庭院空间的音质

中国传统戏场有不少是庭院式的。在这种顶面敞开的空间中,混响很少,声场基本上是非扩散的,故其声学性能与全封闭房间有很大不同。经典的室内声学例如赛宾混响公式在此不再适用。且由于缺失了大量来自顶面的反射声,使反射声序列的精细结构有很大变化,在仅仅表征声音衰变速率的混响时间参量中却反应不出来。致使虽具有与封闭房间相同3D混响时间的庭院空间中,其混响感可能明显不同。本文分析了庭院空间内声场的若干特征,对庭院式戏场音质作了初步探讨。     

论室内声场

室内声场的经典理论中只有简正波(混响声)而缺乏直达声,这不符合实际。实际上声源具有二重作用,或说声源的作用有两项功能。一是声源按自由空间辐射声波,只要不遇到室的墙壁、边界,就不会改变。自由辐射达到任一边界后,就逐渐失去其球面波的特性,成为被反射为壁面上的一系列小波,时间、空间、方向都是无规分布,但是小波的来源都可推到声源上,这是第二功能。这些小波继续传播、反射,最后形成室内允许的驻波,这些就是简正波了。所以声源既是直达声波的声源,又是室内驻波的声源。据此可改正室内声波方程,解出室内声场,包括直达声波和简正波,并求得直达声和混响声的关系。声衰变过程的特性。声衰变中,稳态声中的直达声不会立刻停止,其后果值得注意。PACS数: 43.20,43.55     

杭州剧院的声学模型试验

杭州剧院是一座多功能厅堂,观众厅的体积约10000m~3,能容纳2000观众席,已于1978年9月竣工使用,观众反映音质效果比较好。在我们进行音质设计过程中,为了及早对设计方案作出评价,作了1:10的声学模型试验。本文概括给出某些试验的结果,并与剧院建成后实测进行比较。模型试验包括(1)木条子墙和“船形”扩散体天花的声学特性,(2)吸声材料的模拟,(3)混响时间,(4)反射声,(5)声场分布,(6)观众对前次反射声的影响,(7)方向性扩散,(8)清晰度,(9)主观评价。模型和实物的对比结果:满场的混响时间除250Hz的差别较大外(约20％),其余频率比较接近(差别少于10％);反射声图形是相似的;声场分布的差别少于2dB;观众对从台口侧墙来的前次反射声有影响,衰减约6dB;方向性扩散低于实测值,这是由于制造模型时省略一些细部所引起;清晰度和主观评价与观众的实际感受大致相符。     

C-15超导体V_2Zr_0.5Hf_0.3Ta_0.2的低温比热

建立了绝热脉冲法比热测量装置,测量了C-15超导材料V_2Zr_0.5Hf_0.5Ta_0.2在1.5—17K温区的比热.从比热数据导出了正常态电子比热系数、德拜温度、电-声子质量增强因子,以及热力学临界场等参量.进而讨论了材料特性的微观机制.     

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在HL-2A装置上研制了用于测量等离子体密度分布的两套幅度调制微波反射仪。微波反射仪采用时间延迟法。这两套微波反射仪有不同的频率范围(26.5～40GHz和40～60GHz),它们所对应的密度测量范围是(0.84～1.98)×1019m-3和(1.98～4.47)×1019m-3。时间分辨率可达1ms,空间分辨率约为5mm。     

非均匀等离子体对平面电磁波的衰减

利用荧光灯排列形成非均匀等离子体层(面积约60cm×52cm,消耗功率约400W),研究了其对1～8GHzE波(电矢量方向平行于灯轴方向的入射波)的反射和透射的影响。结果表明,该等离子体对1～4GHz的E波具有强吸收和弱反射的特性,单程衰减最高可达8dB。利用2维分段线性电流密度递归卷积时域有限差分计算式,模拟了E波传播及其在非均匀等离子体内推进的瞬态过程,计算了等离子体对电磁波的反射和透射衰减,并与实验结果拟合,得到等离子体电子数密度峰值约9.72×1016m-3,电子与中性粒子碰撞频率约4GHz。     

利用激光超声研究功能梯度材料中声表面波的传播特性

利用有限元的方法建立了脉冲激光在功能材料中激发声表面波的理论模型,根据该理论模型分别分析了脉冲激光在不同空间调制下所激发的声表面波(SAWS)在功能梯度材料表面的传播特性,以及不同力学参量变化对所激发的声表面波传播特性的影响.模拟结果表明,线源激发的宽带声表面波在功能梯度材料表面传播时,声表面波会出现明显的色散效应;当...     

