声场图

建模三维图

扬声器指向图

声场覆盖示意图

125Hz总声压

250Hz总声压

500Hz总声压

1000Hz总声压

2000Hz总声压

4000Hz总声压

辅音损失率图（ALCON%）

快速语言传输系数图（RASTI）

结果分析：

根据EASE软件分析：

125Hz平均声压级：119dB；

250Hz平均声压级：117dB；

500Hz平均声压级：115dB；

1000Hz平均声压级：111dB；

2000Hz平均声压级：114dB；

4000Hz平均声压级：113dB；

对照所要求的扩声标准：

要求：按照GB50371-2006厅堂扩声系统设计规范中音乐扩声类一级的要求，最大空场稳态声压级≥103 dB；

分析结果：设计满足要求，有足够动态余量

声场不均匀度要求:1KHz-4KHz≤8dB

125Hz:118-121dB, ≤±3dB；

250Hz:116-119dB,≤±3dB；

500Hz: 114-117dB,≤±3dB；

1000Hz:110-113dB,≤±2dB；

2000Hz:113-116dB, ≤±3dB；

4000Hz: 112-115dB, ≤±3dB；

分析结果：最小值110dB,最大值116dB,不均匀度6dB,满足设计要求。

ALCON%值：0%到7%……………….非常好

辅音损失率7%到11%………………好

11%到15%…………….普通

15到18%……………. 差

18%以上……………….不可接受

辅音损失率分析结果：4.62%到10.2%，处于好的范围；

RASTI值：

快速语言传输系数（RASTI）：0.6到1...................非常好

0.45到0.6…………….好

0.35到0.45……………差

0到0.3…………………不可接受

分析结果：0.52到0.67,处于好的范围

结论：通过EASE4.1软件验证，在理想状态下，扩声系统扬声器设计能过满足设计预期的要求，并有足够的余量。

应用数字波导网格法模拟室内声场及其MATLAB实现

应用数字波导网格法模拟室内声场及其 MATLAB实现 团匝 应用数字波导网格法模拟室内声场 及其MATLAB实现慢 彭健新 (华南理工大学应用物理系,广东广州510640) I摘要】在介绍数字波导网格法基本原理的基础上,采用MATIAB语言对一刚性矩形房间和一矩形教 室的声场进行模拟计算.最后对应用数字波导网格法进行了一些讨论. 【荚t词】数字波导网格法;室内声场模拟;波祜声学 【Almract】Based.nthebasicprincipleofdigitalwaveguidemeshmethod,thesound丘eld8ina drectangleFoolnandarectangleclassroomaresimulatedwitllMATLAB.Discussionaboutthe methodisgiven. 【Keywords】digitalwaveguidemeshmethod;loomacottstic8simulation:waveacoustics l引言 近年来,室内声场模拟技术得到迅速发展.并已开 发出许多应用软件,如瑞典哥德堡的CA’IT,丹麦技术 大学的ODEON,德国ADA声学l晰公司的EASE,比 利时声学设计公司的RAYNOISE等.室内声场模拟的 基本方法有:基于几何声学的虚声源法,声线跟踪法; 基于波动声学的有限元法,边界元法,时域有限差分法 等.虚声源法,声线跟踪法及两者结合的混合法适应于 对室内声场中高频部分的模拟.对低频部分和小室内 空间,声波的波动效应如声波的衍射和干涉现象,房间 模态或共振效应更显着,须采用波动声学方法来模拟. 随着计算机技术的发展,波动声学方法得到广泛的应 用.文中介绍一种基于渡动声学,由时域有限差分法演 变而来的数字波导网格法,具有算法简单,各参数物理 意义直观,清晰的优点,已成功应用于声音合成和一 维,二维音乐仪器的仿真.笔者首先介绍数字波导网格 法的原理,应用MATLAB语言编程计算一刚性矩形房 间声场,并对编程算法进行优化,最后对数字波导阿格 法进行了进一步讨论. 2数字波导网格法原理 一 维数字波导是一种离散的数字方法,广泛应用

2011-11-16声场测试报告书模板

山东省德州市多功能厅音响系统工程 声学测量结果报告 上海海书声光电科技有限公司技术部制 测试日期：2011-07-07

目录 一、测试工程概述 (3) 1.1、测试项目相关说明 (4) 1.2、系统测试依据及标准 (7) 1.3、系统测试点和测量位置的选择 (8) 二、扩声系统声学特性测量指标 (9) 2.1、传声增益 (9) 2.2、传输频率特性 (10) 2.3、声场不均匀度 (10) 2.4、混响时间 (11) 2.5、最大声压级 (11) 2.6、语言传递指数（STI） (12) 2.7、辅音语言清晰度（ALC） (14) 2.8、延迟时间 (15) 2.9、系统噪声级 (15) 2.10、相关附件 (16) 三、售后服务 (19)

