声学设计论文篇1

星海音乐厅包括1437座的交响乐大厅，462座的室内乐厅，96座的视听音乐欣赏室，排练室，琴房和音乐资料馆，以及水上演奏台和音乐喷泉、各种配套用房。建筑面积1800m2，是我国目前规模最大、设备先进和音质优异的现代化音乐厅。也是我国第一座采用“葡萄园”形（或称山谷梯田形）配置方式的音乐厅。

星海音乐厅交响乐厅、室内乐厅的各项声学设计指标*

星海音乐厅于1998年6月13日――冼星海诞生日正式使用。广州交响乐团和中国交响乐团合唱团进行首场演出。演奏了钢琴协奏曲《黄河》和贝多芬第九交响曲《欢乐颂》，获得成功，著名音乐家、指挥家和教育家李德伦、吴祖强出席了首演式。相继一周内，中国交响乐团，以色列交响乐团，澳大利亚交响乐团和德国管风琴演奏家，在该厅献艺。音乐家们对大厅良好的音质均给予高度的评价。

一、星海音乐厅的设计宗旨和各项声学指标

星海音乐厅这座华丽的艺术殿堂是为满足广大观众欣赏高雅音乐的殷切的需求、并作为国内外文化交流的基地和窗口而建造的。音乐厅设计始终把音质效果放在首位，以继承传统音乐厅的良好品质、而又能适应现代生活提出的各种需求为设计的宗旨。

声学设计指标是根据国际上获得“顶级”音质效果的音乐厅为参照对象，广泛听取我国音乐家和声学家的意见确定的。交响乐厅、室内乐厅的各项“最佳”。

为实现上述指标、确保获得良好的音质，分别在设计、施工、竣工后调试的不同阶段，采取了一系列的保证措施：

·初步设计阶段：通过计算机模型和1／40缩尺实体声学模型试验与声学估算相结合，分析体形、了解声场状况和可能出现音质缺陷的部位；

·技术设计和施工图阶段：用1／10缩尺实体声学模型试验和围护结构的隔声量试验，以及各种声学构件声学性能的实验室测定，确定声学构造的部位、尺度和装修用材。并进行较为详细的声学计算；

·施工阶段：在没有专业施工队的条件下，主要是施工交底和监理，检查隐蔽工程，并在交响乐大厅主体结构完成后，进行首次混响和声场分布的现场测定；

·竣工调试阶段：用以解决声学计算、缩尺模型试验与实际效果存在的差距。要修正客观存在的偏差，就必须采用声学测定与乐团试用的主观感受相结合的方法。作多次调试、修改装修、直至达到预期的效果。星海音乐厅通过三个月的调试工作，才实现所要求的演奏和听闻效果。

二、交响乐大厅的声学设计

交响乐大厅是星海音乐厅的主体。容纳1437名听众，有效容积效期2400m3，每座占容积8。6m3。大厅采用“葡萄园”形的配置方式，即在演奏台四周逐渐升起的部位设置听众席。这种形式的最大优点是在大容量厅堂内缩短后排听众至演奏台的距离，从而确保在自然声演奏的条件下，有足够强的响度。此外，利用演奏台四周厢座的栏板和楼座的矮墙，可使听众席获得足够强、且有较大覆盖面的早期侧向反射声。近期的研究表明，这是传统音乐厅所以能获得良好音质的重要原因。而传统音乐厅则是通过窄跨度的侧墙实现的。因此，这种形式不仅继承了传统音乐厅所具有的良好品质，又能适应现代大容量音乐厅的各种需求。它自1963年德国柏林“爱乐”交响乐大厅首创至今，在国际上已被广泛采用。但在国内尚属首次。

大厅的屋盖选用“马鞍”形壳体。所有横剖面均为凹弧形面而引起声聚焦，从而造成声场不均。通过1／40缩尺实体模型试验和三维计算机模型试验充分证实了这一点。图2即为大厅横剖面计算机模型显示的声反射图，可见声聚焦的状况。

此外，在大厅壳体拆模后的现场测定均表明，顶部不悬吊抽射板时，厅内声场分布不均和存在回声现象。

对此，在演奏台上悬吊了12个弦长3.2m，曲率半径为2.6m的球切面反射体，其目的除了消除回声和声聚焦以外，还可加强乐师间的相互听站，提高演奏的整体性。同时也使堂座前区和厢座听众获得较强的顶部早期反射声。

