基于m序列的室內(nèi)混響時間探測與分析研究
發(fā)布時間:2022-10-04 20:09
混響時間是建筑聲學(xué)中最重要的參數(shù),混響時間可以影響廳堂的語言清晰度,影響廳堂的音質(zhì),也可以用來指導(dǎo)劇院、電影院等聲學(xué)建筑的聲學(xué)設(shè)計。我國在多個建筑設(shè)計規(guī)范中都規(guī)定了不同建筑中的最佳混響時間,作為建筑設(shè)計的一項指標(biāo)。準(zhǔn)確測量混響時間對聲學(xué)設(shè)計具有重要的意義,為了實(shí)現(xiàn)在高噪聲環(huán)境下測量室內(nèi)混響時間,本文提出一種基于m序列的室內(nèi)混響時間測量方法。本文首先總結(jié)了國內(nèi)外混響時間測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,研究了主流的混響時間測量技術(shù)并分析了其不足點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。然后通過對m序列的研究,在理論上分析了使用m序列替代傳統(tǒng)數(shù)字聲源的優(yōu)點(diǎn)和可行性。接著重點(diǎn)介紹了使用快速m序列變換(FMT)計算系統(tǒng)脈沖響應(yīng)的方法,通過仿真驗證了m序列法的抗噪聲能力。在分析幾種聲壓級衰減曲線獲取方法后,改進(jìn)了滑動窗平滑聲能衰減曲線法。最后將改進(jìn)后的算法運(yùn)用到室內(nèi)混響時間探測系統(tǒng)的設(shè)計中,成功開發(fā)了基于Windows系統(tǒng)和基于Android系統(tǒng)的測量軟件,并在實(shí)際測試環(huán)境中使用軟件進(jìn)行測量。在實(shí)際的測量環(huán)境中,使用AWA6223+型聲校準(zhǔn)器對聲級計進(jìn)行校準(zhǔn)后,分別用基于m序列的室內(nèi)混響時間測量方法、穩(wěn)態(tài)噪聲切斷法和傳統(tǒng)聲源脈沖響應(yīng)法測量同...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與趨勢
1.3 室內(nèi)混響時間測量技術(shù)概述
1.4 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 論文各章節(jié)安排
第2章 室內(nèi)混響時間分析的基本理論
2.1 聲學(xué)的基礎(chǔ)理論
2.1.1 聲壓與聲強(qiáng)
2.1.2 聲壓級
2.1.3 自由聲場與擴(kuò)散聲場
2.2 室內(nèi)混響時間分析的基本理論
2.2.1 室內(nèi)聲能衰減原理
2.2.2 混響與混響時間
2.2.3 倍頻程與1/3倍頻程
2.2.4 幾個重要的室內(nèi)聲學(xué)參數(shù)簡述
2.3 本章小結(jié)
第3章 室內(nèi)混響時間測量主要方法
3.1 數(shù)學(xué)模型法
3.1.1 比例縮尺模型法
3.1.2 鏡像源法
3.2 室內(nèi)混響時間盲估計法
3.3 室內(nèi)混響時間非盲估計法
3.3.1 穩(wěn)態(tài)噪聲切斷法
3.3.2 脈沖響應(yīng)反向積分法
3.3.3 最大長度序列測試法
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于m序列的室內(nèi)混響時間探測方法
4.1 m序列的產(chǎn)生及其特性
4.2 基于m序列的聲脈沖響應(yīng)探測算法
4.3 基于FFT的快速相關(guān)算法
4.4 快速m序列變換
4.4.1 快速哈達(dá)瑪變換(FHT)
4.4.2 基于FHT的m序列變換
4.4.3 FMT和快速相關(guān)算法的對比
4.5 倍頻程算法
4.6 聲壓級衰減曲線的獲取
4.6.1 國家標(biāo)準(zhǔn)收錄的方法
4.6.2 傳統(tǒng)的滑動窗平滑聲能衰減曲線法
4.6.3 改良的滑動窗平滑聲能衰減曲線法
4.6.4 聲級殘差最小二乘非線性擬合法
4.7 室內(nèi)混響時間的計算
4.8 仿真結(jié)果對比
4.9 本章小結(jié)
第5章 室內(nèi)混響時間探測系統(tǒng)的設(shè)計
5.1 聲源制作
5.2 噪聲信號采集
5.3 數(shù)據(jù)傳輸部分
5.3.1 TCP/IP協(xié)議
5.3.2 網(wǎng)絡(luò)套接字
5.3.3 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
5.4 系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境