语音特性及声场因素对老年人警报语音可懂度和主观感受的影响*

警报语音广播是紧急情况时提高建筑物内疏散效率的有效手段。通过实验室研究的方法,研究了语音特性及声场因素对老年群体警报语音可懂度和主观感受的影响。主观感受选取了听音容易程度和感知紧迫性两个维度。研究结果表明,老年人警报语音可懂度和听音容易程度评价主要受语速、信噪比和混响时间的影响,且呈现一致的变化趋势,即随着语速和混响时间降低以及信噪比的增加,老年人可懂度和听音容易程度得分均升高,而声压级(最低设置为60dB)、有无警铃和噪声类型没有显著影响。感知紧迫性随语速和声压级的增加而显著增加,信噪比、混响时间及有无警铃声对感知紧迫性并无显著影响。采用人声播报的警报语音其可懂度和感知紧迫性显著高于合成声。比较老年人和年轻人群体的结果发现,在语速、声压级和噪声类型对主观评价的影响上有显著差异。为建立老年人理想且安全的声环境,应采用人声播报并适当降低语速以保证可懂度,同时混响及信噪比条件两方面的改善都是必要的。     

基于等效密度流体近似反射模型反演海底参数

为了获取海底沉积物的物理和地声特性,根据等效密度流体近似反射模型得到的不同掠射角下的海底反射损失,利用差分进化算法和粒子群算法相结合的两级混合优化算法以及Bayesian反演方法对海底沉积物的孔隙度、平均颗粒粒度、颗粒质量密度以及颗粒体积弹性模量进行反演,再根据这4个物理参数的估计值进一步计算出海底地声参数,包括声速和衰减。通过反演结果与仿真真值的比较可以看出,除颗粒体积弹性模量外,得到的估计结果是令人满意的,特别是这种间接反演海底地声参数的方法对地声参数的估计具有较高的精确性和较强的稳健性,相对误差分别为0.092%和17%。最后,对实验室水池池底沙质沉积物的反射损失数据进行处理,给出了沙质沉积物各参数的估计值、不确定性和相关性,并通过反演结果与部分实测参数值的比较验证了反演方法的可行性。      

脉冲法在现场声反射测量中的应用

本文运用电火花声源在一厅堂内对胶合板条和钢板网组成的顶棚以及胶合板贴在混凝土墙面上构成的反射板进行了声反射特性的实验研究。在测试人射和反射声脉冲而利用FFT计算声反射传递函数时,讨论了反射脉冲序列截取的长短对该材料反射传递函数的影响。文中还分析了有肋吸声结构声反射传递函数的变化。提供0°、30°、60°反射传递函数的比较。     

HL-2Aװ�õ�ECRHʵ���ƫ��������

用HL-2A装置下偏滤器靶板上的14组嵌入式静电三探针阵列和外偏滤器室的电动扫描四探针组,测量了同一环向截面的内外中性化板上的电子温度、密度、悬浮电位及其分布,以及电子回旋加热(ECRH)实验期间的等离子体行为。研究了偏滤器中等离子体参数的分布及非对称性以及等离子体的形成、物理特性和改善粒子的约束特性。     

混响场中超声化学效应的研究

本文借助荧光光谱分析法,使用815kHz超声波对小尺度混响场中声化学产额进行了研究。研究发现混响场中的声化学效应有两个特点:一是声空化的阈值声强下降到约0.3W/cm~2(行波场为0.7W/cm~2);二是声强大于阈值时,声化学产额随声强而增加,随后(声强约为1.69—2.13w/cm~2)出现陡然上升的拐点(行波场则趋向饱和)。理论分析表明,阈值下降是由于混响场的声能密度增大;声化学产额随声强变化的拐点则来自于声波辐射压力对液体表面的干扰.为此,本文从实验与理论上证明,为使声化学获得尽可能高的产额应在声化学反应器内建立混响声场。     

多元有机混合液声速特性与非线性声参量B/A的数值计算

根据Jacobson的液体分子自由程理论和液体声速与分子自由程的关系,推导出多元有机混合液声速的温度系数、压力系数和非线性声参量B/A的计算公式,并根据组成多元有机混合液各组分特性参量(密度、自由程、非线性声参量B/A、等压膨胀系数、等温压缩系数等),利用给出的公式对声速的温度系数、压力系数、非线性声参量B/A进行了数值计算,并将计算结果与实验结果进行了比较.     

厅堂中混响时间测量的一些实际问题

本文根据多年来在一些大厅中进行混响时间测量(空场和满场)的经验,以及利用不同声源所积累的资料,分析了测量的误差.由于记录读数误差导致的混响时间的变异系数可控制在5％左右,而由于厅内声场不均匀性所引起的变异系数则在10％左右.至于利用不同声源所得结果之间的偏差则往往小于上述的误差范围,因此它们的差异并不显著.比较时所用声源有乐队、白噪声、啭音、发令枪声和气球的爆破声.本文还指出,在某些厅堂中测得的混响时间重复率较低,类似情况或更严重者(相差达50—100％)在文献中亦有报导,值得注意.因此,制订规范化的测量方法也就非常必要.为模拟厅堂满场条件的声学特性,曾利用棉衣代替观众进行了混响时间的比较性测量,结果基本上一致.     

