1、EASE 图说明和相关计算公式、参数及计算结果一、相关参数确定针对会堂扩声系统声学特性,采用世界上最先进声学计算机辅助设计软件 EASE(Electro Acoustic Simulator for Engineers)3.0 版本进行设计及计算。其设计计算结果以声场分布彩色展示图的方式给出。通过 EASE 软件所计算的主要内容包括:1258000 赫兹 1/3 倍频程混响时间频率特性曲线;1258000 赫兹 1/3 倍频程混响声声场声压级;1000 赫兹的快速传递指数( RASTI ) 。通过计算可以直观地看到扩声系统声学特性指标的预期结果,对本工程具有良好的指导性。首先通过使用 EASE
2、 软件,在计算机上按照会堂的建筑尺寸在计算机上建立仿真模型,以及确定相关参数。1、混响时间参数:混响时间参数的确定依例是由业主方在项目设计时由设计单位提供,如业主未做建声方面的设计,确定混响时间则参照国家相关的标准,在 EASE 软件做模拟运算时手动锁定此值( RT LOCK) ,宝安行政中心会堂即是这种类型。在确定混响时间时锁定了 125HZ8000HZ 1/3 倍频程的 7 个频点,见下图。2、输入 EASE 软件音箱电功率的确定:在整个音响系统正常运行,需要留一定的余量声压。一般选择 6db,那么从每只音箱的峰值功率向下推来得到 1/2 的 RMS 功率作为代入 EASE的值(每下降 3
3、db,减少一倍的功率) 。3、音箱基本参数的确定和直达声压计算:根据对会堂建筑尺寸计算,用于布置安装扬声器的声桥位置距后区观众席距离约 24 米,声音的物理传输衰减约 27.6db。按照语言和音乐兼用一级标准,要求观众席平均声压级 98db,考虑系统的动态余量的峰值因素和有观众时的背景噪声级,系统余量应至少大于 6db,主扬声器的最大输出声压应至少大于等于 131db。二、EASE 图说明及计算结果EASE 进行设计及计算。其计算结果以声场分布彩色展示图的方式给出。首先在计算机上按照会堂的建筑尺寸在计算机上建立仿真模型。三维模型图一三维模型图二会堂内频率响应图。此图反映了会堂内的空间对频率的响
4、应情况。1、音箱指向图音箱指向图是音箱厂商提供的极为重要原始参数之一,EASE 软件是通过这个参数为依据而得出的全场计算结果。下面是设计本会堂的二种 PAS 全频音箱的参数。PAS T1540 音箱二维指向图PAS T1540 音箱三维指向图PAS RS1.2 音箱二维指向图PAS RS1.2 音箱三维指向图2、音箱在会堂中的覆盖图音箱的覆盖范围可以从 EASE 中直观的表达出来,EASE 可以得到-3db、-6db、-9db 覆盖线。在本说明中一律采用-3db 覆盖线来描述。覆盖一层拉声像音箱组覆盖图(立面),从此图中可以清晰的看到拉声像音箱-3db 的覆盖范围以及音箱辐射到后场的距离。图中
5、长度标尺为每格 5 米。覆盖一层拉声像音箱组覆盖图(平面),从此图中可以清晰的看到拉声像音箱-3db 的覆盖范围以及音箱辐射到后场的距离。图中长度标尺为每格 10 米。覆盖二层拉声像音箱组覆盖图(立面),从此图中可以清晰的看到拉声像音箱-3db 的覆盖范围以及音箱辐射到后场的距离。图中长度标尺为每格 5 米。覆盖二层拉声像音箱组覆盖图(平面),从此图中可以清晰的看到拉声像音箱-3db 的覆盖范围以及音箱辐射到后场的距离。图中长度标尺为每格 10 米。覆盖一层中央音箱组覆盖图(立面),从此图中可以清晰的看到拉声像音箱-3db 的覆盖范围以及音箱辐射到后场的距离。图中长度标尺为每格 5 米。覆盖一
6、层中央音箱组覆盖图(平面),从此图中可以清晰的看到拉声像音箱-3db 的覆盖范围以及音箱辐射到后场的距离。图中长度标尺为每格 10 米。覆盖二层中央音箱组覆盖图(立面),从此图中可以清晰的看到拉声像音箱-3db 的覆盖范围以及音箱辐射到后场的距离。图中长度标尺为每格 5 米。覆盖二层中央音箱组覆盖图(平面),从此图中可以清晰的看到拉声像音箱-3db 的覆盖范围以及音箱辐射到后场的距离。图中长度标尺为每格 5 米。覆盖舞台返听音箱组覆盖图(立面),从此图中可以清晰的看到拉声像音箱-3db 的覆盖范围以及音箱辐射到后场的距离。图中长度标尺为每格 5 米。覆盖舞台返听音箱组覆盖图(平面),从此图中可
7、以清晰的看到拉声像音箱-3db 的覆盖范围以及音箱辐射到后场的距离。图中长度标尺为每格 10 米。3、声压图声压分布图是全面反映会声学效果重要指标,从图中不但对表达声压分布状态,还能表达声场不均匀度、传输频率特性等。其计算结果都为有混响状态。一层 125HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 2db一层 250HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 3db一层 500HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 3db一层 1000HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 3db一层 2000HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 4db一层 4000HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 5db一层 8000H
