声学设计软件的应用

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近些年来,国内外在室内外扩声系统设计中,广泛使用 EASE、MAPP 和 BOSE 等软件进行扩声声场模拟对扩声系统声学特性进行辅助设计。

一、声学设计软件介绍

1、EASE软件是一个通用型软件它涵盖了国际上几十家知名扬声器厂商的扬声器数据库;

2、BOSE软件是本公司自行开发仅含有 BOSE 扬声器的数据库,因而只能对 BOSE 扬声器系统的应用进行设计与计算,该软件更推崇可听化的声场模拟;

3、MAPP 软件是美国 Meyer Sound 公司针对自己的产品开发的软件,据称 Meyer Sound 认为对混响场的模拟与计算误差过大实际意义不大,因而该软件仅对直达声声场进行模拟与计算,软件在设置上分度更细具有更高的准确性。

以室内扩声为例,大约在二十世纪八十年代中期以前,扩声系统计算机辅助设计(CAD)尚未达到实用阶段,那时的扩声声场设计常借助经典公式或几何声线作图法来完成,这些方法大多只能估算。应用计算机对扩声系统声学特性进行辅助设计的实用软件源于美国八十年代中期,以后国际上知名的公司相继开发出能适应不同品牌扬声器数据库的 CAD 软件,并不断完善计算方法和结果展示。当时最具代表性的有: 美国 JBL 公司的 CADP-2、飞利浦公司的 THE PHD

PROGRAM、美国 BOSE 公司的 THE BOSE SPEAKER、美国 MARK Ⅵ’集团的 ACOUSTA CADD 软件等等。早期的扩声系统声学特性计算机辅助设计软件大多是 DOS 版本和专用扬声器数据库(如 JBL、BOSE 等)。德国 ADA 声学设计公司于上个世纪九十年代初开发了 EASE2.0 软件,这是在许多国家注册的商品化软件。它与以前的软件相比在计算内容上更加丰富、更加完善,该软件的扬声器数据库是开放的并含概了国际上几十家知名品牌扬声器的数据库,九十年代以来该软件在国内、外得到了广泛的使用。

当今在扩声系统设计中,国内外广泛使用 EASE 软件进行扩声声场模拟。扩声系统声学特性 CAD 计算系统为声学工作者进行工程设计提供了一种新的方法、快捷的运算,节省了大量的工作时间。

(二).扩声系统声学特性 CAD 计算系统的精度

借助计算机对扩声系统声学特性进行辅助设计,不仅可将建声的有关特性与电声作为一体进行,还能给出观众席声学特性的具体数据,完成了定量的设计计算也节省了大量的工作时间。通过 CAD 可以直观地看到拟设计的扩声系统声学特性的预期结果,对实际工程具有良好的指导性。但是,我们应该清醒地看到无论是 EASE 软件,还是 BOSE,MAPP 软件它们的计算精度、准确性都有一定的局限性, 其模拟计算的结果只能供参考。

扩声系统声学特性 CAD 计算系统的精度主要依赖于:

1.数学模型中使用的声学公式的近似性和局限性;

2.厅堂(或室内)实际建筑空间和模拟软件所建立的声学模型的近似性;

3.厅堂(或室内)所使用的装修材料所提供的建声数据的近似性;

4.软件数据库中所提供的扬声器技术参数的近似性;

5.声学测量系统的误差等。

计算软件主要是为电声学工作者研究声场、在同一声学环境下对音箱的选型与布局进行反复比较,展示扩声声场的“走向” 来比对不同方案是有帮助的,不能过分“迷信”和依赖这些软件计算的结果。从另一个层面讲,无论是 EASE 软件,还是 BOSE,MAPP 软件的设计与计算的结果主要是给设计者本人“看”的,而更多的不是为了“装饰”投标书给使用方看的。还要指出的是,计算系统只能“遵循”指令来运行,它不能取代设计者对建筑和艺术的深刻理解;不能取代设计者所具有的声学的、系统的知识和丰富经验。总之,声学模拟软件和计算系统不能取代声学工作者的设计工作,它仅仅是一个很好的工具而已。

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