早期衰变时间与信噪比对语言清晰度影响实验

随着计算机科学的发展,声学的可听化技术被越来越广泛地应用到主观实验研究中.声学软件ODEON可以建立很好的仿真声场,利用ODEON的可听化技术,对矩形高大空间和狭长空间的语言清晰度进行实验研究.结果表明,对于同一空间中的不同接收点的语言清晰度,早期衰变时间的影响比信噪比的影响显著;在语言清晰度为主要设计指标的厅堂中,应该主要控制早期衰变时间,使其不能超过1.5 s.     

不同声学边界长空间内声场传播的相干模型

由于长空间的特殊空间尺寸,基于传统室内声学理论所假设的扩散声场分布规律和混响规律在长空间不完全适用.基于几何声学的虚源法可以对长空间的声场的传播进行研究.然而,虚源法建模忽略了长空间中声线在边界多次反射产生的干涉效应.在虚源法的基础上,通过对虚源之间的相干求和,考虑了多次反射形成的无限个虚源之间的干涉效应,并且将各不相同的边界阻抗率加入到模型中,实现了一种预测矩形长空间中声场的传播的复虚源模型.实验所用长空间的墙壁分别是密度板和吸声材料,以模拟不同的阻抗边界.实验采用衰减系数逾量描述数值模拟和实际测量的结果.实验证明了所提理论模型的有效性,所提理论模型的预测结果可以较好地模拟出不同边界长空间声场的衰减趋势,反映出不同频率的声波在长空间中的传播趋势,比基于声线法的软件ODEON的结果更接近实验结果.     

生态模拟技术在某住宅小区方案设计中的应用

采用建筑技术理论及各专业模拟软件ECOTECT、PHEONIX以及ODEON,对一住宅小区建筑规划方案的环境参量进行了模拟计算,并根据得到的结果对初始建筑方案进行了优化和完善,使其满足绿色生态建筑的相关要求.     

主观汉语语言清晰度与客观声学参数C50的关系

采用室内声场仿真软件ODEON获取房间脉冲响应，然后将脉冲响应和消声室录制的语言清晰度测试信号卷积后通过耳机重放，进行汉语语言清晰度主观评价实验，建立和验证了主观汉语语言清晰度得分与客观声学参数C50之间的关系．结果表明：在双耳有差别听闻条件下C50（500～4000Hz）与主观汉语语言清晰度得分之间具有高相关性，采用C50（500～4000Hz）能较好地预测厅堂的主观汉语语言清晰度得分．     

厅堂侧向能量因子的仿真与实测

侧向能量因子是衡量厅堂空间感的重要客观指标之一。厅堂侧向能量因子通常采用计算机仿真的方法得到。首先采用MKH800电容型传声器在实际厅堂中开展侧向能量因子测试工作。然后,通过ODEON6.5建立厅堂三维仿真模型,计算相同位置处侧向能量因子的模拟值,并将实测值与模拟值进行对比分析。研究结果表明,各点位的仿真值均大于实测值,座席区前部偏差较小,正对舞台中后部区域偏差较大。造成偏差的主要原因是由于ODEON软件中扩散系数的设置与所在面特性无关,同时,软件无法分别定义各频段的扩散系数。因此,在实际工程项目中,为了准确地预测室内音质效果,建议普遍采用缩尺模型实验测量侧向能量因子。     

220 kV城市户内变电站声场模拟与分析

为了有效地治理城市户内变电站日益严重的噪声污染,建立仿真模型对变电站机房内部以及居民区的声场分布进行计算.以南京大行宫220 kV变电站和富城220 kV变电站为例,使用ANSYS 11.0 SP1软件对变电站主要噪声源--主变压器室和电抗器室内部声场进行模拟与分析.使用LMS SYSNOISE软件对变电站外距主变压器室45 m处的居民区声场进行模拟计算.模拟结果表明:主变压器室的噪声声压级在频率为63 Hz时达到最大值90.6 dB.电抗器室的噪声声压级在125 Hz时达到最大值93.0 dB;居民区的噪声声压级为47.51 dB,夜间噪声超标.声场模拟值和现场实测数据吻合良好.通过修改模型中的相关参数,此模型可较好地用于同类变电站的声场模拟与预测,以便结合隔声、消声、吸声及隔振技术制定噪声控制的优化方案.     

