混响室内测量声学扩散体的散射系数

摘要

室内音质设计中，可通过利用不规则空间体型、吸声材料和反射材料相间布置以及使用声学扩散体来达到声场扩散的目的。不同类型声学扩散体的发明及应用，在厅堂音质设计中发挥了重要的作用，如控制回声、提高语言清晰度、增加音质的空间感、减少声聚焦缺陷等。声学扩散体也具有良好的室内装饰效果。
　　 为评价声学扩散体的散射性能，声学家们提出了多个参数，代表性的有散射系数（Scattering Coefficient）和扩散系数（Diffusion Coefficient），并在测量方面进行了大量的研究工作。散射系数相比于扩散系数而言，具有明确的物理意义，更适合应用于室内声场仿真计算。
　　 本文在充分研究国际上已有的声散射测试系统的基础上，根据ISO17497-1标准在亚热带建筑科学国家重点实验室的混响室内建立了一套精确的声散射系数测试系统，并进行了仪器设备的配置和调试。论文并设计制作了七种MLS扩散体，利用上述测试系统对七种MLS扩散体的吸声系数和散射系数进行了测试，首次获得了MLS扩散体的散射系数频率特性。分析了单元格宽度、深度、扩散体序列等因素对MLS扩散体散射系数的影响，给出散射系数测试结果的标准偏差。最后，通过对不同厚度平板的散射系数的测试，探讨了声散射系数测试中的边界效应问题。为保证得到可靠的测试结果，建议试件表面与转台表面齐平安装，以减小边界效应的影响。
　　 测试结果可应用于室内声场计算机仿真软件，使声散射系数参数设值有据可依，对提高室内声场计算机仿真的准确度具有重要作用。本论文的工作为室内音质设计、声扩散研究提供了重要的基础数据，为声散射系数资源库的建立奠定基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 课题背景及其意义

1.2 国内外文献综述

1.3 本文的主要工作

第二章 常用的声学扩散体

2.1 声学扩散体的工作原理

2.2 声学扩散体的种类及吸声特性

2.3 声学扩散体的作用

2.4 本章小结

第三章 散射系数的测量原理及测量方法

3.1 声学扩散体扩散性能的评价参量

3.2 声散射系数的测量原理和测量方法

3.3 声散射系数的测量条件

3.4 计算测量结果的标准偏差

3.5 本章小结

第四章 建立声散射系数测试系统

4.1 国际著名声学实验室进行的声散射系数测量研究工作

4.1.1 德国Aachen ITA实验室的实测研究工作

4.1.2 韩国汉阳大学声学实验室的实测研究工作

4.1.3 Leuven大学声学实验室的实测研究工作

4.1.4 Liege大学声学实验室的实测研究工作

4.1.5 不同实验室的声散射系数测试对比实验

4.2 建立声散射系数测试系统

4.2.1 转台系统的设计及安装

4.2.2 测量仪器配置及调试

4.3 本章小结

第五章 MLS扩散体的声散射系数测量

5.1 MLS扩散体的设计和制作

5.2 MLS扩散体的声散射系数测试

5.2.1 No.1 MLS扩散体的声散射系数测试

5.2.2 No.2 MLS扩散体的声散射系数测试

5.2.3 No.3 MLS扩散体的声散射系数测试

5.2.4 No.4 MLS扩散体的声散射系数测试

5.2.5 No.5 MLS扩散体的声散射系数测试

5.2.6 No.6 MLS扩散体的声散射系数测试

5.2.7 No.7 MLS扩散体的声散射系数测试

5.2.8 实验总结

5.3. 计算散射系数的标准偏差

5.4 边界效应对声散射系数的影响

5.5 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致 谢