计算小尺度封闭空间内混响时间的方法研究

混响时间是描述封闭声场内声音衰减快慢程度的物理量,也是音质设计中的一个重要客观评价参数。文中基于封闭空间内声有限元模型,提出了一种计算小尺度封闭空间内任意位置混响时间的方法。该方法弥补了赛宾公式不能准确求解非扩散声场内混响时间的缺陷。另外,对于尚处在设计阶段的小尺度封闭空间,由于无法通过测量获得混响时间,文中也为封闭空间内进行虚拟音质设计提供了计算混响时间的方法。给出了描述小尺度封闭空间内声场的有限元模型;在该模型的基础上推导了计算小尺度封闭空间内混响时间的方法,并编制了相应的计算机程序;在算例部分,计算了一矩形封闭空间内的混响时间,通过与实验结果进行比较,验证了这一方法的正确性。

小尺度封闭空间无网格Galerkin声场数值计算方法

文章将无网格法引入小尺度封闭空间声场的计算。首先推导了适用于任意形状小尺度封闭空间的无网格Galerkin声场数值计算模型。在模型中,利用Galerkin型加权残量法推导了计算节点声压的系统方程,根据移动最小二乘近似法构造了无网格形函数,并给出了积分运算方案;然后对一个矩形封闭空间的声传递函数及混响时间进行了计算,通过与理论计算结果、SYSNOISE计算结果及其文献实验结果对比,证明了模型的正确性;最后对一个实际机舱进行了建模计算,并与测量结果进行了比较,证明了模型对较复杂结构的正确性及适用性。

小尺度封闭空间可听化技术研究

综述了小尺度封闭空间可听化技术的最新进展，对该技术中的关键问题──低频声传递函数的求解方法作了分析和比较。

小尺度封闭空间声场的无网格数值算法

无网格法是一种新兴的数值计算方法,具有不需要网格支持的特点。本文将该方法引入室内声学建模,推导了无网格声场数值计算模型,并将其应用于典型小尺度封闭空间内部声场的数值分析。针对声传递函数,将本方法与理论解和SYSNOISE计算结果进行了比较,并将计算的混响时间与实验测量结果作了对比,表明本方法具有良好的精度。

小尺度封闭空间可听化研究

在小尺度封闭空间内,声波低频成份的波长与空间尺寸相当,声音在传播过程中所发生的散射、衍射等波动现象不容忽视。因此,目前以几何声学为理论基础的可听化无法直接用于小尺度封闭空间中,需要发展以波动声学为理论基础的可听化。本文将以室内声场有源Helmholtz方程及其相应边界方程为基础,首先推导了求解小尺度封闭空间低频声传递函数的有限元模型。其次,研究了在小尺度封闭空间内的双耳特性的处理方法。最后,给出了小尺度封闭空间可听化的软件实现方法,并在一车体模型内实现了可听化。

应用三维有限元素法求解小尺度封闭空间低频声传递函数方法的研究

文中详细介绍了如何建立用于求解小尺度封闭空间低频声传递函数的三维有限元素模型。并对两类常用的三维有限元素单元进行了比较。

全数字化小尺度封闭空间音质评价方法研究(一) 主观评价方法

在小尺度封闭空间内,声波低频成分的波长与空间尺寸相当,声音在传播过程中所发生的散射、衍射等波动现象不容忽视。目前以几何声学为理论基础的音质评价方法无法直接用于小尺度封闭空间中,需要发展以波动声学为理论基础的音质评价方法。以室内声场有源Helmholtz方程及其相应边界方程为基础,分别研究基于计算机辅助的全数字化小尺度封闭空间主观音质评价及客观音质评价方法。在这一部分,首先推导了求解小尺度封闭空间低频声传递函数的有限元模型;并进一步研究了在小尺度封闭空间内的双耳特性的处理方法;最后给出了小尺度封闭空间可听化的软件实现方法,并在一车体模型内实现了可听化。

基于有限元素法的小尺度封闭空间低频声传递函数求解方法研究

如何求解封闭空间中声源点到接收点的低频声传递函数已成为目前小尺度封闭空间可听化技术研究的关键问题。具有较高计算精度并能够处理任意结构形状的有限元素法可作为求解该问题的合适的方法。本文推导出了用于小尺度封闭空间低频声传递函数的有限元素求解方法 ,并编制了相应的计算机程序。最后在算例中通过与经典模态迭加法给出的结果进行比较 。

