体育中心二期体育馆ease.docx

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体育中心二期体育馆ease

XXX体育中心二期体育馆

EASE模拟分析

计算机模拟是现代扩声系统设计的重要手段，为了保证体育馆的扩声效果，需要对声学设计方案进行全面地计算机声场模拟分析，验证声场设计是否达到预期指标。

我们采用目前国际通用的电声系统模拟软件EASE4.3，其主要功能是对封闭大型空间或者敞开空间以及半闭空间的各种声学行为加以模拟，它能够较准确地模拟出加入扬声器后各项声学特性指标。

该系统已经广泛应用于体育场馆，剧场剧院、演播室等扩声系统设计中。

它通过针对厅堂的建筑设计，建立与施工图纸精确度相同的三维立体模型，在软件中输入各种扬声器参数，确定扬声器的安装位置，通过计算机运算，十分准确的仿真出扩声声场分布和声学参数，预测声场效果。

通过模拟分析，验证和优化设计方案，达到最终的设计目标。

EASE软件可以准确地预测声场分布、直达声声场分布、快速语言传递指数STIPA，辅音损失度%ALcons等。

厅堂扩声系统由扩声设备和声场组成。

不同功能的厅堂扩声系统，国家设计规范都有相应的声学特性指标要求，要满足这些设计要求，传统的做法是采用经典的声学公式（建筑声学、电声学）对厅堂进行计算。

进行这样的计算工作量大，而且准确度小。

采用声学模拟设计软件，用计算机辅助设计的方法完成这一工作，能够达到事半功倍的效果，厅堂扩声系统应达到与其功能相当的厅堂扩声系统的声学特性指标。

在进行工程的深化设计时，需提供图文并茂的厅堂扩声系统工程专业设计方案。

除了电声系统设备组成设计外，还包括用声学模拟软件进行设计，提供厅堂建筑模型图、混响时间与频率关系曲线图、辅音清晰度损失率分布曲线图、快速语言传递指数分布曲线图、听音面7个频率下的声压级分布图等。

以便预计本工程达到相应声学指标的情况，对工程调试进行指导。

自20世纪70年代以来国际上一些著名的公司相继开发声学（建声、电声）模拟计算机辅助设计软件。

这些软件在不同的时期适应不同品牌扬声器数据库。

随着计算机硬件和操作系统的逐渐升级，其软件计算方法也在不断完善，建模方法和计算结果的显示也在不断地完善。

但目前国际上广泛采用的是德国AhnertS声学设计公司（ADA公司）自1990年起开发的EASE设计软件。

在德国ADA公司的EASE声学模拟软件已为世界40多个国家所广泛采用，它的扬声器数据库包含了70多家世界著名的扬声器厂商提供的扬声器数据。

因此EASE声学模拟软件成为了一个统一的声学模拟设计计算平台。

通过EASE软件可以对不同品牌的扬声器计算结果进行比较。

针对该厅堂扩声系统声学特性指标，采用声学计算机辅助设计软件EASE（ElectroAcousticSimulatorforEngineers）4.3版本进行设计及计算，其计算结果以声场分布彩色展示图的方式给出。

通过EASE软件所计算的主要内容包括：

Ø混响时间频率特性曲线；

Ø直达声声压级（DirectSPL）；

Ø总声压级（TotalSPL）；

Ø临界距离（CriticalDistance）;

Ø直达声/混响声比（D/RRatio）；

Ø

辅音损失率（ALcons%）；

Ø快速传递指数（RASTI、STIPA）；

ØC系列参量（CMeasurements）；

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3D模型效果图（红色为观众区听音区域，绿色为比赛区听音区域）

