基于统计的语音传输指数预测方法实验对比

良好的言语可懂度是语言声厅堂声环境设计的重要目标,语音传输指数(STI)是言语可懂度的客观评价参量。在设计阶段就能对STI做出准确预测,对语言声厅堂的声环境控制具有重要意义。基于统计的STI预测方法是IEC 60268-16标准推荐的主要预测方法,但对于使用该方法时的影响因素以及预测精度,当前仍缺少系统性的实验对比研究。该文使用4个房间中13个测点共52种听音条件下的STI实测结果,分析了基于统计的STI预测方法的精度以及影响因素,结果表明:考虑和不考虑直达声的两种预测方法,都存在着系统偏差,预测结果普遍小于实测值;在距离声源较近测点的预测都产生了较大误差,在距离声源较远测点的预测误差相对较小;基于单指数衰变声场不考虑直达声的预测方法操作简单,但误差较大,52种听音条件的平均误差达到了-0.032,最大误差达到了-0.131;考虑直达声的预测方法误差相对较小,52种听音条件的STI平均误差为-0.018,最大误差为-0.080;预测精度主要受所使用的信噪比、扬声器的指向性、房间的声场条件等因素影响,并对这些因素的影响进行了对比分析。结果可为STI预测方法的使用者提供参考。

谢宾斯基分形结构声散射特性与视觉偏好评价

声扩散界面设计应兼顾声学和美学需求。结合参数化设计方法,谢宾斯基分形的模块化结构具有灵活生成个性化界面的潜力。然而,针对分形结构声学特性与视觉效益尚缺乏综合的量化研究。根据谢宾斯基分形的构造规则提出了一种宽频的扩散结构设计方法,分别从声学性能与视觉偏好的角度,研究模块形状、模块高度和随机排布程度对性能的影响。采用边界元素法的数值仿真与实测验证,结合虚拟仿真技术的主观调查,以及多目标综合分析,探究分形设计要素的作用机制和最佳阈值范围。结果表明,与相同体量的传统二次残差扩散体相比,具有不同平面尺寸和高度模块的分形结构改善了扩散性能,特别是在1 kHz以下的中低频范围。此外,发现在室内使用中高复杂度(迭代3次)、低随机排布、谢宾斯基三角截锥分形结构,有助于提高居住者对环境的偏好度。

机场噪声影响的居民户数计算方法研究

为精确评估机场噪声对附近居民的影响程度,提出“机场噪声影响的居民户数”这一指标,并对该指标的计算方法进行了研究。首先对指标的定义和内涵进行了阐述,然后根据噪声评价标准,基于Arc GIS仿真平台对受机场噪声影响的居民户数进行了统计,最后以某机场为试点对该方法进行了验证。

多胞复合型声学结构吸声性能研究

针对一种多胞复合型吸声结构进行声学性能研究,其具有吸声频带宽、声学性能突出、设计自由度高的特点。利用马氏理论和Delany-Bazley模型分别构建微穿孔板和多孔性吸声材料层,通过传递矩阵法和声电类比等效电路法建立平行排列的多胞复合型声学结构理论模型,利用有限元法构建阻抗管仿真模型并对多胞复合型声学结构进行声学分析。对比理论计算结果和仿真试验数据,发现两者具有较好的拟合度。研究表明:多胞复合型吸声结构在全频率段内具有较好的吸声性能,通过调整各吸声单元的设计参数和变量,例如排列组合方式、微穿孔板的穿孔率以及微穿孔板后空气层厚度等,可以对不同频率段内的噪声进行有效吸收。