一、测试工程概述 根据该音响扩声项目各个厅堂的面积以及使用功能，有选择性的配置音响扩声、数字会议、音视频切换、投影显示和中央控制系统等多媒体多功能会议功能，基本指标为满足国家多用途类相关标准。 本设计说明是我方对音响扩声厅堂系统工程扩声系统设计方案所作的阐述。 工程项目主要包括德州市多功能厅厅堂音响扩声项目，主要涉及音响扩声、数字会议、音视频切换、中央控制和视频显示等功能的设计。 多功能厅是一个多种功能于一体的专业扩声场所，集多媒体会议、网络电视会议、学术交流、技术培训、产品介绍、新闻发布、国际交流、娱乐演出等重要功能于一体的专业扩声厅堂；在设计时，我们本着合适的混响时间，最大的声压级、良好的频率响应、较高的传声增益和一定的语言清晰度等要求做好本次音响工程的设计。 我们采用了一切先进的技术和手段，秉着先进、实用、功能齐全的设计理念，务必使扩声系统能满足国际会议、学术交流、培训使用和娱乐演出等高要求的多功能使用需要。 在本项目中，我们从业主的需求、各厅堂的建筑结构入手，结合以往类似工程的经验，在产品选型、模拟分析、技术实施等方面做好工作。作为从事多年音响扩声厅堂系统设计与维护的集成公司，我们将根据以往在AV系统领域多年来积累的丰富经验，提供适合用户使用的完整解决方案。充分为用户着想，提供良好的设备和优质的售后服务，为用户提供一个良好的解决方案。 此次设计为音响扩声厅堂音响扩声系统工程，主要包括音响扩声系统、数字会议系统、音视频切换系统、中央控制系统和投影视频显示系统等子系统组成，我们根据图纸要求对该项目厅堂扩声设计，根据业主提出的具体要求和实际使用要求，我们结合多年扩声系统设计的经验，我们提出了室内音响扩声系统解决方案，并就此对该厅堂的音响扩声系统做一次全面的系统声场测试工作。 在设计本方案时，我们采用了先进的视听系统设计，采用了大量科技含量较高的产品，结合现代先进的会议系统，做到整体解决方案系统化、集成化、数字化。 与此同时，我们在对此音响系统做声场测试时，也采用了音响行业内主流测试软件SIA SmaartLive和 Systune EASERA，测试设备我们也采用了先进、电气性能优良的电声测试设备。

声学的基本性质和室内声场

声学基础 第一章声音的基本性质 1.1 声音的产生与传播 声音是人耳通过听觉神经对空气振动的主观感受。 声音产生于物体的振动，例如扬声器的纸盆、拨动的琴弦等等。这些振动的物体称之为声源。声源发声后，必须经过一定的介质才能向外传播。这种介质可以是气体，也可以是液体和固体。在受到声源振动的干扰后，介质的分子也随之发生振动，从而使能量向外传播。但必须指出，介质的分子只是在其未被扰动前的平衡位置附近作来回振动，并没有随声波一起向外移动。介质分子的振动传到人耳时，将引起人耳耳膜的振动，最终通过听觉神经而产生声音的感觉。例如，扬声器的纸盆，当音圈通过交变电流时就会产生振动。这种振动引起邻近空气质点疏密状态的变化，又随即沿着介质依次传向较远的质点，最终到达接收者。可以看出，在声波的传播过程中，空气质点的振动方向与波的传播方向相平行，所以声波是纵波。 扬声器纸盒就相当于上图中的活塞 在空气中，声音就是振动在空气中的传播，我们称这为声波。声波可以在气体、固体、液体中传播，但不能在真空中传播。 1.2 声波的频率、波长与速度 当声波通过弹性介质传播时，介质质点在其平衡位置附近作来回振动。质点完成一次完全振动所经历的时间称为周期，记为T，单位是秒(s)。质点在1秒内完成完全振动的次数称为频率，记作f，单位为赫兹(Hz)，它是周期的倒数，即： f=1/T 介质质点振动的频率即声源振动的频率。频率决定了声音的音调。高频声音是高音调，低频声音是低音调。人耳能够听到的声波的频率范围约在20—20000 Hz之间。低于20Hz的声波称为次声波，高于20000Hz的称为超声波。次声波与超声波都不能使人产生听感觉。 声波在其传播途径上，相邻两个同相位质点之间的距离称为波长，记为λ，单位是米(m)。或者说，波长是声波在每一次完全振动周期中所传播的距离。

汽车车内声场分析及降噪方法研究发展

目录 1 引言 (1) 2 汽车噪声种类 (1) 3 车内噪声的主要来源 (2) 3.1 发动机噪声 (2) 3.2 底盘噪声 (2) 3.3 车身噪声和车内附属设备噪声 (2) 4 传统的车内噪声控制技术 (3) 4.1 消除或减弱噪声源的噪声辐射 (3) 4.2 隔绝传播途径 (3) 4.3 用吸声处理降低车室混响声 (3) 5 车内噪声主动控制技术 (4) 5.1 有源噪声控制技术 (4) 5.2 结构声的有源振动控制 (4) 6 车内噪声控制技术研究的发展趋势 (4) 7 结语及展望 (5) 参考文献： (6)

汽车车内声场分析及降噪方法研究发展 1引言 控制车内噪声一直是车辆设计、制造工程师的努力方向。汽车内部噪声不但增加驾驶乘人员的疲劳，而且影响车辆的行驶安全。车内噪声水平的高低在很大程度上反映了车辆制造厂家的设计和工艺水平。近年来，车内噪声已经成为无额定车辆品质的重要因素，车内低噪声设计已经成为产品开发中的重要任务之一。车内噪声级与乘坐室振动级别一样，已经成为判断汽车舒适性的主要指标。车内噪声主要取决于乘坐室的减振隔音性能，重量轻的承载式车身结构和类似的减轻车身重量的措施被认为可能增大车内噪声，尤其是低频噪声。实车测试表明，这种低频噪声主要集中在20~30HZ。车身壁板的振动和噪声有紧密关系，且乘坐室空腔的共振会放大噪声。这个问题的解决方法是在车辆设计阶段，利用现代振动力学与声学分析方法，预测车内噪声特性，实现优化设计；并通过实车测试，改进设计及工艺，最后使得车内噪声处于最优水平，最大极限地改善乘坐的舒适性，减轻人员的疲劳[1]。 2汽车噪声种类 汽车是有多种声源的机器, 运行中会有多种噪声,可分为: 车外噪声和车内噪声。车内噪声是指行驶的汽车乘坐室或驾驶室内存在的噪声, 其主要噪声源有: 发动机噪声、进气噪声、排气噪声、冷却风扇噪声、底盘噪声等。车内噪声按传播途径分为: 空气声和固体声[2][3][4]。 空气声(Air Borne Sound) 是从动力系统表面发出的辐射声, 它在空气中传播并对车身加振而形成。空气声会在传播过程中衰减, 材料对声能的衰减也使其大大衰减。固体声(Solid Borne Sound)是机械振动沿固体构件传播中产生的噪声, 它产生于发动机、变速箱、后桥、轮胎等, 并能通过底盘车架传播。由于固体构件一般由均质、密实的弹性材料组成, 对声波的吸收作用很小, 并能约束声波使它在有限空间内传播; 因此结构声往往可以传播很远距离。固体声通过构件表面的振动也会辐射出“再生”的空气声, 它与原始空气声相比较,结构声形成的再生噪声往往更难解决。空气声和结构声是可以相互转化的。空气声的振动能够迫使构件产生振动成为结构声; 结构声辐射出声音时, 也就成为空气声。减少空气声的传播, 要从减少或阻止空气的振动入手, 可以采取吸声或隔音措施; 减少结构声的传递,则须采取隔振或阻尼措施。

