基于语言清晰度要求预测多功能剧场的混响时间

摘要

多功能剧场是现代剧场建筑中的一种主要类型的剧场。在多功能剧场的设计和使用中，语言清晰度和混响时间是两个非常重要的声学指标，它们之间密切相关。话剧、会议和一些地方戏曲等需要较短的混响时间，以达到较高的语言清晰度，获得良好的语言听闻，对白清晰；音乐演出、歌舞剧等则需要较长的混响时间，以使音乐丰满，唱腔圆润。　　对于多功能剧场中混响时间和语言清晰度之间存在的矛盾，目前较常采用的方法包括设置可调混响、耦合空间的设计、以及采用电声系统等，以满足各种不同使用目的对语言清晰度和混响时间的不同要求。　　各个剧场在设计阶段对语言清晰度都有确定的设计值，希望了解的是满足该设计值情况下的混响时间。本文从语言清晰度方面入手，同时考虑整个观众区域的使用情况。使用调制转移函数的计算方法，对人声使用情况下的混响时间进行预测计算；使用理想扬声器概念和Peutz公式，对采用单声源扬声器情况下的混响时间进行预测计算。并以一个多功能剧场的实例一中山市文化中心多功能剧场为基础，在观众区域语言清晰度满足良好的条件下(STI值0.6以上)，应用上述两种方法进行预测计算，然后通过计算机建立该剧场模型，使用ODEON软件对人声情况下的计算结果进行仿真模拟和检验；并使用EASE软件对电声情况下的计算结果进行仿真模拟和检验。本文最后对结果进行分析，给出该剧场的混响时间建议值，验证两种预测计算方法的实用性。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1课题背景及意义

1.2国内外文献综述

1.3 ODEON声学仿真软件

1.3.1 ODEON软件简介

1.3.2 ODEON软件计算方法

1.3.3 ODEON软件的可靠性

1.4 EASE 3.0电声仿真软件

1.4.1 EASE 3.0软件简介

1.4.2 EASE 3.0软件的计算方法

1.5研究范围和研究内容

1.5.1影响语言清晰度的因素

1.5.2计算机模型

1.5.3评价语言清晰度的参数及本文中的要求

1.5.4人声情况的计算数据和噪声水平

1.5.5扬声器系统

1.6研究思路

本章小结

第二章使用调制转移函数方法预测混响时间

2.1人声在多功能剧场中的使用情况

2.2调制转移函数(MTF)的计算方法

2.2.1 MTF方法的提出和计算原理

2.2.2室内统计声学方法计算MTF的过程

2.2.3通过调制转移函数的方法预测混响时间

2.3实例多功能剧场的计算

本章小结

第三章调制转移函数方法的计算机仿真和检验

3.1模型的建立

3.2 ODEON中的模拟参数设置

3.3模拟仿真结果与分析

3.3.1声源点为S1时各个受声点的STI仿真结果

3.3.2声源点为S2时各个受声点的STI仿真结果

3.3.3仿真结果分析

3.4模拟检验

3.4.1提高各频带混响时间

3.4.2点S1的模拟检验结果

3.4.3检验结果与分析

本章小结

第四章使用Peutz公式方法预测混响时间

4.1 Pcutz公式

4.2扬声器的指向性与覆盖范围

4.2.1基本定义

4.2.2 Malloy方程

4.2.3扬声器的指向性品质因数DMF

4.3扬声器的指向性与语言清晰度

4.3.1声能比

4.3.2装有扬声器系统时的声能比

4.3.3扬声器的指向性与语言清晰度

4.4由Peutz公式和理想扬声器概念计算混响时间

4.5示例多功能剧场的计算

本章小结

第五章Peutz公式方法的计算机仿真和检验

5.1计算结果的模拟

5.1.1 EASE中的模拟参数设置

5.1.2受声面和各个计算点的仿真模拟结果

5.1.3模拟结果分析

5.2模拟检验

5.2.1提高混响时间

5.2.2使用高Q值扬声器

5.2.3模拟检验结果分析

本章小结

结论

参考文献

在校攻读硕士学位期间发表的论文

附录一 声源点为S1时各受声点STI模拟结果

附录二声源点为S2时各受声点STI模拟结果

附录三声源点为S1时各受声点STI仿真检验结果

致谢