8、Z 座位区声压分布图,声场不均匀度 5db二层 125HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 0db二层 250HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 1db二层 500HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 2db二层 1000HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 2db二层 2000HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 2db二层 4000HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 3db二层 8000HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 3db舞台 125HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 2db舞台 250HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 2db舞台 500HZ 座位区声压分布图,声场不均匀
9、度 2db舞台 1000HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 4db舞台 2000HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 3db舞台 4000HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 4db舞台 8000HZ 座位区声压分布图,声场不均匀度 5db4、语音清晰度分布图(RASTI)一层座位区快速语音传递分布图, RASTI:0.560.65二层座位区快速语音传递分布图, RASTI:0.560.62舞台区快速语音传递分布图, RASTI:0.50.615、扩声系统声学特性指标分析(一)一层座位区 EASE 结果数据统计:由声场分布图中统计的计算结果统计如下表:125HZ 250HZ 500HZ 10
10、00HZ 2000HZ 4000HZ 8000HZ122-120db 120-117db 118-115db 116-113db 116-112db 113-108 111-106db(1) 最大声压级(空场稳态准峰值声压级):由统计表中可计算出,1254000Hz 范围内平均声压级为 115.8dB。(2) 声场的不均度:由统计表中可计算出,10004000Hz 0dB。(3) 传输频率特性:由统计表计算可得出,1254000Hz 的平均值声压级为 115.8dB,与表中 1254000Hz 的声压级比较,均满足4dB 的范围;在 63125Hz 内(EASE软件只计算到 100Hz,无法计
11、算) ;在 40008000Hz 内4dB,在指标范围内。(4) 快速传递指数(语言清晰度 RASTI):0.560.65。(二)二层座位区 EASE 结果数据统计:由声场分布图中统计的计算结果统计如下表:125HZ 250HZ 500HZ 1000HZ 2000HZ 4000HZ 8000HZ120-120db 118-117db 116-114db 114-112db 113-111db 112-109 110-107db(5) 最大声压级(空场稳态准峰值声压级):由统计表中可计算出,1254000Hz 范围内平均声压级为 114.6dB。(6) 声场的不均度:由统计表中可计算出,1000
12、4000Hz 0dB。(7) 传输频率特性:由统计表计算可得出,1254000Hz 的平均值声压级为 114.6dB,与表中 1254000Hz 的声压级比较,均满足4dB 的范围;在 63125Hz 内(EASE软件只计算到 100Hz,无法计算) ;在 40008000Hz 内4dB,在指标范围内。(8) 快速传递指数(语言清晰度 RASTI):0.560.62。(三)舞台返听区 EASE 结果数据统计:由声场分布图中统计的计算结果统计如下表:125HZ 250HZ 500HZ 1000HZ 2000HZ 4000HZ 8000HZ121-119db 119-117db 116-114db
13、 115-111db 113-110db 111-107 110-105db(9) 最大声压级(空场稳态准峰值声压级):由统计表中可计算出,1254000Hz 范围内平均声压级为 114.3dB。(10) 声场的不均度:由统计表中可计算出,10004000Hz 0dB。(11) 传输频率特性:由统计表计算可得出,1254000Hz 的平均值声压级为 114.3dB,与表中 1254000Hz 的声压级比较,均满足4dB 的范围;在 63125Hz 内(EASE软件只计算到 100Hz,无法计算) ;在 40008000Hz 内4dB,在指标范围内。快速传递指数(语言清晰度 RASTI):0.50.61。三、相关公式混响时间的计算混响时间( RT60 )计算的艾润公式和塞宾公式:艾润公式:式中塞宾公式: