计算机声场模拟软件ODEON及其应用.pdfVIP

中国新技术新产品2010 NO.6 China New Technologies and Products 信息技术 计算机声场模拟软件ODEON 及其应用 彭 庆 1 傅 荣2 （1、中国海洋大学信息科学与工程学院，山东青岛 266100 2、中国海洋大学新闻中心，山东青岛 266100） 摘 要：本文介绍了计算机声场模拟软件ODEON 的准确性、特点、算法及其使用方法，并且结合实际工程探讨了ODEON 软件在声 场模拟方面的应用。 关键词：声场模拟；计算机仿真；可听化 1 引言 发生发射使得能量衰减和传播方向改变。对于 礼堂多用于会议和学生业余表演，室内声学质 长期以来，室内声学设计一直都是建筑声 任意一根声线，根据概率论知识在碰撞点一部 量的要求为混响时间适中、直达声清晰、混响声 学领域内的一项技术难题。由于声音在建筑内 分做镜面发射，一部分做扩散反射。该声线沿着 的比重由电声调节。由此，得出声学设计的方案 传播和衰减比较复杂，容易造成建筑完工后声 新方向继续前进，每次碰撞后能量减少为原来 为礼堂后墙屋顶和舞台台口以反射为主曾加声 学质量难以达到预期标准，而后续的补救措施 的（1-α）倍（其中α 为界面的吸声系数），当声线 音的清晰度和声场均匀度，两侧侧墙以吸声为 [4] 受到建筑整体结构的限制有很大的局限性，同 能量低于预先设定的阈值时，计算机停止对该 主调节混响时间 。利用ODEON 软件对该礼堂 时也会造成人力物力的浪费。近年来，随着声场 声线的跟踪。重复以上过程直至所有的声线都 进行声场模拟，将声源设置在舞台的中央，在观 数值计算理论、计算机软硬件技术和信号处理 被跟踪完毕，就能确定这个声场的空间分布。 众区均匀设置9 个接收点，模拟结果如下：图2 理论的快速发展，数字室内声场模拟技术有了 2.3.2 虚声源法[2] 为9 个接收点的混响时间T30 的在63 到8KHz 很大的突破，已经出现了一大批得到广泛应用 声源在封闭空间的各个壁面的对称点上都 之间的平均值，图3 为礼堂的网格布置接收点 的声场模拟软件，如丹麦的ODEON、德国的 存在着它的“像”，称之为一级虚源；该虚声源又 语音清晰度D50 的分布。本工程将随着建筑施 EASE、瑞典的CATT 等等。这些软件和技术能 可在其他壁面类似地找到它的下一级虚声源， 工的进展，进行多阶段的声场模拟分析以及现 够准确的在建筑结构建成之前仿真模拟出设计 称之为二级虚源，以此类推。如在图2 中，S ，S ， 场测量，及时提出更全面优化的设计分析。 1 2 方案的音质效果，为建设施工提供有效的指导。 S ，S ，S 是声源S 在各个壁面上产生的一级虚 3 4 5 下文结合实际应用，介绍计算机声场仿真软件 声源；S 是一级虚声源S 产生的二级虚声源； 21 1 ODEON 的特点及其应用。 S31 是二级虚声源S21 产生的三级虚声源。各级虚 2 计算机声场模拟软件ODEON 简介 声源的能量取决于它得以产生的壁面的吸声系