扩声系统声学特性计算机辅助设计报小礼堂设计.docVIP

广州大学机械与电气工程学院 扩声系统声学特性计算机辅助 设计报告 设计题目: 小礼堂设计 专业班级: 姓 名: 学 号: 指导老师: 完成日期: 一、概述 建声、电声系统声学特性计算机辅助设计应用计算机对小礼堂建声和扩声系统声学特性进行辅助设计的实用系统软件源于八十年代中期的美国，以后国际上有名的公司相继开发出能适应不同品牌扬声器数据库的CAD软件，并不断完善计算方法和结果展示。最具代表性的有：美国JBL公司的CADP2、荷兰菲利浦公司的THE PHD PROGRAM、美国BOSS公司的THE SPEAKER、美国MARK IV ’S集团的ACOUSTA CADD和日本TOA公司与日本东京大学联合开发的CAD软件等。而今国际上最具盛名并广泛采用的是德国人在九十年代中期开发的通用数据库EASE（Electro Acoustic Simulator for Engineers）设计软件。 声学模拟计算系统具有很好的可信度，如果小礼堂的建声数据足够准确，CAD计算的数据与最终的电声实测结果相比较，其误差率可控制在±1dB（分贝）之内，对工程设计而言具有很好的指导性。 EASE设计软件计算和展示的主要内容有： ★ 建声特性100Hz～10000 Hz的混响时间； ★ 扩声系统混响声场的最大声压级和声场分布（不均匀度）； ★ 辅音清晰度（Alcons）损失展示； ★ 快速传递指数（RASTI）展示； ★ 扬声器-3 dB/ -6dB/-9 dB覆盖范围角的声线展示； 扩声系统的声学设计就是建立在建筑的立体模型上，以相关的建筑参数、声学参数为依据，通过计算机分析、计算并得出准确的结果。这就意味着，无须等到工程结束后，才知道结果。换句话说：依据本设计方案所给出的音响设计及设计计算结果，已基本清楚看到了观众区预期的扩声系统声学特性指标。 本项目的招标要求是扩声系统需要满足国家标准GB50371-2006《小礼堂扩声系统设计规范》中文艺演出类扩声系统声学特性指标一级标准，各项指标如下： 1、最大声压级（dB）：≥106dB 2、传输频率特性：以80～8000Hz的平均声压级为0dB，在此频带内，允许范围＋4～－4dB，且在40Hz～80Hz内允许＋4dB～80Hz从－4dB起按－3dB/倍频程衰减间，8000－16000Hz内允许8000Hz从＋4dB起按－3dB/倍频程衰减和从－4dB起按－9dB/倍频程衰减间 3、传声增益(dB)：100～8000Hz的平均值大于或等于－8dB。 4、稳态声场不均匀度（dB）：100Hz时小于或等于10dB；1000Hz时小于或等于6dB；8000Hz时小于或等于＋8dB。 5、早后期声能比：500～2000Hz内1/1倍频带分析的平均值大于或等于＋3dB。 6、系统总噪声级：NR-20。 二、小礼堂模拟数据及分析 我们根据图纸对剧场进行建模后导入EASE4.0，插入设计的扬声器模型进行模拟计算，并对其计算结果进行分析。下面是小礼堂的建模图片。 建模图 场地的混响EASE计算 从建声特性上讲，小礼堂的混响时间对语言的清晰度有着至关重要的影响，所以小礼堂最后装修之前，一定要明确混响时间的要求，也可以说在建声条件上要利用室内装修等手段将混响时间控制在我们预先计算的范围内，混响时间短，则语言清晰度高，当混响时间为0.3-1S左右时，清晰度可达最高。但混响时间过短，会使声音干涩，不利于舞台演出的效果，因此我们参考国家标准，以1.2秒为此次计算的小礼堂混响时间。 其RT混响时间图谱如下： 为使放音场地具有均匀的频率响应，即在高、中、低频段的吸声量不能有太大的差异，而获得最佳的小礼堂房间的频响曲线，各个频段的混响时间建声处理不好容易存在没有规律和过长情况，在声音重放时在建声上会严重影响声音重放的效果，为使系统在工作之前能有一个最佳的建声条件，我方建议甲方对上述场地的建声情况作一定的处理，从而使扩声设备达到更好的使用效果。 为使放音场地具有均匀的频率响应，即在高、中、低频段的吸声量不能有太大的差异，而获得最佳的厅堂房间的频响曲线，各个频段的混响时间建声处理不好容易存在没有规律和过长情况，在声音重放时在建声上会严重影响声音重放的效果，为使系统在工作之前能有一个最佳的建声条件，我方建议甲方对上述场地的建声情况作一定的处理，从而使扩声