声场测试总结-zhujy

声场测试总结依据 1.GB 50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》 会议类扩声系统声学特性指标 2.GB T 4959-1995《厅堂扩声特性测量方法》测试步骤： 一．系统初始化，选测试点。 二．校准SmaartLive的声压级 三．测试音箱相位 四．测（调）试以下指标： 如果测试之后作了调整，那么记录调整之后的参数。

指标术语解释： 摘自GB 50371一2006《厅堂扩声系统设计规范》 传输频率特性transmission frequency response 扩声系统在稳定工作状态下，厅堂内各测量点稳态声压级的平均值相对于扩声设备输入端的电平的幅频响应。 传声增益transmission gain 扩声系统在最大可用增益状态时,厅堂内各测量点稳态声压级平均值与扩声系统心型[R(θ)=(1+ cos θ)/2 ]传声器处稳态声压级的差值，单位:dB 。 最大声压级maximum sound pressure level 扩声系统完成调试后，在厅堂内各测量点可能的最大峰值声压级的平均值L M 。 以峰值因数(1. 8-2. 2)限制的额定通带粉红噪声为信号源，其最大峰值声压级为RMS 声压级的长期平均值L RMS 、加上峰值因数的以10为底的对数再乘以20，单位:dB 。 )2.2~8.1lg(20+=RMS L L 声场不均匀度sound distribution 厅堂内 (有扩声时)各测量点的稳态声压级的差值，单位dB 。 系统总噪声级system total noise level 扩声系统在最大可用增益工作状态下，厅堂内各测量点扩声系统所产生的各频带的噪声声压级(扣除环境背景噪声影响)平均值，以NR-曲线评价。 具体说明 一． 系统初始化，选测试点 GB T 4959-1995《厅堂扩声特性测量方法》 2．1 测量条件 2．1．1 测量前 (原文)扩声设备须按设计要求安装完整，并调整扩声系统使之处于正常工作

混响水池声场特性研究及其建模分析

2019年第1期声学与电子工程总第133期混响水池声场特性研究及其建模分析 王少博 （第七一五研究所，杭州，310023） 摘要针对在混响水池中开展声学测量的问题，通过波动声学理论和统计声学理论对矩形混响水池内的点源声场进行了分析并确定了混响水池中满足扩散场所需要的条件。最后利用声学仿真软件Virtual Lab建立混 响水池的有限元模型，进行声场及混响时间的计算，计算结果与理论推导相吻合，确定了扩散场区域，为进 一步的实验研究提供了指导。 关键词混响水池；点源声场；扩散场；有限元 混响声场是指在一定空间内，声场由直达声和反射声、散射声叠加的声场。混响室是空气声学研究中经常使用的实验装置，其理论发展较成熟。在混响室声模态方面，Richard Bolt1'1和Schroeder⑵等人在混响室声模态统计及模态密度方面作岀了很多贡献，总结了如何计算频带内模态数量及满足测量精度要求的频率。1955年，Richard Cook［3］将统计分析应用于室内声学中，定义了两空间点均方声压的相关系数，其后很多作者通过混响声场的相关函数研究其特性。Morse、Ingard⑷等人研究了点源声场的理论及实验，结果表明通过改变点源的位置可以激励很多交叠的模态。 由于水池的反射系数较低，所以水下较难建立理想的混响场，而只有满足或近似满足扩散场特性（声能密度均匀）才能够进行声学测量。若能通过对混响水池声的研究，分析混响水池的声场特性,确定混响水池中扩散场的区域，对在混响水池中开展声学测量工作有重要意义。 1混响水池声场特性分析 混响水池一般都有光滑的壁面，上表面敞开,无遮盖。声源在其中发射时，声波经各侧壁的反射、叠加，形成了混响声场。假定混响水池为矩形，长、宽、高分别为d ly、I”如图1所示。P=^-icr=p o c o/Z（p0,c0,Z分别为水的密度、声波在水中传播的速度及池壁的阻抗），水池的上表面为自由边界，可以用绝对软边界来近似。 1.1波动声学分析 1.I.I矩阵非消声水池内的简正波 用直角坐标系表示的波动方程为： d2p d2p d2p_1d2p dx2dy2dz2c dt2 (1) 把坐标原点取在水池的一个角上， 想水池壁面的边界条件为： V x\x=Q,x=l x= 0 V y1^=0,^=0 P=0 满足上述边界条件的特解为 p n=A n”斤cos k x x cos k v y cos k z zQ］（°nt（3） ”n v n（Z+十）兀 式中，=~，此=——,k z=--------（依 〃z=0,l,2,3...）。 相应的每个特解的特征频率（简正频率）为: 可以写出理 (2) 图1混响水池示意图 水池池壁及池底都贴有瓷砖，其相对声导纳为 C 2 +— （、2n. + n v2 I + /\y y 2 (4) 1\7 对应每一组（％?,心）数值的特解就决定了一种平面驻波，水池内的总声压就是所有特解的线性叠加。根据式（4）得到矩形水池的前20阶简正频 32