5.5 系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.5.1 信號預(yù)處理
5.5.2 室內(nèi)脈沖響應(yīng)計算
5.5.3 聲壓級衰減曲線獲取及混響時間計算
5.6 系統(tǒng)軟件功能設(shè)計
5.6.1 計算機(jī)上位機(jī)軟件設(shè)計
5.6.2 移動端測量軟件設(shè)計
5.7 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測試及結(jié)果分析
6.1 實(shí)際測量場地
6.2 儀器校準(zhǔn)
6.3 室內(nèi)混響時間測量實(shí)驗
6.4 測量結(jié)果分析
6.4.1 高信噪比下三種方法測量結(jié)果對比
6.4.2 低信噪比下三種方法測量結(jié)果對比
6.4.3 短時脈沖噪聲對測量結(jié)果的影響
6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 課題展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑由高速增長向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變[J]. 焦國棟. 農(nóng)村·農(nóng)業(yè)·農(nóng)民(A版). 2017(11)
[2]基于LPC的混響時間估計算法[J]. 劉興亮,姚劍敏,郭太良. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2017(05)
[3]基于鏡像源方法的室內(nèi)聲場脈沖響應(yīng)仿真[J]. 郭瑩,閆美辰. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[4]聲場信息提取算法的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 尹霞. 現(xiàn)代計算機(jī)(專業(yè)版). 2016(22)
[5]教室聲學(xué)環(huán)境分析法——噪聲切斷法實(shí)例[J]. 姜學(xué)思,韓秀莉. 電腦與電信. 2015(06)
[6]基于FPGA的高速偽隨機(jī)序列發(fā)生器設(shè)計[J]. 韓春,蔡俊. 電子測量技術(shù). 2013(07)
[7]基于局部隨機(jī)化哈達(dá)瑪矩陣的正交多匹配追蹤算法[J]. 蔣留兵,黃韜,沈翰寧,柳政枝. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2013(05)
[8]混響時間與聲源及接收器位置關(guān)系研究[J]. 梅鐵民,苑麗蘋. 中國測試. 2012(05)
[9]關(guān)于室內(nèi)混響聲能衰減規(guī)律的探討[J]. 張武威,湯偉紅. 電聲技術(shù). 2012(07)
[10]基于脈沖響應(yīng)的測量混響時間虛擬儀器的研究[J]. 楊春莊,李文婷,劉海生. 聲學(xué)技術(shù). 2010(06)
碩士論文
[1]結(jié)構(gòu)聲學(xué)混響時間估值方法研究[D]. 周翔.昆明理工大學(xué) 2015
本文編號:3685681
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與趨勢
1.3 室內(nèi)混響時間測量技術(shù)概述
1.4 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 論文各章節(jié)安排
第2章 室內(nèi)混響時間分析的基本理論
2.1 聲學(xué)的基礎(chǔ)理論
2.1.1 聲壓與聲強(qiáng)
2.1.2 聲壓級
2.1.3 自由聲場與擴(kuò)散聲場
2.2 室內(nèi)混響時間分析的基本理論
2.2.1 室內(nèi)聲能衰減原理
2.2.2 混響與混響時間
2.2.3 倍頻程與1/3倍頻程
2.2.4 幾個重要的室內(nèi)聲學(xué)參數(shù)簡述
2.3 本章小結(jié)
第3章 室內(nèi)混響時間測量主要方法
3.1 數(shù)學(xué)模型法
3.1.1 比例縮尺模型法
3.1.2 鏡像源法
3.2 室內(nèi)混響時間盲估計法
3.3 室內(nèi)混響時間非盲估計法
3.3.1 穩(wěn)態(tài)噪聲切斷法
3.3.2 脈沖響應(yīng)反向積分法
3.3.3 最大長度序列測試法
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于m序列的室內(nèi)混響時間探測方法