全数字化小尺度封闭空间音质评价研究(二)客观评价方法

在小尺度封闭空间内,声波低频成分的波长与空间尺寸相当,声音在传播过程中所发生的散射、衍射等波动现象不容忽视。目前以几何声学为理论基础的音质评价方法无法直接用于小尺度封闭空间中,需要发展以波动声学为理论基础的音质评价方法。以室内声场有源Helmholtz方程及其相应边界方程为基础,分别研究基于计算机辅助的全数字化小尺度封闭空间主观音质评价及客观音质评价方法。这一部分着重研究小尺度封闭空间内的客观音质评价。首先,在声有限元模型基础上,给出了声能密度及声能的有限元计算模型。并以此为基础,提出了混响时间、清晰度和明晰度、中心时间等重要音质参数的计算模型。最后,计算了一矩形封闭空间内的声能密度及混响时间,通过与实验结果进行比较,验证了这一方法是有效可行的。

计算小尺度封闭空间内低频声传递函数的自适应有限元方法研究

如何求解声传递函数成为实现小尺度封闭空间可听化的关键技术。基于Helmholtz方程的有限元法能真实反映出声场内的波动现象,成为求解该问题的有效方法。基于SPR法对求解声传递函数的有限元法进行误差估计;在此基础上结合Helmholtz方程求解的误差理论,提出了求解该问题的自适应有限元法,使用该方法能预测出在各求解频率段内有限元网格的划分情况,从而能满足预先给定的误差要求;使用该方法求解了一个矩形封闭空间内的声传递函数。结果表明提出的方法是有效可行的。

计算小尺度封闭空间内声传递函数的自适应有限元法

如何求解声传递函数成为实现小尺度封闭空间可听化的关键问题。基于 Helmholtz方程的有限元法能够真实反映出声场内的波动现象 ,成为求解该问题的有效方法。文章基于 SPR法对求解声传递函数的有限元法进行误差估计 ;在此基础上结合 Helmholtz方程求解的误差理论 ,提出了求解该问题的自适应有限元法 ,使用该方法能够预测出在各求解频率段内有限元网格的划分情况 ,从而能够满足预先给定的误差要求 ;算例结果表明本文提出的方法是有效可行的。

基于声粒子分布积分的无网格声场计算方法

小尺度封闭空间内部声场的数值计算是声学设计、噪声控制等领域的关键技术。由于波动声学及几何声学方法计算频率上的限制,中频段声场计算问题一直是个难点。本文以声学无网格法为基础,提出了一种基于声粒子分布积分的无网格声场数值计算方法。文中利用声线跟踪理论计算声场中的声粒子分布,并以某个时间点上的声粒子作为蒙特卡罗法中的积分点,将其应用于无网格法中,从而获得声场中的节点声压。利用该方法对一个矩形封闭空间的中低频声场进行了计算,并与模态叠加法、商用声场计算软件、经典无网格法的结果进行了对比,证明基于声粒子分布积分的无网格声场数值计算方法在中低频段相较于传统基于网格的方法具有更高的精度。

室内声场无网格数值算法性能影响因素分析

基于室内无网格数值算法的理论和实验研究,本文进一步利用控制变量法,结合计算效率对影响计算精度的因素进行了全面分析,包括节点、高斯点的分布方式及其密度,以及构造无网格形函数过程中的基函数类型、权函数类型,并通过对一类基准问题的大量数据实验获得了适用于小尺度封闭空间的最佳支持域半径范围。基于有关结论对一个实际机舱进行了建模分析,将声压级计算值与测量值对比,验证了这些结论的正确性。

电声学与立体声技术

0011425实现三维声效果的多媒体技术[刊]/夏洪文//电声技术.—2000,(4).—47～49(K)0011426过渡型模拟 LPF 在音频 DAC 电路中的设计及应用[刊]/何亚宁//电声技术.—2000,(4).—34～38(K)0011427关于音质设计的讨论(二):答王季卿教授文[刊]/曹孝振//电声技术.—2000,(4).—19～20(K)0011428韶关大学多功能体育馆的音质设计[刊]/李志良//电声技术.—2000,(4).—16～18(K)