声场测试报告

声场测试报告 一、设计规范及标准 根据舞台的基本使用功能和定位并参照国家相关的标准和规范： 音响扩声系统设计规范 WH/T38-2009《舞台扩声系统跳线柜、综合接线箱、地板接线盒设置规范》WH/T39-2009《专业音频和扩声用扬声器组件实用规范》 WH/T318-2003《演出场所扩声系统的声学特性指标》 JGJ 57-2000/J 67-2001《剧场建筑设计规范》； GB 4959-95 《厅堂扩声特性测量方法》； GBJ 76-84 《厅堂混响时间测量规范》； JGJ 16-2008 《民用建筑电气设计规范》； GB/T 14476-93 《客观评价厅堂语言可懂度的“RASTI”法》； （WH/T25-2007）《剧场等演出场所扩声系统工程导则》 GB/T 14197-93 《声系统设备互连的优选配接值》； ITU-R BT. 601-2 供演播室使用的数字电视编码标准； ITU-R BT. 711 供分量数字演播室使用的同步基准信号； GY/T 156-2000 演播室数字音频参数； GY/T 158-2000 演播室数字音频接口；

AES3 供数字伴音工程线性表示数字伴音数据的串行传输格式； AES11 供数字伴音工程在演播中使用的数字伴音设备的同步规格； GB 3174-1995 PAL-D 制电视广播技术规范； 二、多功能演播厅声场设计说明 根据场景布局、实用面积，结合系统功能现实（文艺活动兼报告型会议、培训等等），我们选择主/辅/超低/返听扩声模式进行声场扩声。 本系统采用了48路扩展性强、处理功能强大、兼容性好、个性化、多场景方便方便每个操作者和每场演出、无线调音功能的数字调音台为核心进行音频系统主控制，无线手持、无线头戴、人声/乐器、合唱、鹅颈电容会议话筒对人声进行拾取，随后将初次拾取到的人声信号（人声信号先进入数字调音台综合管理） 通过专用的传输线缆传输到调音台，接着输出到效果器进行初次音质处理、修正、根据使用环境适当的添加音频效果后输入至调音台进一步的对音质处理（增益、MIC 前置放大器、均衡、单/立体声输出等等），这时通过调音台末端输出到12进12出音频数字矩阵处理器，运用其内置功能进行处理（输入信号进行压限、延时、均衡等操作，此操作有益系统的正常运行、设备安全、声场音质的均匀），最后分频器进行音频信号处理分频，将音频电声信号一分为三进入扩声系统的信号电声放大部分，此部分是通过与扬声器技术参数相匹配的主/辅/超低频功率放大器对电声信号进行电功率放大，让音频可以有足够的功率去推相应的主/辅/超低频扬声器（也是系统的末端），对舞台这场区域，我们选配一对舞台返听扬声器，用均衡器进行音质处理（提升/衰减量程、增益调节、电压调节、信号动态调节等等），为场景提供一个高品质、高享受、高效率的优良声场。除此之外，为了提高系统的安全性与操作的方便性，还选配了一台电源时序器对整套系统电源进行管理，可以通过此设备对电源逐一逐一的进行安全开/关（一键到位）。为了增加文艺活动演出方便还配置了一套舞台演出内部通讯系统。

声场设计依据数值

1.扩声系统设计指标 根据会议现场的建筑环境，节目类型及音源动态要求，现行的多功能厅，报告厅会议室等，都按照《厅堂扩声系统声学特性指标》 GYJ25-86 的语言兼音乐扩声一级标设计，设计的指标如下： 最大声压级（空场稳态，准峰值）： 125～4000 Hz，平均≥98dB 传输频率特性：125～4000Hz，≤4dB 传声增益：125～4000Hz，≥8dB 声场不均匀度： 100Hz≤8dB， 1000 Hz～6300 Hz≤6dB 噪声级：≤NR25 （扩声系统） 2.专业扩声系统术语解释 由于电子技术的发展，扩声系统中电子设备的频率响应和相位响应处理技术已经达到很高的水平，影响扩声系统还原性能的主要瓶颈是换能器（扬声器）的失真，因此扬声器是决定扩声系统设计指标和品质因素的重点，换言之，扩声系统的预期指标与扬声器的规格参数息息相关。 3.频响范围 频响范围由频率范围与频率响应组成：频率范围 指电子设备最低有效重放信号频率与最高有效重放信 号频率之间的范围，一般采用图表形式表示音箱的相对幅 度和频率的函数关系（频率响应图）。左图是某音箱理想 的频率范围： 60Hz～20KHz@-3dB；频率响应指将一个恒 压输出的音频信号与系统相连接时，音箱产生的声压随频 率变化而发生增大或衰减，相位随频率发生变化的现象， 这种声压，相位频率的相关变化关系称为频率响应，单位 为分贝（dB）。

声压与相位滞后随频率变化的曲线称为频率特性。这是考察音箱性能优劣的一个重要指标，它与音箱的性价有着直接的关系，其分贝值越小说明音箱的频响曲线越平坦、失真越小、性能越高。人耳可分辨的频响不平坦程度因人及节目内容而异，大多数人对同一节目的频响变化如果小于 2～4dB就不易觉察。 选择音箱时应是扩音系统频响范围越大越好，但也必须是平坦的，两端衰减量不大于 3dB才有意义。 声压Sound Pressure：有声波产生时，传播媒质中的压力与静压的差值。单位为帕斯卡，简称帕（Pa）。 声功率：单位时间内通过某一面积的声能，单位为W（瓦）。 声压级Sound Pressure Level：声压与基准声压的比值以10为底的对数乘以2，通常以分贝（dB）为单位，基准声压必须指明。功放的功率Power：功放的单位是W（瓦），容量的大小与重放信号的大小、频率范围、负载阻抗、以及可承受的失真电平有关。为了制定功率的测试标准，联邦贸易委员会（FTC）颁布了以输入信号为20Hz～20KHz，失真低于1%的长时间测试标准，一种是使用“单音短脉冲触发”的方法在以下频率进行： 20Hz-0.05秒脉冲信号

