周期结构表面散射系数测试及修正方法*

无规入射散射系数是描述结构声反射特性的重要参数,在周期结构等典型扩散体的声学设计和室内声场模拟中具有重要的作用。本文给出了混响室法测试无规入射散射系数的原理,对正弦型周期结构进行了实验测试,并针对测试中存在的缺陷,提出了一种考虑空气间隙吸声的修正方法,经验证具有较好的修正效果。     

耦合空间的声学研究进展

近年来由于混响室在演艺厅堂工程上的应用,唤发了对耦合空间声场研究的广泛兴趣。本文简短地回顾了马大猷先生对室内声学简正模态理论的贡献,对近代特别是最近15年来室内声学研究在耦合空间方面的发展,做了综述性讨论,包括简正模态分析和模态分解法、统计声学方法、几何声学方法、扩散方程、以及高分辨率实验技术和贝叶斯概率分析在耦合空间研究的应用。值马大猷先生诞辰一百周年之际,以此文缅怀德高望重的声学前辈。      

广义斯奈尔定律与声超表面*

给出了广义斯奈尔定律的相关理论推导,并总结回顾了之前的几种设计,包括声人工结构表面和几种声超表面的案例。首先,以人工结构表面为例,以解析推导为主,结合数值模拟和实验结果,证明了人工窄井结构的异常反射现象。随后,我们回顾了声超表面的设计方法,包括折叠空间式和亥姆赫兹腔式两种典型的结构化设计。最后,我们重点回顾了一种厚度仅为1/20波长的声超表面,用于设计超薄声扩散体,称为声超表面施罗德扩散体。传统的施罗德扩散体是40年前提出的建筑声学领域的经典设计,而我们提出的声超表面施罗德扩散体在中心频率具有同样优质的漫反射效果。另外,通过混合不同目标频率的超表面单元,可以设计宽带的超薄施罗德扩散体,其带宽接近于商业化的施罗德扩散体,这个例子充分展示了声超表面在实际场合的应用潜能。     

高声强实验室的设计和应用

本文讨论中国科学院声学研究所高声强实验室的设计和应用.介绍所获得的150—160dB混响场和168—174dB行波场的特性.在设计和建造过程中,我们解决了一些问题.例如,小混响室的体积、总声压级和声场均匀度的选择,输出声功率达1,500W和10,000W的气流扬声器的研制,气流扬声器与混响室的耦合,消声管道的设计和安装等.     

电影对白录音棚的声学设计

本文讨论了录音棚的声学设计。研究了穿孔板吸声结构,玻璃棉毡,胶合板半圆柱,可变吸收的板和转动柱体。建成了电影录音棚,获得很好的效果,在125Hz到4000Hz范围内混响时间不随频率变化。当打开或关上全部吸声板和柱体时,混响时间分别为0.6秒和1.0秒。提供了高度的声扩散,理想的清晰度和丰满度,并且便于传声器的放置。     

单向声传播结构研究

受到电子二极管整流效应的启发,对单向声传播结构展开了一系列的理论与实验研究：将超晶格结构与非线性声学材料组合构成了可实现声整流效应的声二极管结构;通过将反对称弹性结构引入到复合结构板来产生Lamb波的不对称模式转化,设计了可实现Lamb波单向传播的线性声学结构;基于声子晶体的部分禁带特性,在有限尺度声学系统中设计并实现了单向声学波导结构;设计并实现了由纯板与声栅构成的声单向传播结构,具有小尺寸与高效率的特点,且声波出射角度可调;基于声学梯度材料设计了可在极宽频带内实现不对称声传播的声学结构。     

北京剧院的声学设计

北京剧院是一个以戏剧演出为主的多功能剧院,容纳1000名听众。为在声学上适应多种剧目演出的要求,在观众厅内设置了可调吸声结构;为满足自然声音乐演出的需要,着重考虑了厅内的声扩散设计,并在舞台上配置了活动音乐罩和升降乐池。本文主要介绍该剧场的声学设计和所取得的成果,以此证实了在声学上实现多功能使用的必要性和可能性。     

圆筒式电动可调吸声体的设计与试验

可调混响技术在大型剧院式多功能演播厅中设计应用在国内尚属先例。本文介绍的圆筒式电动可调吸声体的技术设计综合了声学、建筑、装修、机械及电气等多方面的要求，文中着重阐述了可调吸声体的声学设计、结构设计及传动设计技术，并对可调吸声体的混响室试验结果作了简要的分析。     

扩散吸声体的优化设计

由于扩散吸声体(Diffsorber)同时兼顾了扩散和吸声两方面的性能,在小房间的声学环境控制中有着特殊的功能。在比较成熟声吸收和声扩散理论的基础上,结合数论中的伪随机理论,提出利用吸声材料本身的声阻抗实现伪随机分布的新优化设计手段,并利用计算机编程实现,由此设计了多种不同吸声效果的扩散吸声体,以满足不同场合的需要。实验结果表明新方法的有效性。同时探讨了新型吸声扩散体的应用潜力。     

音乐录音棚声学设计的新设想——音乐研究所音乐录音棚的声学设计

音乐录音棚声学设计的新设想是:(1)棚的声学条件可随录音工艺和各类音乐的要求而改变;(2)借助于声学屏障,有可能把棚分割成具有不同声学条件的小室(或声部区);(3)用不规则室形代替矩形平面,这不仅可以提高声扩散,同时又能充分利用使用面积. 本文通过音乐研究所音乐棚的工程实践,证实了实现上述设想的可能性.