基于建筑声学仿真模拟的视听一体化研究

文中选取莫扎特第四十交响乐多通道录音信号作为声源干信号，以天津文化中心音乐厅为例，通过建筑声学模拟软件ODEON进行声场模拟，将乐队按照乐器划分为49个点声源并分别对应各个乐器的指向性，在观众席设置5个典型接收点位置，分别计算每个声源点至接收点的双耳脉冲响应，再与每个声源点对应的乐器干信号进行卷积，将卷积得到的49个听音信号同步播放合成乐队多声源可听化信号。同时按照传统点声源的可听化方法，在交响乐队中心位置设置一个点声源，计算点声源至接收点的双耳脉冲响应，再与乐队49个干信号进行卷积同步播放得到交响乐单声源可听化信号。视觉方面首先在Sketch up中建立音乐厅的三维真实模型并给各个界面赋予真实材质，将Sketch up的视觉模型输出至VR虚拟现实模拟软件SimLab Composer，调整灯光、材质、环境等参数，对调整好信息参数的虚拟模型进行渲染以获得更好的沉浸感，通过HTC VIVE Cosmos眼镜输出VR虚拟场景，模拟厅堂的三维视觉。在建筑声学视听实验时分别对比多声源与单声源卷积的可听化信号分别在有无VR视觉信号的条件下混响感与ASW（感知声源宽度）这两个建筑声学空间感音质指标...     

90°弯管的流场中涡相互作用对声场的影响

运用Fluent软件中的大涡模型对90°弯管中的非定常湍流场进行了数值模拟,在流场计算的基础之上,采用FW-H方程研究声场行为,得到5个不同截面的声压随时间变化关系图.从模拟结果可知,流场在一定的外界条件下会产生二次涡,这些涡与涡之间的相互融合或分裂产生了一定的声压.进一步给出5个不同截面流场和声场的变化情况,以及不同时刻涡和涡之间的相互作用对声场的影响.针对流场的5个特定区域,在其截面上选取5个监测点,利用FW-H方程进行计算,结果发现声场中声压随时间的增加先达到极大值后迅速趋于平稳.     

扩散声场的数字计算机模拟

介绍了ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法模拟室内扩散声场的原理，模拟计算了混响室声场中的能量密度衰减曲线、能量脉冲响应、平均自由程及吸声系数等。     

裸眼井和套管井中偶极声场的辐射和接收

运用弹性波互易原理,指出并验证井中声场辐射和接收存在的互易性,使得井的接收响应可以由井的辐射因子计算得到,并结合辐射声场的远场渐近解,使得远探测声场的计算效率显著提高;模拟结果与三维有限差分数值模拟结果吻合。由于井对声场辐射和接收的调制作用,偶极横波远探测测井数据SH型横波的贡献远大于SV型横波的贡献,这一结果为数据的处理和解释提供了理论基础;模拟数据及其成像处理结果还证明了横波远探测技术在套管井中的可行性。所提的理论和方法可以快速模拟偶极横波远探测声场。     

小型影院声场模拟与实验测量结果对比分析

介绍了使用EASE软件对中国传媒大学小型影院进行声场建模的方法,并同时采用MLS序列法测得该影院的房间脉冲响应,通过脉冲响应反向积分法提取出该影院的客观声学参数。最后对这两种方法得到的数据进行对比分析,发现了计算机声学模拟中存在的一些问题,希望能对计算机声学模拟的研究提供帮助。     

组合圆形活塞声源远场指向性理论研究

基于镜像原理,推导出组合声源在有限空间中的指向性公式,并运用Matlab软件进行模拟.结果表明,与无限大障板情况相比,基于镜像原理的组合声源远场指向性更能真实反映声化学反应器内声场的分布.     

20MHz超声聚焦换能器的设计及其应用

为提高工业超声显微镜的成像分辨率,需要用高灵敏度的超声聚焦换能器.本文对研制的聚焦换能器的等效电路进行了理论分析,利用Matlab软件,数值模拟了聚焦换能器沿轴线方向辐射的脉冲聚焦声场,讨论了聚焦换能器的脉冲声场特性.采用特殊工艺研制压电晶片,用环氧树脂和钨粉的混合物作背衬,由此研制的主频为20 MHz宽带窄脉冲有源自聚焦换能器,在实际检测中回波仅有一个波形,缺陷的成像分辨率达0.4 mm.     