一个声场的基本设计

声场设计 一个声场的基本设计应包括隔声处理，现场噪声的降低，建筑结构的合理要求，声均匀度的实现，声颤动、聚焦、共振、反馈等问题的解决，室内混响的正确计算 建声原则 混响合理，声音扩散性好，没有声聚焦、没有可闻的振动噪声、没有死声点 室内装修注意事项 色调不能导致会议或演出时太昏暗 避免扩声区域内出现中空较大或支撑较差的腔体结构 免大面积玻璃窗，不要将石稿天花板直接安装在铝合金槽里 室内声学特性的基本要求 具有合适的响度: 响度 礼堂（以语言为主）大于85dB 歌厅（音乐厅）大于103dB 迪厅大于110dB 会议室大于80dB 声能分布均匀: 在观众席的各个座位上听到的声音响度应比较均匀。通过音质设计，应该能使观众席各个区域的声压级差别不太大，室内声场不均匀度应控制在高低约3dB之内 满足信噪比要求: 噪声对人们的正常听觉产生干扰和掩蔽作用。不同用途的室内听音环境，其充许的噪声级不尽相同，通常在室内最小声压级的位置上，信噪比应该大于30dB 保证室内各处频率响应均衡: 室内音响系统应保证各处频率响应均衡，要求125--4000HZ内起伏为6--10dB，100--8000HZ内起伏为10--15dB。如果室内存在声聚焦、死声点、驻波、声共振等声学缺陷，就会破坏频率均衡 厅堂的建声合理比例选择合适的自然混响时间 L（长）W（宽）H（高）礼堂（以语言为主）1.2-1.5S 3.10 1.30 1.00 音乐厅1.8-2.4S 3.90 2.70 1.00 中小歌厅0.7-1.2S 会议室0.5-0.8S 混响时间的计算公式 a平均---室内的平均吸声系数 S ---声场的内部总面积 M ---声能衰减系数（0.0015） T ---声场混响时间 V ---声场的内容积 S1---Sn ---声场的内表面积 方案设计时参考的有关标准 IEC914—会议系统———电子及音频设备标准 音频会议扩声及视频显示系统依照中华人民共和国国家行业标准 GYJ25-86《厅堂扩声系统的声学特性指标要求》

室内声学基础

室内声学基础 第一章声音的基本性质 一、声音的产生与传播 声音是人耳通过听觉神经对空气振动的主观感受。 声音产生于物体的振动，例如扬声器的纸盆、拨动的琴弦等等。这些振动的物体称之为声源。声源发声后，必须经过一定的介质才能向外传播。这种介质可以是气体，也可以是液体和固体。在受到声源振动的干扰后，介质的分子也随之发生振动，从而使能量向外传播。但必须指出，介质的分子只是在其未被扰动前的平衡位置附近作来回振动，并没有随声波一起向外移动。介质分子的振动传到人耳时，将引起人耳耳膜的振动，最终通过听觉神经而产生声音的感觉。例如，扬声器的纸盆，当音圈通过交变电流时就会产生振动。这种振动引起邻近空气质点疏密状态的变化，又随即沿着介质依次传向较远的质点，最终到达接收者。可以看出，在声波的传播过程中，空气质点的振动方向与波的传播方向相平行，所以声波是纵波。 扬声器纸盒就相当于上图中的活塞。 在空气中，声音就是振动在空气中的传播，我们称这为声波。声波可以在气体、固体、液体中传播，但不能在真空中传播。 二、声波的频率、波长与速度 当声波通过弹性介质传播时，介质质点在其平衡位置附近作来回振动。质点完成一次完全振动所经历的时间称为周期，记为T，单位是秒(s)。质点在1秒内完成完全振动的次数称为频率，记作f，单位为赫兹(Hz)，它是周期的倒数，即： f=1/T 介质质点振动的频率即声源振动的频率。频率决定了声音的音调。高频声音是高音调，低频声音是低音调。人耳能够听到的声波的频率范围约在20—20000Hz之间。低于20Hz的声波称为次声波，高于20000Hz的称为超声波。次声波与超声波都不能使人产生听感觉。 声波在其传播途径上，相邻两个同相位质点之间的距离称为波长，记为λ，单位是米(m)。或者说，波长是声波在每一次完全振动周期中所传播的距离。

超声波的声场特性

第二章超声波声场的特性 第一节波源辐射声场 超声检测或超声相控阵成像检测设备都是工作于主动检测方式。即由作为生源的超声换能器或阵列超声换能器向被检测物体内发射超声波，然后由接收换能器或阵列换能器接收载有被检测物体内缺陷或组织信息的超声回波信号，再通过信息提取与处理，实现对被检测物体内部缺陷或结构的评估与成像。 2.1 波动方程 物理声学中的波动方程是研究超声（或阵列）换能器的声场特性最基本的原理和方程。若被超声检测的物体为金属材质，大部分区域被认为各点的声速和密度是一致的，被认为是均匀体，只是对于缺陷或组织不均匀区域则是不一致的；若被检测物体为生物体，物体内各点的声速与密度存在起伏，并非均匀一致。本书只讨论在工程应用的超声相控阵成像检测技术，因此仅讨论在均匀介质中的声场。在声速与密度非均匀的介质中，声波传播过程用非均匀介质中声波方程来加以描述。非均匀介质中波动方程为 ?2P?1 C2e2P et2 =1 ρ ?ρ??P（式2-1） 式中，P是声强，ρ是介质密度，c是声波的速度，▽是梯度算子。假设声速和密度较之平均声速c0和平均密度ρ0有微小偏移，即 ρ=ρ0+?ρc=c0+?c 其中?ρ<<ρ0，?c<

