小阻尼界面房间声传输函数和声脉冲响应函数的有限元素法

摘要

有限元素法(FEM)可用于以声波动方程为基础通过数值计算求解室内声场,适用于分析界面阻抗非均匀分布和复杂形状房间内声场的低频特性.本文首先介绍了小阻尼界面条件下室内声场简正方式、声衰变系数、混响时间的FEM计算方法.在此基础上导出了房间内两点之间声传输函数和声脉冲响应函数的FEM计算模型,并以矩形房间为例详细讨论了有关细节.本文所讨论的计算模型可以反映房间内不同的声源点、接收点位置上的声压频谱特性和脉冲响应的时间结构,如直达声、反射声等.该方法可用于研究声波在室内的传播规律及预测房间的低频声学特性,在厅堂音质设计、音质评价和噪声控制的实践中具有广泛的应用前景,是虚拟现实可听化研究的基础.