大型厅堂的建筑声学设计方法研究

第47卷 第2期Vol.47,No.2

JOURNALOFNANJINGUNIVERSITY

2011年3月Mar 2011

(NATURALSCIENCES)纪念魏荣爵院士专辑

南京大学学报(自然科学)

大型厅堂的建筑声学设计方法研究

乐 意,赵其昌,沈 勇,孙广荣,杨小军

(近代声学教育部重点实验室,南京大学声学研究所,南京,210093)

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摘 要: 研究和探讨了大型厅堂建筑声学设计方法及优化和改进.厅堂音质设计难点集中体现在设计过程中的声场模拟预测结果与实际效果之间存在差异,针对此问题讨论了现有厅堂声学设计过程中存在的不足,从声场计算模型的可靠性、吸声系数的合理选取以及声学结构的实验室准确测量等方面找出关键原因.并对其进行了理论研究和实验统计分析,提出了若干改进和优化厅堂声学设计阶段声场预测准确性的方法,主要包括综合使用声线跟踪法和虚声源法等多种声场计算模型,以及使用旋转扩散体和最大长度序列伪随机测试信号以改善混响室测量的空间偏差和重复偏差.为进一步考察研究结果的可靠性和现实指导意义,将其贯彻到海埂会议中心主报告厅声学设计的完整工程实例中,以指导建筑声学设计实践.对海埂会堂主报告厅的室内声学设计方案、声学材料与结构吸声系数的选取和混响室实际测量、声场预测模型与计算方法以及报告厅的最终实测声学效果与分析等进行了介绍,证明了本文提出的改进声场预测准确度方法的有效性和实用性.

关键词: 建筑声学,声场预测,混响室吸声测量,海埂会堂主报告厅中图分类号: O42

Studyontheacousticdesignoflargeauditoriums

LeYi,ZhaoQi Chang,ShenYong,SunGuang Rong,YangXiao Jun

(KeyLaboratoryofModernAcoustics,MinistryofEducation,InstituteofAcoustics,

NanjingUniversity,Nanjing,210093,China)

Abstract: Improvementsandoptimizationsareproposedforacousticdesignoflargeauditoriumsinthispaper.Themaindifficultyforroomacousticdesignisthediscrepancybetweentheoriginaltheoreticalpredictionofthesoundfieldandtherealacousticperformanceoftheauditorium,andthisiswhatwefocuson.

Wediscusstheexistinginadequaciesofacousticdesignandfindoutthekeyreasons,byanalyzingthereliabilityofsoundfieldmodelandsimulation,therationalselectionofabsorptioncoefficientsofacousticstructures,andthecorrectreverberationmeasurementsinlaboratories.Improvementsandoptimizationsareproposedontheaccuracyofthesoundfieldpredictions.Firstly,traditionalmethodsofusingSabineandEyringformulaearenotsufficientlyaccurateduetothehypothesisofidealdiffusesoundfield.Anothertwomorepracticalapproachesofray tracingandimage sourcemethodsareproposed.Intheray tracingmethodlargequantitiesofsoundraysaresentoutfromthe

基金项目:国家自然科学基金(10774075)收稿日期:2010-11-15

en@nju.cn

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