为加强听众席后座的声强，在球切面反射体周围设置了锥状和弧形定向反射板。以此获得厅内均匀的声场分布。

为使大厅达到中频（500z）满场1。8s的混响时间，并使低频（125Hz）混响提升1。15倍（相对于中频），即2。07s。采取如下几项措施：

·增大容积，每座容积取8。6e

·厅内所有界面均不用吸声材料，在容易引起不利声反射的部位（后墙和后部吊顶）设置锥状扩散体；壳顶拆模后上刷涂料；墙面为35mm厚硬木板实贴在18mm厚的多层板上；地面均为实贴木地板，仅演奏台设木筋架空地板；所有悬吊的反射体采用刚度大的阻燃玻璃钢结构。

·减低座椅的声吸收，并使其吸声时接近听众的吸声量，从而减少厅内空、满场混响时间的差值。

根据以上确定的容积和内装修构造，进行了混响时间的计算和1／10缩尺实体声学模型试验，其结果见图7所示。由图可见，缩尺模型的测定结果仅中频较为接近，其它频率偏差较大，这是因为模拟材料不可能在很宽的频度范围内有一对一应的吸场性能。

大厅的扬扩散是除混响时间以外的另一个重要音质指标。当听众感到乐声似乎以相等的幅度来四面八方时，扩散是最好的，表征声扩散的指标是d，它定义为；厅内声场扩散值与自由场扩散值之比，即

d=1－m/m(1)

式中m－为厅内声场的扩散值；

m0－为在自由声场的扩散值；

m－M（声强的平均差值）／M（各方位角的平均声强）；

m0－的求同m，只是在自由声场中。

交响乐大厅的声扩散是通过多边的形体、差落的包厢和楼座栏板，以及顶部悬吊的反射体实现的。缩尺模型试验测定的结果表明，大厅具有良好的声扩散，d值均大于0.85，最大达0。93。

对于音乐厅来说，厅内希望获得良好的声扩散，但又不要求完全扩散（即d＝1），因为听众在要求乐场来自各方的同时，还希望有一定的方向感，即乐声来自演奏台。

传统音乐厅所以能获得良好的音质，除了有最佳的混响时间和良好的声扩散以外，早期侧向反射声起着重要的作用，它加强了直达声的强度和提高了亲切感。因此近年所建音乐厅无不考虑早期侧向反射的设计，星海交响乐厅是通过侧墙、厢座栏板、楼座矮墙对所覆盖的听众席提供早期侧向反射的；此外，壳顶下悬吊的反射体也给听众席提供顶部的早期反射声。

早期反射声的状况，可以通过脉冲声测定获得测点的反射声序列，并能计算求得声能密度，为了便于定量比较。目前常用早期声能与后期声能之比的C值作为评价指标。时间的分界为80ms（以音乐丰满为主的厅堂）和50ms（以清晰为主的厅堂）.

声能比C80，C50又称明晰度，这是一项与早期声能相关的指标。L．L．Beranek建议以500Hz,1000Hz和2000Hz,C80的平均值C80（3）作为评价音乐厅指标，其最佳值为0~－4．0。

交响乐大厅的噪声控制，主要解决单层壳顶的隔声和空调系统的消声和减振两方面：

交响乐大厅的墙体均为内隔重墙，只有壳顶暴露在室外，单层230mm厚的钢筋混凝土壳体，具有足够的空气隔声量（基地噪声为67~71dBLeq(A)）。但大雨冲击的撞击隔声量却很低，对此做了隔离撞击声的构造，并在实验室内做了测定，其结果表明。实施的构造可以隔离大雨时的冲击声。

空调系统的消和减振，是大厅获得良好的听闻条件的最基本的保证，开启空调时内噪声不得大于28dBA，也即以听不到的空调噪声为设计指标。对此，采取了如下措施：

（1）在空调系统的管路系统内设置阻、抗复合型消场器，减低风机噪声沿管路传至厅内；

（2）防止气流噪声，限止流速：主风道低于6m/s，支风道低于3。5m/s。出风口低于1。5m/s。为实现这一目标，采用侧送、局部顶送（演奏台上方球切面，反射体间），座席地面下回风的方式。

（3）送风与回风量相适应，也即采用1：1的送回风比例。

（4）全部空调、制冷设备均作隔振处理，水泵、冷水机组采用SD型橡胶隔振装置；风机采用弹簧隔振器；管道用软接管，并用弹簧吊架。

有关其它的工程设备和需要隔声的构件，均采用常规的做法处理。

三、交响乐大厅的声学测量和音质调试

在交响乐即将竣工的前后，曾对所有各项声学指标进行了测量，并在竣工后的试用阶段，听取了乐团的意见进行了音质调试。

（一）声学测量

声学测量的内容包括响度、混响时间、早期反射声、声扩散、声场分布、频率响应和噪声第七项。明晰度（声能比）C80和低音比BR（温暖感）是分别根据脉冲响应和混响时间测定的结果计算求得。现将混响时间和早期反射声的测定结果分述如下：

