基于ODEON的高校游泳馆音质控制仿真研究

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随着我国对教育事业的加大投入,各高校游泳馆的建设项目在逐年增加。由于高校游泳馆主要用于课堂教学,因此对馆内的语言清晰度有较高的要求,语言清晰度跟馆内混响时间T60、清晰度D50和声压级SPL有密切的关系。游泳馆顶棚是大型钢结构网架,地面和墙面又铺防水瓷砖,课堂教学的形式是学生在水中活动,上述条件均使游泳馆混响时间过长、语言清晰度差严重影响课堂教学效果,所以高校游泳馆的音质控制是一个亟待解决的难题。本文以中国海洋大学游泳馆建设为研究对象,采用基于ODEON的计算机声场仿真方法。根据高校游泳馆特殊的潮湿环境,文章给出了三种防潮吸声结构:无机纤维与覆面层防潮吸声结构、金属纤维防潮吸声结构和有机纤维防潮吸声结构的吸声、防潮、抗老化、造价等主要性能。对三种吸声结构的主要性能进行了对比,最终选取了无机纤维与覆面层防潮吸声结构即PVF膜覆面玻璃棉板吸声结构作为游泳馆围墙和顶棚的防潮吸声结构。在ODEON软件中对游泳馆进行了三维空间建模。游泳馆的大型钢网架由球形接点和钢杆组成,结构复杂,我们采用旋转坐标轴的办法成功地进行了网架建模,克服了这一难点。提出了影响馆内音质的三种设计方案:游泳馆顶部大型网架对馆内音质的影响、游泳馆四周围墙吸声结构有、无空腔对馆内音质的影响和不同声源发射点对馆内音质的影响。对三种设计方案的混响时间T60、清晰度D50和声压级SPL进行了分析研究,提出了音质优化方案,并按此方案进行了馆内声学设计和施工对声学装修后的游泳馆利用PULSE测量系统进行了实际的测量工作,结果表明游泳馆的各项音质参数达到了预期的模拟指标。经过实际的课堂教学检验,获得了师生的好评。
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