基于声子晶体的高速列车地板支撑层隔声研究

随着高速列车运营速度不断提高,轨道交通产生的振动噪声会严重影响列车的车内声环境,进而降低乘坐舒适性,因此针对列车噪声源部位的车体隔声设计至关重要。目前的隔声措施能够有效控制车内中高频噪声,而对于低频噪声的抑制效果还有待进一步提升。声子晶体是一种具有弹性波带隙的周期性结构材料,该结构不需要大尺寸即可在局域共振作用下形成低频带隙,进而抑制弹性波的传播从而起到低频降噪作用。基于声子晶体周期性理论,以车辆转向架部位地板的木骨支撑层为对象,研究声子晶体在木骨支撑层隔声中的应用,系统分析声子晶体结构的带隙特性和隔声特性以及基于声子晶体结构的支撑层隔声性能。研究结果表明:通过改变结构形式及其参数可实现对于声子晶体结构的带隙形成频带及其隔声特性的人为设计和控制;以高速列车地板中的木骨结构为对象,结合声子晶体理论将其设计为木骨和声子晶体组合结构形式,不仅能够保持声子晶体在0~220 Hz低频段和620~710 Hz频段优越的隔声性能,同时可极大提升220~620 Hz频段的隔声性能;既维持该层结构的支撑作用,又能很好提升隔声性能,在高速列车地板设计中具有很强的有效性和适用性。

深水网箱振动信号特征提取及消噪方法研究

针对传统变分模态分解在处理深海网箱振动信号时严重依赖于模态阶数和二次惩罚因子的参数选择问题,提出了一种基于狼群优化算法的变分模态分解方法。通过引入狼群优化算法和适应度函数优化分解,克服了变分模态分解在参数设置不当时造成的模态丢失或混叠的问题,从而实现了无先验知识情况下深水网箱振动信号的降噪及最优特征提取。为了验证提出方法的有效性,首先使用四自由度数值系统验证了提出方法的正确性,然后开展了坐底式深水网箱现场测试,并对实测数据进行结构特征信息提取及信号降噪,结果显示提出方法可以选择最佳的模态参数和惩罚因子实现信号的准确特征提取,验证了该方法在用于坐底式深水网箱结构安全监测时的有效性和实用性。

高速公路旁校园建筑立面声屏障设计

传统声屏障外观在降噪改造中往往显得突兀而单调,难以融入周边环境,有必要将建筑形式和景观需求相结合对声屏障形式进行一定设计。以广州市一高速公路旁某中小学为例,对校园室内外声环境现状进行实测分析,运用SoundPLAN软件对校园声环境现状进行模拟。在满足降噪效果的基础上,结合建筑立面形式和景观要求设计了3种立面声屏障,并利用Odeon Combined软件对不同设计形式的屏障进行模拟,探究其对教室内声环境的改善效果。研究表明,在门窗全开的情况下,不同形式的屏障降噪效果在5~9 dB(A)之间,对教室内语言传输指数(Speech Transmission Index,STI)的提升效果在0.09~0.15之间,能较好地缓解教室内声环境现状。

济南稼轩中学小音乐厅建筑声学设计

文章详细介绍了济南稼轩中学小音乐厅的建筑声学设计,包括制定建声设计目标、体型调整、噪声和振动控制以及室内音质设计等方面所采取的关键技术措施。利用先进的计算机技术,对音乐厅进行了精确地建模和声场模拟,以评估声学设计是否达到预期标准。音乐厅建成后,进行了各项声学指标的测量和分析。从设计到施工的全过程,建筑声学都发挥着至关重要的作用,突显了其在音乐厅建设过程中的核心地位。

高铁客站候车厅室内噪声调查与声舒适度影响分析

高铁客站候车厅的空间广阔且噪声源复杂,因此其声环境质量备受关注。通过现场调查方式,研究了声舒适感知的影响因素。结果表明,候车厅内的噪声水平是影响声舒适度的主要因素,与声舒适度评分呈负相关。此外,研究还发现不同性别、年龄和旅客驻留时间对声环境感知有一定影响。女性对声舒适感知更宽容,年长者对声舒适度更宽容,旅客在候车厅驻留时间越长,声环境舒适度评价分数越低。