（1）混响时间（RT）：

混响时间菜测定了四次，测定频率为63Hz~8000Hz八个倍频程的中心频率。其结果是中频（50Hz）满场为1.82s，空场为2.19s。

（2）早期反射声测定：

早期反射声测定是在演奏台上配置脉冲声源。在大厅的七个区内，选择有代表性的座席测定其反射声序列。时标为100ms，由图内可观察早期反射声的状况、反射声的时延间隙（t1）和计算求得明晰度C80和C50。在演奏台上声源取2个位置，S1和S2，在厅内各区分别测定27个点。计54幅图。为压缩篇幅。在图9内列出S1和S2各7个测点结果。由反射声列图见，时延间隙（t1）为3~7ms。

由早期反射声测定结果，可用式（2）求得500Hz,1000Hz和2000Hz三个频率的C80值，然后取其平均值。即C80（3）的值。交响大厅七个区的明晰度C80（3）求得C50（3）见图10所示。C80（3）的平均值－1．43。

通过声学指标的测定结果表明：交响乐大厅的声学设计达到了预期的指标。

（二）音质调试

声学设计的最终目的是为乐师和听众创造优异的演奏和听闻环境。各项声学参数虽然达到了国际上“顶有”音乐厅的指标，但是能否获得同等的主观评价呢？对此，，由广州交响乐团进行多次配合演出，召开座谈会，听取各方面的意见，经归纳有如下几点：

·普通反映混响时间长，因而层次不够，清晰度差；

·弦乐器部位（小提琴、中音提琴区）缺乏反射声，得不到演奏台侧墙的支持；

·打击乐和钢管乐声级过高，相应地弦乐声较低，影响乐声的平衡。

根据上述意见，采取了如下的改善措施：

（1）在演奏台上方的球切面反射上，配置人工翻动的锥状可调吸声结构，使大厅混响时间可在1.66~1.82s之间调节，适应习惯于较短混响条件下演奏的国内乐团，满足层次和清晰度的要求。可调吸声构造见图11所示，图12为实测可调混响幅度。

（2）在演奏台两侧凹进的演员入口处，设置凸弧形活动声屏障，增加提琴区的侧向反射声，改善乐师的自我感觉。

（3）在演奏台和合唱队的两个后墙上，按原设计配置锥关扩散体，并在两个锥面上插入可调吸声板，（一面为七合板，另一面为6mm厚阻燃毯），用以加强演奏台的声扩散，以及必要时降低打击乐和铜管乐的声级，求得乐声的平衡和融合。

（4）在堂座走道和演奏台两侧楼梯上设地毯夹，以便在必要时，铺设地毯，进一步降低混响至1.5s。

四、室内乐厅的声学设计

星海音乐厅室内乐厅是以室内乐演奏为主，兼供戏剧演出、会议和立体声电影所用的多功能厅。容纳462名听众，有效容积3400m3，每座占容积分7。4m。大厅采用不对称的扇表平面，右侧设在厢座，左侧二层有挑廊，大厅后部设有三排座席的小楼座，大厅的平、剖面见图13所示。图16为大厅内景。

大厅的不规则形体有助于厅内的声扩散，池座有左侧墙和厢座矮墙提供早期侧向反射声、厢座和楼座主要由吊顶供给早期反射声。

为满足多功能使用的要求，同时使每种功能都有“最佳”的混响时间，故采用计算机调控的可调混响装置。可调的上限值取1.3s，供室内乐演奏使用；下限值是根据立体声电影的要求，确定为0.8s，故可调幅度为0.5s(0.8~1.3s)。并要求125Hz~400Hz的频率范围内均有接近相同的调辐量。

为了使用人员便于操作，把可调幅度设定为五个档次，即1.3s,1.2s,1.1s,1.0s,和0.8s.，根据选定的方式用计算机在15s内（圆柱体旋转3600需30s）即可调至要求的混响时间。也可以无级调至幅值范围内的任何一个值。

