厅堂音质控制计算机仿真的误差分析-信号与信息处理专业论文.docx

厅堂音质控制计算机仿真的误差分析摘要近年来，随着计算机软硬件的迅猛发展和声学理论的日趋完善，封闭声场的模拟仿真技术已由最初的缩尺模型技术过渡到数字式声场模拟即利用计算机模拟声场。该技术作为一种全新的封闭声场研究思路，具有快速、便捷、经济等优点，使该领域成为众多学者的研究热点。于是，一些声场仿真软件借此趋势相继被开发，而且其功能不断创新，给软件使用者带来极大方便，也提高了音质设计水平。如在建筑声学模拟领域具有一定代表性的软件—ODEON。然而，由于封闭声场的复杂性以及该软件本身算法的可靠性，使模拟声场与实际声场存在一定的偏差，以致无法避免软件对厅堂各声学指标模拟误差的产生，就只能采取一定方法对模拟误差进行优化。因此，本文从对ODEON 仿真结果有显著影响的因子：输入的声学参数、模型精细度以及吸声材料吸声系数考虑出发，结合实际工程案例，对这些主要影响因子分别进行实验性探讨。首先，研究需输入声学参数（散射系数、转换级数、声线数目、脉冲响应长度）取值的波动对声学指标模拟准确度的影响。由于输入的某些参数基本上没有测试依据，其值的设置只能依靠使用者的经验，例如散射系数。因此，文中通过实验研究得到对于类似某高校多功能厅这种性质和规模的厅堂这些参数的最佳取值范围，达到了减小模拟误差的效果。其次，通过对游泳馆和某多功能厅建立的精细模型和部分简化模型进行声学指标的模拟，对比分析模拟结果得出模型精细程度对指标计算结果的影响。实验结果显示，有时对模型进行一定的简化，反而会提高计算机模拟的精度和速度。最后，以工程案例—影像观摩实验室为实验对象，探讨同一种吸声材料设置不同的吸声系数会严重影响声学指标的模拟结果这一问题。同时，实验结果也验证了使用“现场测量法”得到的材料吸声系数可以更好地体现出其在该厅堂的吸声性能，使得模拟声场与实际声场具有更好地对应关系。综上所述，本文的实验结论对ODEON 软件的仿真误差有显著的优化作用，也可为以后实际工程中声场的模拟提供一定的指导。关键词：计算机声场模拟；ODEON；模拟误差；现场测量法Theerroranalysisofcomputersimulationforthehallacousticsquality controlAbstractInrecentyears,withtherapiddevelopmentofcomputerhardwareandsoftware, andthegraduallyperfectofacoustictheory,thesimulationtechnologyofenclosed soundfieldhasdevelopedfromtheinitialscalemodeltechnologytothedigitalsound fieldsimulation,namelyusingcomputertosimulatesoundfield.Asanewresearch ideaofenclosedsoundfield,thetechnologyhastheadvantagesoffast,convenient, economic,andbecomestheresearchfocusofmanyscholars.So,withthetrendsomesimulationsoftwareofthesoundfieldaresuccessively developed,andtheirfunctionsareinnovatedconstantlywhichbringgreatconveniencetosoftwareusers,andalsoimprovetheleveloftheacousticqualitydesign.Suchas,arepresentativesoftwareinthefieldofarchitecturalacoustics simulation-ODEON. However,duetothecomplexityoftheenclosedsoundfieldandthereliabilityofthealgorithmofthesoftwareitself,thereiscertaindeviationbetweenthesimulation soundfieldandrealsoundfield,resultinginsimulationerrorofthehallacousticindexescannotbeavoided.So,somemethodscanonlybetakentotooptimizethesimulationerror.Therefore,thisarticleconsiderformthesignificantfactorsof impact