4.1 m序列的產(chǎn)生及其特性
4.2 基于m序列的聲脈沖響應(yīng)探測算法
4.3 基于FFT的快速相關(guān)算法
4.4 快速m序列變換
4.4.1 快速哈達(dá)瑪變換(FHT)
4.4.2 基于FHT的m序列變換
4.4.3 FMT和快速相關(guān)算法的對比
4.5 倍頻程算法
4.6 聲壓級衰減曲線的獲取
4.6.1 國家標(biāo)準(zhǔn)收錄的方法
4.6.2 傳統(tǒng)的滑動窗平滑聲能衰減曲線法
4.6.3 改良的滑動窗平滑聲能衰減曲線法
4.6.4 聲級殘差最小二乘非線性擬合法
4.7 室內(nèi)混響時間的計算
4.8 仿真結(jié)果對比
4.9 本章小結(jié)
第5章 室內(nèi)混響時間探測系統(tǒng)的設(shè)計
5.1 聲源制作
5.2 噪聲信號采集
5.3 數(shù)據(jù)傳輸部分
5.3.1 TCP/IP協(xié)議
5.3.2 網(wǎng)絡(luò)套接字
5.3.3 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
5.4 系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境
5.5 系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.5.1 信號預(yù)處理
5.5.2 室內(nèi)脈沖響應(yīng)計算
5.5.3 聲壓級衰減曲線獲取及混響時間計算
5.6 系統(tǒng)軟件功能設(shè)計
5.6.1 計算機(jī)上位機(jī)軟件設(shè)計
5.6.2 移動端測量軟件設(shè)計
5.7 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測試及結(jié)果分析
6.1 實(shí)際測量場地
6.2 儀器校準(zhǔn)
6.3 室內(nèi)混響時間測量實(shí)驗
6.4 測量結(jié)果分析
6.4.1 高信噪比下三種方法測量結(jié)果對比
6.4.2 低信噪比下三種方法測量結(jié)果對比
6.4.3 短時脈沖噪聲對測量結(jié)果的影響
6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 課題展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑由高速增長向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變[J]. 焦國棟. 農(nóng)村·農(nóng)業(yè)·農(nóng)民(A版). 2017(11)
[2]基于LPC的混響時間估計算法[J]. 劉興亮,姚劍敏,郭太良. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2017(05)
[3]基于鏡像源方法的室內(nèi)聲場脈沖響應(yīng)仿真[J]. 郭瑩,閆美辰. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[4]聲場信息提取算法的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 尹霞. 現(xiàn)代計算機(jī)(專業(yè)版). 2016(22)
[5]教室聲學(xué)環(huán)境分析法——噪聲切斷法實(shí)例[J]. 姜學(xué)思,韓秀莉. 電腦與電信. 2015(06)
[6]基于FPGA的高速偽隨機(jī)序列發(fā)生器設(shè)計[J]. 韓春,蔡俊. 電子測量技術(shù). 2013(07)
[7]基于局部隨機(jī)化哈達(dá)瑪矩陣的正交多匹配追蹤算法[J]. 蔣留兵,黃韜,沈翰寧,柳政枝. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2013(05)
[8]混響時間與聲源及接收器位置關(guān)系研究[J]. 梅鐵民,苑麗蘋. 中國測試. 2012(05)
[9]關(guān)于室內(nèi)混響聲能衰減規(guī)律的探討[J]. 張武威,湯偉紅. 電聲技術(shù). 2012(07)
[10]基于脈沖響應(yīng)的測量混響時間虛擬儀器的研究[J]. 楊春莊,李文婷,劉海生. 聲學(xué)技術(shù). 2010(06)
碩士論文
[1]結(jié)構(gòu)聲學(xué)混響時間估值方法研究[D]. 周翔.昆明理工大學(xué) 2015
本文編號:3685681
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