周期阻尼结构在驾驶室降噪铝钢板隔声特性上的应用

针对驾驶室降噪用大块阻尼铺设的缺陷,提出了二周阻尼铝-钢板敷设方式,通过建立周期阻尼结构振动数学模型,仿真计算研究了周期阻尼结构模态分析,并分析了铝-钢板密度、阻尼块密度和形状三个主要参数对隔声量的影响,最后对比周期阻尼和大块阻尼隔声效果。结果表明:模态振幅减小的变化趋势随着频率的增大越来越明显,说明具有周期阻尼的更有利于降低铝-钢板结构的振动;隔声效果随着铝-钢板密度和阻尼块密度的增加而增大,在250~1000 Hz的中高频段,隔声量增加得更为明显。

庭院式越剧传统戏场音质研究

中国传统戏场与戏曲的发展息息相关,戏场的音质对戏曲演出效果十分重要。该文对绍兴地区三个典型庭院式越剧传统戏场的音质进行了测试,并通过仿真分析了建筑形制对戏场声环境的影响。结果表明:庭院、看楼等主要观演区域的中频EDT值在0.6~0.7s,T30在0.7~0.8s,戏场有较高的强度指数G与明晰度C80;庭院围合面积、方式及两侧看楼高度对戏场音质的影响较明显,亭式舞台台基高度对主要观演区域的影响较小。研究可为越剧传统戏场的建设与保护提供建筑声学方面的参考。

基于超微孔吸声体的钢结构教室声环境优化研究

依托H型钢梁侧面空腔构造,提出了融合装饰与声学设计的超微孔吸声体,将超微孔吸声体置于钢结构教室内部,通过声学仿真和现场实验测量改善前后的声环境状况,探究了超微孔吸声结构的吸声性能。结果表明,空腔深度150mm、内填50mm吸音棉的超微孔吸声结构吸声性能较好,综合式布置方案能在实现钢梁装饰效果的同时,显著改善钢结构教室的混响时间及语言清晰度,提高声环境品质。本研究可为相关工程提供参考。

基于《绿色建筑评价标准》的声学现场检测探讨——以深圳市某医院住院综合大楼为例

为探讨建筑声学的现场检测方法,以及在绿色建筑标准评价过程中需要注意的常见问题,以深圳市某医院住院综合大楼为例,对该项目建筑声学的环境噪声、室内噪声、建筑构件隔声进行验收检测和评价,在满足GB/T50378—2019《绿色建筑评价标准》关于建筑声学条文控制项的前提下,给出相对应的建筑声学条文得分项分数,作为该项目绿色建筑星级评价的支撑和出具绿色建筑等级符合性评估报告的依据,为建筑声学的现场检测和绿色建筑等级符合性评估提供一定的参考。

南极科考设施室内声环境舒适度研究

南极的声环境因高海拔和空气稀薄独具特点,存在狂风呼啸和极度安静两种极端的声环境情况,而极端声环境会使人疲劳并产生精神压力。从科考队员的健康角度出发,为了营造高效的工作环境,对南极科考设施的建筑特点进行分析,提出科考设施的声学性能指标,同时给出相应的声学建设要点,以设计端为抓手,降低室内外噪声的影响,提升科考设施的声学舒适度,为科考队员提供舒适的声环境,保证科考队员的工作环境及身心健康。

高速铁路声屏障通透隔声板选型设计研究

声屏障通透隔声板是高速铁路声学构件常见类型之一,作为轨旁设施长期承受列车气动荷载,其选型设计是否正确直接影响铁路运营安全。在声屏障通透隔声板选型设计过程中,还存在通透材料抗荷指标未按使用工况进行明确,忽视通透材料厚度设计等问题。为解决上述问题,首先对声屏障通透隔声板通透材料的隔声量、燃烧性能、抗荷性能和抗冲击性能等指标进行分析,给出不同使用场景和不同速度目标值下,玻璃和亚克力等常用通透材料的选用建议;再通过高速铁路通透声屏障列车气动荷载、限制性风速荷载和自然风荷载的取值和工况组合分析,提出声屏障通透隔声板不同工况下的变形抗荷指标、断裂抗荷指标和疲劳抗荷指标;此外,通过对声屏障通透隔声板隔声量、抗冲击性能和挠度的研究,给出不同工况下型材尺寸和不同通透材料厚度。研究表明,常规尺寸的夹层玻璃通透板厚度由抗冲击性能控制,建议其厚度≮(10+0.76+10)mm,台风地区桥梁地段2000 mm×1960 mm规格夹层玻璃厚度建议增加至(11+0.76+11)mm。亚克力材料厚度与通透隔声板尺寸有关,500 mm×1960 mm小尺寸规格亚克力隔声板通透材料厚度由抗冲击性能控制,建议其厚度≮15 mm;1000 mm×1960 mm以上大尺寸规格亚克力隔声板通透材料厚度由挠度控制,其中1000 mm×1960 mm规格亚克力隔声板应用于桥梁地段时,在时速350 km工况下,建议其厚度≮18 mm,台风工况下其厚度≮20 mm。