EASE声学模型音箱布局四视图

模拟混响时间：

1.37s（1000Hz）

1000Hz全场混响声计算结果。

平均值：

111.06dB；

最小值：

110.49dB；

最大值：

112.02dB。

4000Hz全场混响声计算结果。

平均值：

110.06dB；

最小值：

109.86dB；

最大值：

110.47dB。

125Hz-6300Hz全场混响声计算结果。

平均值：

110.44dB；

最小值：

110.05dB；

最大值：

111.04dB。

传输频率特性：

125Hz～4000Hz-4dB～+4dB

其他范围满足要求。

辅音损失率ALC计算结果

辅音损失率ALC计算结果

平均值：

7.45%；

最小值：

6.18%；

最大值：

8.55%。

语言传输指数STIPA计算

语言传输指数STIPA计算

结果

平均值：

0.578；

最小值：

0.552；

最大值：

0.612；

计算机辅助计算结果统计结果与国标对比表

比较参数

计算机辅助计算声学特性指标结果

《厅堂扩声系统设计规范》（GB28049-2011）中体育馆类扩声系统声学特性指标“一级”

是否满足

最大声压级（dB）

110.44dB

≥105dB

满足

不均匀度

1000Hz

1.53dB

1000Hz

≤8dB

满足

4000Hz

0.61dB

4000Hz

≤8dB

满足

传输频率特性

125Hz～4000Hz

-4dB～+4dB

125Hz～4000Hz

-4dB～+4dB

满足

辅音损失率ALC计算

7.45%（Alcons长期公式）

0～11%（依据Alcons长期公式）

良好

语言传输指数STIPA计算

0.578

＞0.5

满足

由以上图表可得出以下结论：

总声压级图：

从125Hz到6300Hz最大声压级为111.04dB,最小声压级为110.05dB,频段平均声压级为110.44dB（国标：

≥105dB）。

稳态声场不均匀度1000Hz为1.53dB（国标≤8dB），4000Hz为0.61dB（国标≤8dB）。

辅音损失率为7.45%，快速语言传输指数为0.578（国标：

＞0.5），综上所述体育馆扩声系统声学特性指标均达到《厅堂扩声系统设计规范》（GB28049-2011）中体育馆类扩声系统声学特性指标“一级”声学特性标准。

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1000Hz全场混响声计算结果。

平均值：

106.57B；

最小值：

105.00dB；

最大值：

108.52dB。

4000Hz全场混响声计算结果。

平均值：

104.74dB；

最小值：

104.10dB；

最大值：

106.69dB。

125Hz-6300Hz全场混响声计算结果。

平均值：

105.54dB；

最小值：

104.59dB；

最大值：

106.38dB。

传输频率特性：

125Hz～4000Hz-4dB～+4dB

其他范围满足要求。

辅音损失率ALC计算结果

辅音损失率ALC计算结果

平均值：

5.80%；

最小值：

4.61%；

最大值：

7.43%。

语言传输指数STIPA计算

语言传输指数STIPA计算

结果

平均值：

0.625；

最小值：

0.578；

最大值：

0.666；

计算机辅助计算结果统计结果与国标对比表

比较参数

计算机辅助计算声学特性指标结果

《厅堂扩声系统设计规范》（GB28049-2011）中体育馆类扩声系统声学特性指标“一级”

是否满足

最大声压级（dB）

105.54dB

≥105dB

满足

不均匀度

1000Hz

3.52dB

1000Hz

≤8dB

满足

4000Hz

2.59dB

4000Hz

≤8dB

满足

传输频率特性

125Hz～4000Hz

-4dB～+4dB

125Hz～4000Hz

-4dB～+4dB

满足

辅音损失率ALC计算

5.80%（Alcons长期公式）

0～11%（依据Alcons长期公式）

良好

语言传输指数STIPA计算

0.625

＞0.5

满足

由以上图表可得出以下结论：

总声压级图：

从125Hz到6300Hz最大声压级为106.38dB,最小声压级为104.59dB,频段平均声压级为105.54dB（国标：

≥105dB）。

稳态声场不均匀度1000Hz为3.52dB（国标≤8dB），4000Hz为2.59dB（国标≤8dB）。

辅音损失率为5.80%，快速语言传输指数为0.625（国标：

＞0.5），综上所述体育馆扩声系统声学特性指标均达到《厅堂扩声系统设计规范》（GB28049-2011）中体育馆类扩声系统声学特性指标“一级”声学特性标准。

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