EASE軟件聲學(xué)設(shè)計圖例分析

1、 ease軟件聲學(xué)設(shè)計圖例分析擴聲系統(tǒng)聲學(xué)特性計算機輔助設(shè)計建聲、電聲系統(tǒng)聲學(xué)特性計算機輔助設(shè)計應(yīng)用計算機對廳堂建聲和擴聲系統(tǒng)聲學(xué)特性進行輔助設(shè)計的實用系統(tǒng)軟件源于八十年代中期的美國，以后國際上有名的公司相繼開發(fā)出能適應(yīng)不同品牌揚聲器數(shù)據(jù)庫的cad軟件，并不斷完善計算方法和結(jié)果展示。最具代表性的有：美國jbl公司的cadp2、荷蘭菲利浦公司的the phd program、美國boss公司的the speaker、美國mark iv s集團的acousta cadd和日本toa公司與日本東京大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的cad軟件等。而今國際上最具盛名并廣泛采用的是德國人在九十年代中期開發(fā)的通用數(shù)據(jù)庫ease

2、（electro acoustic simulator for engineers）設(shè)計軟件。聲學(xué)cad計算系統(tǒng)具有很好的可信度，如果廳堂的建聲數(shù)據(jù)足夠準(zhǔn)確，cad計算的數(shù)據(jù)與最終的電聲實測結(jié)果相比較，其誤差率可控制在1db（分貝）之內(nèi)，對工程設(shè)計而言具有很好的指導(dǎo)性。ease設(shè)計軟件計算和展示的主要內(nèi)容有： 建聲特性125hz8000 hz的混響時間； 擴聲系統(tǒng)直達聲場的最大聲壓級和聲場分布（不均勻度）； 擴聲系統(tǒng)混響聲場的最大聲壓級和聲場分布（不均勻度）； 輔音清晰度（alcons）損失展示； 快速傳遞指數(shù)（rasti）展示； 揚聲器至聽音者的直達聲以及1n次反射聲的“聲域”路徑展示； 揚

3、聲器-3 db/ -6db/-9 db覆蓋范圍角的聲線展示；本擴聲系統(tǒng)的聲學(xué)設(shè)計就是建立在業(yè)主方提供的圖紙制作的的立體模型上，以相關(guān)的建筑參數(shù)、聲學(xué)參數(shù)為依據(jù)，通過計算機分析、計算并得出準(zhǔn)確的結(jié)果。這就意味著，無須等到工程結(jié)束后，才知道結(jié)果。換句話說：依據(jù)本設(shè)計方案所給出的音響設(shè)計及設(shè)計計算結(jié)果，已基本清楚看到了本觀眾區(qū)預(yù)期的擴聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)。具體計算機輔助設(shè)計指標(biāo)見彩圖。最大聲壓以及聲場不均勻度計算直達聲是由聲源直接到達聽音點的聲音，它是聲音的最主要信息，在傳播的途中，這部分聲音不受室內(nèi)界面的影響，直達聲的聲壓強基本上按照與聲源距離的平方成反比而衰減的，后圖就是利用ease計算并繪圖表示

4、出的指定的聽音平面上的直達聲場的聲壓級及聲壓分布分析，從圖中可以看出，整個聲場的聲壓分布最低從117db（分貝）到最高118db（分貝）之間，計算條件為在1000hz，1/3倍頻程條件下計算。空氣損耗在此計算中忽略不計，但這個結(jié)果在室內(nèi)只是理論計算的數(shù)值，最終聽音者聽到的是直達聲在近次反射聲后陸續(xù)到達的，經(jīng)過多次反射的聲音也就是混響聲場的計算結(jié)果，由于聲波每入射、反射一次，界面都要吸收掉一部分聲功率，混響聲壓是逐漸衰減的，在離聲源較遠時，混響聲的聲壓強度對于接收點的聲音強度起決定作用，對音質(zhì)有著重要的影響。如圖所示，整個場區(qū)的聲壓覆蓋范圍在114-118db(分貝)之間，聲場的不均勻可控制在4