扬声器的安放位置及声场的设计

扬声器的安放位置及声场的设计 扬声器最理想的安放位置应该是覆盖区内的任何位置都能听到相同的响度和清晰度的音响。因此必须注意，根椐建筑物的功能、体型、空间高度及布局等因素，可分为集中供声、分散供声和分供声三种供声方案。良好的公共广播工程应能有效地控制扬声器的声场分布鞋和满足投射距离的声压级要求扬声器系统：扬声器系统要求整个系统的匹配，同时其位置的选择也要切合实际。礼堂、剧场、歌舞厅音色，而扬声器一般用大功率音箱：而公共广播系统，由于它对音色要求不高，一般用3W-6W在天花喇叭即好。公共广播系统设通常都从声扬开始（即扬声器的放置位置），然后再向后推动功率放大器、声处理系统，调音台、直至筒和其他音源。这种逐步向后、推进的设计步骤是十分必然的。因为声场设计是满足系统功能和音响效果的基础，它涉及扬声器系统进行功率和信号途径等。只有确定扬声器系统才能进行功率放大器驱劝功率的计算和驱动信号途径的确定，然后再根据驱动功率的分配方案进一步确定信号处理方案和调音台的造型等。声场声场设设是公共广播系统的基础，涉及系统最终的音响效果，但也是非常复杂繁琐的工作。由于计算机技术飞跃发展，现在可采用以上的版本的声学软件工具进行计算，最终可获得满足预期要求的声场设计报告。声扬设计过程可能需要反复多次才能达到要求。（图1）是声场设计的流程式图.图1 声扬设计流程图a) 集中供声顾名思议是把一组扬声器集中安装在一个固定位置上的供声系统。对于舞台剧场或多功能厅来说，扬声器组通常安装在靠自然声源的舞台台上方左右两侧（三路扬声器系统可分为左右三组成安装）如图2和图3所示。由于声音来自舞台方向，与观众的视听方向一致，听感自然。为使全部观众区声场均匀，扬声器应置于较高的信置。为克服前几排观众区“头顶感”声像，可在台口两侧或台唇部位设置若干小功率辅助扬声器，利用哈斯效应解决前区观众声像一致的问题。对四面均有观众区的大型体育馆或大型厅堂，扬声器系统通常以一种“声塔”形式的阵列组合吊在大厅中央。利用扬声器指向特性即偏轴方向的声压随角增大而逐渐减少的特性声场达到互补的结果。如果扬声器位置得当，可使声场更为均匀，如图5所示。集中供声的优点是声像一致，听感自然，扬声器之间的声波干扰小，声音清晰度高。缺点是对于形状复杂，又有多层楼厅和眺台的厅堂，声场不易做得均匀，狭长的厅堂，由于投身距离远，后座观众区的声压级可能会偏低。为此，可利用强指向性的远投射扬声器来增强后部观众区的声压级以及在眺台下面的声影区适当增设几个补声扬声器，增加这部分区域的直达声和声压级，抑制混响声的影响，提高声音的清晰度。b) 分散式供声对于无法采用集中供声的大型或狭长高度又不高（低于6米）或空间结构可分为几部分的大厅，以及对于难以获得好的语言清晰度的混响时间较长的大型礼堂，可采用分散式的供声。分散式供声有两种形式：

EASE声场分析说明教学提纲

E A S E声场分析说明

声场分析 计算机模拟声场分析 (3) 1. EASE 4.3电脑设计系统简介 (3) 2. 分析依据: (3) 3. 电视电话会议室声场分析 (5) 4. 电视电话会议室分析结果 (12) 5. 作战指挥室声场分析 (13) 6. 作战指挥室分析结果 (20)

计算机模拟声场分析 为使武警水电会场声学方案设计更好地符合实际的效果，运用当代先进的计算机模拟技术，根据实际尺寸建立计算机建筑模型，对方案设计的音响效果进行计算机模拟验证，以确认设计的合理性，以及能满足技术要求，达到预期效果。 设计运用的是著名的声场分析软件——EASE4.3。 1.EASE 4.3电脑设计系统简介 EASE（全称ELECHO ACOUSTIC SIMNLATOR FOR ENGINEER）是由德国人在九十年代中期开发的通用数据库，现已成为世界上最为广泛使用的声学设计软件。 EASE是采用计算机CAD技术进行模拟声场的模型建设、声学设计、声学计算与声学分析的综合设计软件。 我们现在使用的是EASE 4.3版本，主要用它进行模拟验算的声学参数有： ?声场声压的分布——对声场的均匀度、频率响应及分布进行分析计算?声场清晰度的计算——对声音清晰度的分析计算 2.分析依据: 武警水电电视电话会议室以及作战指挥室扩声系统属厅堂扩声。声学特性指标采用广播电影电视部部分标准GYJ25-86<<厅堂电声系统声学特性指标>>中语言和音乐兼用的电声系统二级（语言扩声一级）声学特性指标。