飞行器仪器舱混响室声环境实验研究和数值模拟

针对飞行器发射、飞行中的环境噪声问题,进行了飞行器的混响室噪声实验.在噪声实验过程中,以特定规范谱为声压级控制谱来调节混响室声场,使测量的噪声谱与控制谱接近,模拟飞行器的飞行环境进行了3次不同声压级的噪声实验,得到了实验件的内部声场和结构加速度响应.在实验的基础上,利用统计能量分析法对飞行器噪声实验进行了数值模拟.研究结果表明:在噪声实验中,飞行器内部的声场低于外部混响室的声场,但内、外最大声压差相差不大;结构的响应与结构刚度有关.数值模拟结果与实验数据的对比表明,统计能量分析方法在250 Hz以上的高频段模拟结果较好,而在250 Hz以下预示精度存在较大差别,说明利用统计能量分析方法进行中高频段噪声环境预示是可行的.     

火箭强噪声模拟装置单元辐射器出口形状对远声场特性的影响

建立了火箭强噪声模拟装置辐射器不同出口形状声辐射器的远声场特性计算模型.仿真分析了被截面积的大小对被截圆形出口声辐射器远声场特性的影响.在不同输入信号频率下,比较分析了圆形和被截圆形出口声辐射器远声场特性,为小型化火箭强噪声模拟装置设计提供理论指导.仿真结果表明,当被截面积较小即圆心到被截边的距离大干某个值时,被截圆形口面声辐射器远场声压和指向性基本不受影响,远声场特性与圆形口面声辐射器一致.     

基于COMSOL的声表面波声场调控仿真

声表面波(SAW)如今被广泛应用于微流控技术,为了满足多尺度、多功能的微流控需要,在压电基底材料不变的情况下,利用COMSOL有限元软件仿真探究了声学微结构对SAW芯片的声场调控特性,实现了SAW芯片表面声场强度的增益及声场区域的调控.     

基于LBM的颗粒声波尾流效应数值研究

为了确定颗粒放置角度和声波频率对声波尾流效应的影响,采用二维格子Boltzmann方法模拟了两个颗粒物在声场中的沉降,发现了与试验结果相似的音叉轨迹,验证了该方法与计算模型用于声波尾流模拟的正确性。然后模拟了在忽略重力情况下两个颗粒在声场中由于尾流效应影响而产生的团聚或者排斥现象。研究结果表明,在水平正弦声场作用下,不同声场方向夹角的颗粒之间会产生吸引或者排斥作用,夹角处于0°～35°区间内的颗粒在水平方向上存在吸引作用,35°～90°区间内存在排斥作用,在水平方向上的吸引作用强于排斥作用;夹角处于0°～38°区间内的颗粒在垂直方向上存在吸引作用,38°～90°区间内存在排斥作用,在垂直方向上的吸引作用远小于排斥作用;声场频率会对尾流团聚速度产生影响,声场频率越大,团聚时间越长,团聚速度越小。     

直达声场试验平台的数值仿真方法研究

为了指导直达声场试验平台搭建,以替代成本较高的混响室试验,提出了一种速度边界等效扬声器声源的方法,并基于该等效方法建立了直达声场有限元模型,比较了不同区域内声压级响应,并与混响声场进行对比.研究表明,速度边界等效方法能准确模拟扬声器的指向性以及声压级响应,基于该方法建立的直达声场模型在靠近声场中心区域内响应结果与混响场吻合,能为直达声场试验中的可靠试验区域选取提供参考.      

基于有限元法的组织中HIFU声场分布规律研究

利用有限元法对组织中的声场进行模拟,研究组织内声场分布的变化规律,并着重分析了焦距和焦点声压的变化规律,从而为HIPU的临床实践和换能器的设计提一定的参考.     

基于多元高斯模型的超声声场仿真系统设计

在超声检测中掌握声场分布是缺陷定位、定量的检测关键.本文基于多元高斯模型设计了一个超声声场仿真系统,该系统由参数输入模块、环境设置模块和计算结果输出模块组成.参数输入模块获取模型的参数,通过环境设置模块设置介质层数、界面等,通过计算输出模块得到超声波在介质中的声场分布.系统模拟的声场分布清晰直观,通过仿真分析证明模拟超声波在界面处的传播行为与实际情况相符,表明该系统可为超声检测提供帮助.