墙面优化房间低频响应鲁棒性分析.pdfVIP

墙面优化房间低频响应的鲁棒性分析’ 张鹏+程建春 (近代声学实验室，南京大学声学研究所，南京210093) in forlow aroomwith walls Robustness analysis response optimized frequency and ZHANG CHENGJian—chun Peng (Lab 1引言 墙面优化结构可以改善房间声场，对此研究已相当深入【”t．但是对于优化后房间的鲁棒性研究甚少。 实际应用中，声源、墙面吸声情况、室内家具布置等环境因素会经常发生变化，鲁棒性就是用于表征室内 声场品质指标对这些变化的敏感程度。本文利用有限元法，对优化和来优化房间不同声源位置所激发的低 频声场进行比较，讨论了墙面优化对于房间内低频响应关于声源位置敏感程度的影响。 2鲁棒性参量的确定 考虑到模式分布均匀的结果和获得有效散射的结果都将在频响上反映出来，朱等‘51在其文章中定义了筮 响标准偏差SRD来衡量房间声场的好坏，其表达式为： SRD= SRD反映了室内声场频响平均好坏情况，不排除在某一频率声压级远高于其它频率声压级的情况。此 时，SRD值并不能很好地反映出这种情况的严重程度，因为频响上的缺陷被均分到了频段上的每一个频率。 鉴于此，定义频响最大偏离值MD，反映室内声场频响的缺陷： MD=MAX(ILpi一(4+碰)J)l兰， 其中各参数的定义与上面SRD中参数定义相同。 因为选取的声源位置参数是总体中的样本，所以使用“无偏值”(或称“少l”)的方法来计算标准偏差： J”∑sRD；-(ysRD，)2J玎∑MD；一(∑Ⅷf)2 ‰21J』—石二卜’‰21』_石卜 磊” 其中，月为样本总数，SRD，和MDj分别是第f个声源位置激励声场的频响标准偏差与最大偏离值， 和‰分别反映SRD和MD对于平均值的离散程度，其物理意义是室内频响对声源位置变化的敏感程度， 即鲁棒性的好坏。 ‘国家自然科学基金项日(NO 357 3有限元模型建立及计算结果 和阶梯高度序列见表1。 表1井宽和各阶梯墙截面的高度值 井宽(mml 各阶梯高度hi～h27(mm) ∞=180 5 396 99 14 48 J04 100 177 223 398 194 167 297 92‘ -‰m；160’92’ 297 167 194 398 223 177 100 104 48 14 99 396 5 考虑到房间的对称性，声源样本取自于四分之一个房间内210个不同位置，即可代表整个房间的情况。分 别计算各声源位置下的60Hz-120Hz频段内SRD与MD。 比较未优化与优化后不同位置声源的SRD和MD值，分别画出散点分布图，见图1。SRD的平均值从未优 63．9％。 20 帅卯 肿1∞120I|o，∞150200 ∞帅呻∞1∞120140160180瑚 ^*{pWpq‘1—210) J‘啦**