可调吸声结构采用旋转圆住体和平移的帘幕相结合的形式：圆柱体直径为800mm，一半为反射面，另一半为宽频带吸声面，配置左侧墙的上、下部位和后墙上，共设29个转体，（侧墙14个，后墙15个）；可调帘幕分三道，配置在厢座侧墙木格栅内，共计可调面积为大厅总表面积的十分之一。

室内乐厅内除了可调吸声结构以外，其余的墙面均为25mm厚的木板墙，榉木三合板贴面；木地板；吊顶为轻钢龙骨石膏板刷涂料；座椅采用相当于听众声吸收的澳大利亚“西贝”（Sebel）公司产品。座垫和椅背可根据需要调节倾角。

室内乐厅的噪声控制同样包括隔声和空调系统的消声和减振两部分。厅内的周墙均为内隔断重墙，屋顶为双层结构，不存在屋面冲击声的问题。空调系统采用上送、下回的传统方式，消声和减振做法同交响乐大厅。

五、室内乐厅的声学测量和评价

室内乐厅竣工后曾对设计的八项指标进行了测定。混响时间和早期反射声的测定结果如下：

（1）混响时间（RT）

混响时间的测定是按设定的五种可调混响方式中三种进行的；即：1）转体和帘幕均为暴露反射面，即厅内具有最长的混响；2）转体和帘幕吸声面暴露，厅内混响处于最短的情况；3）转体和帘幕的吸声面各暴露一半，即处于1）2）的中间状态。测定结果和测定点配置分别见图14，最大可调幅度为0。48s（空场）和0.42s（满场）

（2）早期反射声测定：

早期反射声测定结果，可用式（2），式（3）求得500Hz，1000Hz和2000Hz三个频率的C80和C50的值，然后取其平均值：即C80（3），室内乐厅8测点的C80（3）值为2.55~4.93dB，平均值为3.77dB；C50（3）为－0.02~2.38dB,平均值为1.06dB。

星海音乐厅内乐厅的9项声学指标测定结果表明：全部达到预期效果，该厅在调试期间曾进行了广东省少年钢琴比赛，以及古筝独奏会，无论是乐师和听众均反映厅内音质效果极佳。

六、音乐厅声学设计中几个总是的探讨

通过星海音乐厅声学设计的实践和调试、试用过程中我国音乐家们反映的各种意见，笔者认为有些问题值得研讨，以便给今后音乐厅的设计提供参考。

（一）关于交响乐大厅的“最佳”混响时间

世界著名的传统音乐厅混响时间都比较长。这无疑对我国音乐厅设计有较大的影响。星海音乐厅交响乐大厅的满场混响时间也是参考了传统音乐厅而确定为1.8s的。

但长的混响时间不适合国情，原因首先是我国的交响乐团，习惯于在较短混响条件下演奏，这是因为国内的自然声演奏的厅堂没有达到满场1.8s混响时间的；其次是我国音乐家常以清晰为主要目的。正如我国著名指挥家严良堃先生在深圳音乐厅国际招标会上对音乐厅提出的音质要求是:“清晰、圆润、宏亮”。这在很大程度上代表了我国音乐界的意见。

国外的音乐家们也未必都喜爱长混响的，例如：维也纳音乐厅的混响时间为2.5s,音乐家也有不同的意见:著名音乐家’、指挥家卡拉扬（H．V．Karajan）就提出：“……大厅唯一不足之处是难以显示出一些弓上和嘴唇上的技巧，相继的音符彼此被相互吞没”，这明确表明混响太长了。

星海音乐厅交响乐大厅在调试过程中就是追加了人工调控混响而同时满足了国内、外音乐家的要求，而获得好评的。

（二）音乐厅的形体

音质良好的传统音乐厅均为“鞋盒”式形体，尽端配置演奏台，由于跨度窄、容积小（座椅宽度和排距小）因而有较强的早期侧向反射声，且覆盖面较大，近年的研究表明：它是传统音乐厅所以能获得良好音质的重要因素之一。而控音乐厅，由于容座大、又要求有舒适的座椅，势必容积大，在这种情况下，试图按“鞋盒”式音乐厅的比例增大其尺寸去再现传统音乐厅的特色，是不可能的。这将改变直达声和射声到达的时间和方向，从要命上削弱和恶化其效果，英国皇家节日音乐厅和台北文化中心音乐厅即为典型的例证。因此，对于大容积的交响乐大厅应在继承传统音乐厅良好品质的前提下，突破“鞋盒”式形体。“葡萄园”式（或称“山谷梯田”形）即为一咱比较适用的形式。它有可能缩短听众席后排至演奏台的距离，从而获得足够响度，这对于自然声演奏的大厅来说是至关重要的。如果演奏台周围逐渐升起的厢座和楼座栏板或矮墙设计得当，同样可以获得足够强的、覆盖面较大的侧向早期反射声。