5、個db(分貝）之內(nèi)，是非常優(yōu)秀的期望值，在系統(tǒng)不變的情況下，由于建聲條件的影響，這個結(jié)果和實際系統(tǒng)完成后的測量值會有差異。 圖一 1000hz直達聲壓圖 語言清晰度計算ease的語言清晰度計算是基于建聲上滿足或接近圖中的混響時間頻響曲線，電聲上選用的所有揚聲器都處在正常的工作狀態(tài)下采用rasti法計算得出的期望值指數(shù)，rasti法是客觀評價廳堂語言可董度的，快速語言傳輸指數(shù)。與可懂度有關(guān)的語言傳輸質(zhì)量是根據(jù)模擬實際講話人聲學(xué)特性的測試信號通過房間時的調(diào)制指數(shù)mi的降低確定的，測試信號由位于講話人位置的聲源傳輸?shù)铰犚粽呷宋恢蒙系膫髀暺鳎颂幍恼{(diào)制指數(shù)是mo，rasti法是基于滿足以下幾項要求的計

6、算應(yīng)用：1、基本上是線性語言傳輸（無削波等）；2、寬帶語言傳輸（典型值為200hz6khz），因為此方法是以假定基本上是無限制的語言譜為基礎(chǔ)的；3、背景噪聲中不包含純音，在倍頻帶頻譜中，無明顯的峰或谷；4、背景噪聲無脈沖特征；5、混響時間隨頻率變化不太大時，以上是國家標(biāo)準(zhǔn)gb/7 4959-1995中廳堂擴聲特性測量方法的依據(jù)，ease的rasti法是基于以上的測量方法而得出的數(shù)據(jù)，而且是國際電工委員會iec和美國電子工業(yè)協(xié)會（eia）通用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，這個rasti指數(shù)對于沒有受過訓(xùn)練的講演者聽眾在復(fù)雜的聽音情況下,此指數(shù)0.40.45為可以，0.450.5為好，0.5-0.55為良好，0.5

7、5-0.6優(yōu)良，0.60.9為優(yōu)秀，從圖中看大廳的聲場語言清晰度ease計算分析圖中，可以看到， rasti的指數(shù)在0.620.7之間，經(jīng)過ease的計算獲得非常優(yōu)異的聲音質(zhì)量。圖二 語言清晰度0.71-0.77混響場的ease計算從建聲特性上講，廳堂的混響時間對語言的清晰度有著至關(guān)重要的影響，所以廳堂最后裝修之前，一定要明確混響時間的要求，也可以說在建聲條件上要利用室內(nèi)裝修等手段將混響時間控制在我們預(yù)先計算的范圍內(nèi)，混響時間短，則語言清晰度高，當(dāng)混響時間為0.5-1s左右時，清晰度可達最高。而且為使放音場地具有均勻的頻率響應(yīng)，即在高、中、低頻段的吸聲量不能有太大的差導(dǎo)，而獲得最佳的廳堂房間的頻響曲線，通過ease封閉空間計算，各個頻段的混響時間建聲處理不好容易存在沒有規(guī)律和過長情況，在聲音重放時在建聲上會嚴(yán)重影響語言的清晰度，為使系統(tǒng)在工作之前能有一個最佳的建聲條件，從而獲得我們期望的最佳混響時間頻率響應(yīng)曲線，這個混響時間頻率響應(yīng)曲線，我們通過ease設(shè)計軟件獲得，用來作為對我們期望的混響時間結(jié)果預(yù)測的參考，從而為裝修時的建聲條件的設(shè)定提供指導(dǎo)性參考，我們通過ease聲學(xué)仿真設(shè)計軟件，對大廳混響時間的計算可以看到在大廳中我們期望的混響時間在100hz10000hz范圍內(nèi)，在0.34-1.21s之間，是我們設(shè)計的期望模擬值