RASTI----快速语言传输指数（rapid speech transmission index）是语言传输指数法（STI法）在某些条件下的一种简化形式，用来测定与可懂度有关的语言传输质量。在EASE中0.75～1（含0.75）为优,0.6～0.75（含 0.6）为良好,0.45～0.6（含0.6）为一般,0.3～0.45（含0.3）为较差,小于0.3为差.一般大于0.5为好. ALC-----辅音清晰度损失百分比（%ALCONS）是一种语言可懂度的度量方法。在EASE中0%～3.3%为优,3.3%～6.6%为良好,6.6%～14.7%为一 般,14.7%～33.6%为较差,33.6%以上为差.一般小于10%为好. 说明：以下六种图，前两种图表示设计者的音箱布置方式，后三种图是计算机模拟分析的结果。设计选择的音箱型号是软件数据库所具备的，所以其模拟分析的结果是有一定参考价值的。 建筑模型图——表示音箱的设计布置方式； 音箱声向图——表示音箱声线主轴所指向的位置；

会议室音响声场测试

会议室声场测试大纲 1测试工具 a）测试话筒1支 b）外置声卡1台 c）SIA Smaartlive软件1套 d）声压计1台 e）移动有源音箱1台 f）话筒线、卡侬头等1套 测试工具需选用高端专用工具，普通民用工具自身会产生很强的本底噪声，且声学特性较差，致使测试结果误差较大，失去测试的实际意义。 2声学指标 国家规定的GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》中会议类声学指标如下： 3测试步奏 3.1设备连接准备

测试声卡U口或火线口连接电脑，1路输出给调音台线路输入，1路输入给测试话筒。调音台1路AUX输出给录音设备，记录整个测试过程。 测量音箱相位，保证音箱在正常工作状态。 校准Smaartlive声压级，在调音台上找出最大的可用传声增益状态（系统产生啸叫临界减去6dB）。 3.2测量 3.2.1现场环境参数测量 会议室内保持绝对安静状态，设备全部关闭，选出不少于5个点测量混响时间、现场环境噪声声压级。开启设备并将调音台主推子拉下，测量环境噪声声压级，得出系统运行本底噪声声压级。 3.2.2参数测量 以房间中线为基准，每2米选择一个点（不小于5个），作为测试点，依次测量传声增益、稳态声场不均匀度、传输频率特性等。 传声增益：扩声系统达到最高可用增益时（临界增益减去6dB增益余量），在指定的各听众位置上测得的平均声压级与话筒处声压级的dB数差值。 稳态声场不均匀度：当扩声系统处于最高可用增益时，在各点上测取最大声压级，取得的最大声压级的最高值与最低值的差值，即为声场不均匀度。 传输频率特性：选取125HZ、250HZ、500HZ、1kHZ、2kHZ和4kHZ这6个频率作为测量频率，依次在各测量点上得出声压级，根据测量数据得出传输频率特性。 感官测试：播放各类音乐感受语音可懂度（若设备允许，可测量谐波失真系数）及高、中、低频是否满足要求。 4测量结果记录 现场测量结果需将测量数据、测量图谱、测量环境（测试话筒摆放位置、高度等）保存，作为分析依据。 说明：现场装修的吸声系数（混响时间）及背景噪声需满足要求，否则会对声场产生很大影响，造成测量结果误差较大甚至失去测量意义。

声场种类和参数

声场 消声室—房间四周均有吸声结构，因此传向各个方向的声音不会被反射。若一个房间具备自由场的条件，则会有完美的吸声效果。 消声末端—经常在高效吸声风管末端测试消声效果。 房间平均吸声系数（a）—将一个房间分成几个表面区域，单位为ft2或m2，全部房间的吸声系数，单位为赛宾或公制赛宾。 辐射─指声音以一个相当小的立体角度发射的现象。当频率增加时，这种特性更加准确。 散射场—在此环境中，各个位置的声压级相同，各个方向的声能流量也相等。 指向性因数（DI）—在远场中的任一个给定方向的声压级和平均声压级之间的差别。 从一个敞开的、排风管或风管发出的噪声，随测点和风管中心线的夹角而变化。以上所示数据为当量直径或直径约为10 ft (3.05m)的管道或风管发出的噪声。 扩散—在一个自由声场中，声波的传播使远场中声源的声压级随着离声源的距离越远而越低。 远场—声场的一部分，声压随距声源距离的增加而减少。距离每增加一倍，声压级相应减少约6dB。 自由场—指在一种环境中，声波在没有障碍物或反射的情况下，向各个方向传播。如：消声室。 硬质房间—对声音的吸收率非常低，而反射率相当高的房间。 反平方定律—在远场和自由场的条件下，声音密度的变化与距声源的距离的平方成反比。 两个远场点之间声压级的差如下所示： Lp2 = Lp1 - 20 log(R2 / R1) （B-1） 其中： Lp1 = 位置1的声压级，dB； Lp2 = 位置2的声压级，dB； R1 = 从声源到点1的距离； R2 = 从声源到点2的距离。（R1、R2单位必须相同） 公制Sabins—参看“总吸声值”。 近场—在声源和远场之间，距声源较近的位置。近场的典型特点是：只要测点与声源间距有微小变化，声压就会变化很大。 敞开的场—在一种环境里，声源可被固定在一个声学反射平面上，在无障碍物和反射的情况下，声音以半球形的形式传播。例：一间带有硬质（反射）地板的消声室；具有平坦地面而无障碍物的室外环境。 混响室—房间经过特殊处理，其四周具有高度反射性，以使声场尽可能地扩散，具有很长的混响时间。混响时间—在一个房间中，当一个稳定的声源停止发声后，平均声压级降低60dB所需要的时间。可采用如下方法估算： T = 0.049（V / A）英制单位（B-2）

EASE声场分析说明.doc

声场分析 计算机模拟声场分析 (2) 1. EASE 4.3电脑设计系统简介 (2) 2. 分析依据: (2) 3. 电视电话会议室声场分析 (4) 4. 电视电话会议室分析结果 (11) 5. 作战指挥室声场分析 (12) 6. 作战指挥室分析结果 (19)