汉语背景下开放式办公室声环境的评价研究

通过对北京4个开放式办公室的声环境特性测试以及一系列现场问卷调查,研究了对汉语背景下开放式办公室声环境评价的特点及其与客观声学参数之间的关系。分析发现:汉语背景下人们对声环境的关注程度仅次于光线,并对语言私密性有一定的要求;声环境评价与办公室的工作性质有关,但均在“不好不坏”和“糟糕”之间;声环境评价与背景噪声L_Aeq和L₁₀显著相关,采用混响时间作为单一指标来评价声环境的方法存在明显不足;当减少语言传输指数STI时,可以同时提高语言私密度和改善声环境;声环境认知、声响大小的敏感度、情绪和疲劳等主观因素对声环境评价具有显著性影响,而工作注意力集中程度、每天工作时间、年龄、收入、职位等则影响不显著。      

音乐厅音质设计中响度评价参量的讨论

强感级(G,dB)是评价音乐厅音质设计中重要客观参量之一,它由厅内声级按标准声源的声功率级归一化得出.我们不仅考察厅内的总强感级G,还得分别考虑其早期声和后期声的G早和G后,因为它们的成因和主观效果是不同的.近年从主观试验结果中获得一个意外发现,即最低频段的G低值与中频G中值之比,将是决定厅内低音感的主要因素,而不是过去所说的低频和中频混响时间之比. 10年前,人们认为环绕感LEV只由到达听者耳际的侧向声能所决定,如今则了解到后期总声能G后这一因素也很重要.并提出由G和侧向比值LF来估算LEV的新公式,便于设计考虑.本文对音乐厅最佳G值作了讨论.近年的一个重要发现是,音乐厅内听者响度判断主要由混响声决定,或认为因视听综合心理效应使听者的响度判断与离舞台距离几乎无关,或两者兼具.后者涉及视觉信息输入影响听觉响度体验,即所谓多维感知综合效果的心理学问题.近年有人认为G参量不能直接反映音乐厅内听众听到的绝对声压级为由,提出以音乐片段中乐队齐奏强音标志段声级Lpf作为评价音乐厅响度的新物理指标.作者对此作了全面评析,说明其存在问题和不可行性.     

电子回旋共振等离子体源的数值模拟

采用自洽微波功率吸收的二维混合模型,对电子回旋共振等离子体源中的各种物理参量(电离速率、等离子体密度、位势、电子温度)进行数值模拟.结果表明:等离子体参数随运行条件(中性气压和微波功率)变化呈现出区域特征、饱和现象和振荡行为等非线性现象 关键词：     

石墨烯低温热膨胀和声子弛豫时间随温度的变化规律

考虑到原子非简谐振动和电子-声子相互作用,用固体物理理论和方法研究了石墨烯格林艾森参量和低温热膨胀系数以及声子弛豫时间随温度的变化规律,探讨了原子非简谐振动项对它们的影响.结果表明:1)在低于室温的温度范围内,石墨烯的热膨胀系数为负值,随着温度的升高,其热膨胀系数的绝对值单调增加,室温热膨胀系数为-3.64×10~(-6)K~(-1);2)简谐近似下的格林艾森参量为零.考虑到非简谐项后,格林艾森参量在1.40-1.42之间并随温度升高而缓慢增大,几乎成线性关系,第二非简谐项对格林艾森参量的影响小于第一非简谐项;3)石墨烯声子弛豫时间随着温度的升高而减小,其中,温度很低(T10 K)时变化很快,此后变化很慢,当温度不太低(T300 K)时,声子弛豫时间与温度几乎成反比关系.     

三元混晶的远红外光谱

采用无序元素孤立位移模型(REI mode),建立了三元混晶AB_1-xC_x晶格动力学的Born-Huang方程,并由此出发讨论了几种三元混晶晶格振动的介电常数和远红外反射谱。理论计算结果表明,这个模型适用于三元混晶的所有情况：(1)单模情况——在整个成分比例区域内(0≤x≤1)有1支横光学声子(TO)和1支纵光学声子(LO);(2)双模情况——在整个成分比例区域内(0≤x≤1),有2支横光学声子和2支纵光学声子;(3)第3种情况——部分区域为单模而另外区域为双模。结果显示,单模晶体只有1个反射带;双模晶体有2个反射带;第3种类型的晶体在部分区域有1个反射带而在另外的区域有2个反射带。该理论模型提供了一个理解三元混晶光学性质的可能的途径,依此为基础可以讨论电子-声子相互作用等其他问题。     

牛奶变质的超声非线性定征

本文利用有限振幅声波插入取代法实验研究了牛奶变质过程中非线性参量B／A的变化。变质初始阶段,非线性声参量B／A的值显著增加。结合物理化学性质(PH值和粘度)对实验结果进行了讨论。与线性声参量相比,非线性声参量对牛奶的变质更为敏感,可应用于乳品质量检验及质量控制。