算器計算房間的簡并模式圖片來源：作者自繪

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]小房間長、寬、高“合適比例”的運用及優(yōu)化[J]. 高玉龍.  電聲技術(shù). 2016(07)
[2]高手玩房間,低手玩器材 小房間聲學(xué)設(shè)計之拙見[J]. 薛磊.  家庭影院技術(shù). 2016(04)
[3]聲學(xué)意義上的大、小房間分界頻率的界定[J]. 高玉龍.  演藝科技. 2016(03)
[4]二次余數(shù)擴(kuò)散結(jié)構(gòu)復(fù)合穿孔板擴(kuò)散吸聲研究[J]. 蔡俊,包飛,王亞晨,王彥琴.  聲學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[5]室內(nèi)聲場的駐波表現(xiàn)及其對音質(zhì)的影響[J]. 陳小平.  電聲技術(shù). 2015(05)
[6]小房間尺寸“合適比例”量化評估方法的探討[J]. 高玉龍.  電聲技術(shù). 2015(03)
[7]基于Matlab的音頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的分析與評價[J]. 翟繼濤,雷洪.  電腦知識與技術(shù). 2014(17)
[8]耦合聲阻抗在擴(kuò)散吸聲體設(shè)計中的應(yīng)用研究[J]. 古林強,王英文.  應(yīng)用聲學(xué). 2014(02)
[9]小房間聲學(xué)設(shè)計（2）[J]. 高玉龍.  音響技術(shù). 2013(06)
[10]如何改善音頻工作室的房間聲學(xué)特性[J]. 保羅·懷特,休·羅布約翰斯,何青青.  演藝科技. 2013(S2)

博士論文
[1]聲學(xué)耦合空間建模方法及其特性分析[D]. 石雙霞.哈爾濱工程大學(xué) 2016

碩士論文
[1]二次余數(shù)擴(kuò)散結(jié)構(gòu)聲學(xué)擴(kuò)散性能仿真模擬研究[D]. 任重義.山東大學(xué) 2016
[2]室內(nèi)聲場的脈沖響應(yīng)分析[D]. 成燁.太原理工大學(xué) 2014
[3]錄音、混音室建筑聲學(xué)特性研究[D]. 黑利利.長安大學(xué) 2013
[4]混響室法測量常用擴(kuò)散構(gòu)造的隨機入射散射系數(shù)[D]. 張冉.華南理工大學(xué) 2012
[5]建筑聲學(xué)軟件ODEON應(yīng)用研究[D]. 陳劍軍.重慶大學(xué) 2012
[6]應(yīng)用有限元法分析小房間室內(nèi)聲場[D]. 姜潔怡.華南理工大學(xué) 2011
[7]基于有限元法的吸聲體的優(yōu)化研究初探[D]. 王偉.太原理工大學(xué) 2006
[8]基于有限元法的室內(nèi)聲衰減研究[D]. 閆國軍.中國建筑科學(xué)研究院 2004



本文編號：3582251