光伏声屏障在城市快速路上应用可行性分析

结合石家庄市槐安路高架西延工程,在光伏声屏障常规组件和彩色组件两种方案下,分别研究了离网系统与并网系统的电气系统、发电量、全寿命周期成本、效益等,并进行了可行性分析。结果表明,在储能装置成本无法显著降低的条件下,光伏声屏障使用离网系统供照明用电经济上不可行;彩色组件光伏声屏障影响发电效率,同时成本较高,经济上不可行;常规组件光伏声屏障并网系统经济上可行,同时具有一定的社会效益。

绿色建筑声环境模拟计算及隔声外窗选型研究

当前,较多工程设计中的隔声外窗选型主要通过类比法确定,存在难以适应复杂多变的项目环境、数据过时或不精确、经济性差等不足。因此,文章以某商业办公建筑外窗选型为例,采用绿建斯维尔SEDU软件进行建筑环境噪声模拟计算,评估位于交通干线两侧区域内的建筑的环境噪声,然后采用INSUL隔声预测软件进行窗构件隔声性能模拟计算,定量比较不同层数、不同厚度、不同气体空腔厚度的玻璃构造的隔声量差异,同时,结合外窗的热工性能,最终实现适用、经济、合理的外窗选型。

光伏声屏障标准及性能验证分析

随着“双碳”目标的推进,声屏障与光伏发电技术相结合形成的光伏声屏障具有广阔的应用前景。由于光伏声屏障缺少特定的标准规范,针对建筑行业、交通行业及光伏行业对声屏障及光伏声屏障标准中的重要性能指标进行对比解读,并通过专项测试,验证双玻光伏组件用于光伏声屏障建设的可行性。验证结果显示:1)光伏声屏障的防火性能可依据建筑标准中难燃制品的B1级为最低标准;2)抗风压、抗冲击性能可依据建筑行业标准,但需考虑光伏声屏障作为发电体在抗风压、抗冲击测试后的发电性能评估;3)防眩光性能作为安全指标需在标准中体现。同时提出,光伏组件用作光伏声屏障对防火、抗风压、抗冲击、防腐蚀、防眩光等安全特性的标准框架体系。

超高层建筑减振降噪浮筑地板施工技术

建筑物的高度不同,振动等级也存在差异,在超高建筑浮筑地板施工中,通常将5层作为一个单元开展振动等级的相关计算。文章设计了一个具有钢弹簧的减震器安设在材料铺设面上,隔离管道内的噪声源,减小材料自身振动,并对施工工艺进行探讨。研究显示,减振降噪地板的降噪能力令人满意,能够有效提升地板舒适性。

室内雪乐园声学设计要点探讨与实践

雪乐园内设备多、空间大,体型和室内声环境复杂,声学设计十分重要。但目前国内外暂无针对室内雪乐园声学设计的相关规范和可供参考的设计措施。分析了室内雪乐园噪声源、各界面常用材质及容易存在的声缺陷;结合企业标准和过往项目经验,总结了适用于室内雪乐园超大空间的音质设计指标;对室内各功能区声环境进行了分析,提出了各区背景噪声限值;以某室内滑雪乐园声学设计为例,验证了设计措施的可实施性。