计算机模拟声场分析 为使武警水电会场声学方案设计更好地符合实际的效果，运用当代先进的计算机模拟技术，根据实际尺寸建立计算机建筑模型，对方案设计的音响效果进行计算机模拟验证，以确认设计的合理性，以及能满足技术要求，达到预期效果。 设计运用的是著名的声场分析软件——EASE4.3。 1.EASE 4.3电脑设计系统简介 EASE（全称ELECHO ACOUSTIC SIMNLATOR FOR ENGINEER）是由德国人在九十年代中期开发的通用数据库，现已成为世界上最为广泛使用的声学设计软件。 EASE是采用计算机CAD技术进行模拟声场的模型建设、声学设计、声学计算与声学分析的综合设计软件。 我们现在使用的是EASE 4.3版本，主要用它进行模拟验算的声学参数有： ?声场声压的分布——对声场的均匀度、频率响应及分布进行分析计算 ?声场清晰度的计算——对声音清晰度的分析计算 2.分析依据: 武警水电电视电话会议室以及作战指挥室扩声系统属厅堂扩声。声学特性指标采用广播电影电视部部分标准GYJ25-86<<厅堂电声系统声学特性指标>>中语言和音乐兼用的电声系统二级（语言扩声一级）声学特性指标。

RASTI----快速语言传输指数（rapid speech transmission index）是语言传输指数法（STI法）在某些条件下的一种简化形式，用来测定与可懂度有关的语言传输质量。在EASE中0.75～1（含0.75）为优,0.6～0.75（含0.6）为良好,0.45～0.6（含0.6）为一般,0.3～0.45（含0.3）为较差,小于0.3为差.一般大于0.5为好. ALC-----辅音清晰度损失百分比（%ALCONS）是一种语言可懂度的度量方法。在EASE中0%～3.3%为优,3.3%～6.6%为良好,6.6%～14.7%为一般,14.7%～33.6%为较差,33.6%以上为差.一般小于10%为好. 说明：以下六种图，前两种图表示设计者的音箱布置方式，后三种图是计算机模拟分析的结果。设计选择的音箱型号是软件数据库所具备的，所以其模拟分析的结果是有一定参考价值的。 建筑模型图——表示音箱的设计布置方式； 音箱声向图——表示音箱声线主轴所指向的位置； 音箱3dB覆盖图------表示所用音箱在偏离声线主轴衰减3dB所覆盖的范围； 声场图------表示建筑环境各频率的声场分布,声场均匀度和最大声压级是否达到标准

聚焦超声声功率和声场测试实验报告

聚焦超声声功率和声场测试实验报告 【实验目的】 1、掌握辐射力天平法测量声功率的原理及其计算方法。 2、掌握水听器法测量聚焦超声声场的原理及方法。 3、掌握辐射力天平法测量声功率、水听器法测量声场。 【实验设备及仪器】 声学实验水槽、透声薄膜、新鲜离体牛肝组织、生物组织脱气装置、刻度尺、解剖刀、超声声功率计、HIFU 治疗头、HIFU 功率源、HIFU 水处理装置等。 治疗头参数：直径:150mm ，频率: 0.84MHz ，焦距:110mm 。 【实验原理】 声功率的测量采用的是辐射力天平法。辐射力天平法是建立在自由场中的声 波行波作用于障碍物（靶）上的郎之万辐射力与声源声功率成正比例关系的原理 基础之上的。测定靶上所受的辐射力，通过用比例常数计算出声功率。此方法适 用范围已达到25MHz ，在低频范围内，量程可以达到500W 以上。 郎之万辐射压力：声场中随流点一起运动的物体，表面上受到的时间平均压 力与无限远处的静压力之差。它等于声场中流点处平均动能密度和平均位能密度 之和。即流点的能量密度的时间平均值。它与媒质的非线性无关，是由横向尺度 不受限制的平面波产生的。 当使用全吸收靶时,P Fc = (c 为媒质声速)；球面聚焦声束(半孔径角m α)， 垂直入射全吸收靶时，2/(1cos )m P Fc α=+；聚焦器中间开有圆孔时： ()2/cos cos m mi P Fc αα=+其中 m α 为球面聚焦声束的半孔径角，mi α 为聚焦器 中间的圆孔的半孔径角。本实验采用的换能器为中间开有圆孔的球面聚焦换能 器。 声场特性测量采用水听器法。采用已校准的性能适当的测量水听器，置于水 中声场内测量场点的声压波形及其分布。声场中水听器接收面所在位置的声压 P H (x 、y 、z 、t)可由水听器的输出电压U H (x 、y 、z 、t)得到： P H (x 、y 、z 、t)= U H (x 、y 、z 、t)/M L

英国PA-UMS-WTS声场测试水处理系统

没有杂质的水对于超声声场的精确测量是必不可少的，许多的超声测量都要求对实验用水进行预处理，去除会增加测量不确定的杂质。在标准《IEC/TR 62781 Ultrasonics-Conditioning of water for ultrasonic measurements》中对实验用水提出了很多要求和建议。UMS-WTS水处理系统正是为了解决这些问题设计的。 深圳市一测医疗测试技术有限公司是一家专注于医疗器械测试产品和技术的研发、销售与服务为一体的“国家高新技术企业”，我们拥有自主研发的国家发明专利技术并且代理了众多国外先进专业测试产品，如膜式水听器、光纤水听器、水听器校准、吸声材料、声场测试水处理系统等。

UMS-WTS声场测试水处理系统产品特性： 1、同时兼具除气、紫外过滤和颗粒过滤功能; 2、双重颗粒过滤，可去除微米级别的微小颗粒; 3、带定时功能，可自动按设定时间自动进行水处理; 4、方便与水箱系统进行连接; 应用范围： 超声测试实验用水的除气、杀菌、过滤处理 技术参数：

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