致于音乐厅围护结构的几何形式（圆、椭圆、扇形、三角形等……）并不重要，不应约束建筑师的创作，但厅内装修所构成的空间形式应有利于声的扩散，这一点必须做到。

（三）关于音质效果的评价

音乐厅声学设计的最终目的是获得良好的听音效果，也即满足听众主观感受的要求。因此音乐厅建成后，通过声学测量核对测定数据是否达到设计指标，仅完成了客观量的评价，还须进行主观评价。有关音乐厅音质的主观评价，国内外有很多方法，但较为简易有效的方法是通过乐团多种节目的演出，听取各方面的意见，进行统计分析，求得评价结果。但在评价的实际工作中，应注意如下两点：

（1）乐队在演奏厅内空场排练不能作为主观评价的依据。

这首先是因为乐队经常在容积小，混响短（一般为1.0s）的排练厅练习,。因而在混响长达2.0s以上的演奏厅内排练，反差太大；其次是空场时，演奏台四周的座席是空的，座椅有反射而影响乐师的相互听闻。此外，空场排练只能反映光师在演奏台上的自我感受而不能评价大在的听音效果。因此，主观评价时，至少组织1／3满座的听众。既缩短了混响，又有听众和乐师两方面意见。

（2）正确、公正的评价需要时间

对新建音乐厅最初作评价是配合声学调试的乐队指挥和乐师，他们反映的实际上是演奏台上的自我感觉。而不是大厅的音质。如果是空场排练，则他们反映的意见多数是不可靠的；大厅公开演出后，厅内达到设计的声学状态，音乐家、音乐评价家和听众反映的才是真实的时质效果。但由于音乐家、指挥家的知名度，新闻媒界报导大厅的音质效果主要听取这些权威的评论。很少来自参加音乐会的听众。但更为正确、公正的评价最终应取决于包括音乐家在内的广大听众；但这需要时间，一上音质优异的音乐厅，应经得起时间的考验。

（四）音乐厅屋顶结构的选择应多方考虑

音乐厅的屋顶采用何种形式绘声绘色是结构工程师的事。但不论选用何种形式，必须考虑音乐厅某些特殊的要求：

（1）演奏台上方的屋架应能承重较大的局部荷载，以便吊置重的反射体、灯具和一些机械设备；

（2）演奏台上方应有足够的高度，使台上的声反射板和照明灯有升降的空间，在音乐会开演前一般将反射板悬吊在高处，以便使听众看到演奏台的全景，特别当设置管风琴时，更希望大部分听众都能看到。演奏开始时，才降下反射板和灯具。

（3）在承重的屋顶下，音乐厅的吊顶上应设置一个工作层，以便配置和操作升降的机械设备的设置通风管道。同时，还可使屋顶有足够的空气声和撞击声的隔声能力。

星海音乐厅选用“马鞍”形壳体，从结构上没有体现壳体的优越性（壳体厚达220mm）同时又不能满足上述所提的要求。无论在声学和使用上带来很多麻烦。

声学设计论文篇2

在确定了具体的科研题目后，应按以下几点去做并固定不变。

研究对象：要恒定。包括病人、对照健康人（志愿者），某种动物或其他。这个栏目中，对人体最好不用“实验”两字，对动物或其他类可用“实验研究”。对所研究对象的年龄、性别、条件等应当一致且固定不变，特别在病人组与对照组间的性别、年龄要相当方可。

研究方法：要新颖。检测和治疗方法切勿全部重复他人所用的内容，并且应由专人、专机完成。例如技术熟练者与新参加工作者的技术条件不相同，其检测的结果则会出现人为的差异。又如仪器性能相差过甚时，所作结论会有一定的差异，否则作出的结论均一致，其可信性则值得考虑。

检测指标：要准确。选择容易观察和意义明确的客观指标。如观察胎儿脐带绕颈的时间，最好在分娩前，若距分娩时间较长，则其结果之可信性就不如分娩前。

若使其科学性强，检测的指标要有旁证，如检测诊断冠脉狭窄最好有冠脉造影结果的对比。诊断腹部某脏器之恶性肿瘤则应有手术病理或针吸细胞学的证实。这些在科研设计时应安排好。

研究结果：要有科学性。要按科研设计的目的研究和观察，得出结果以统计学的客观数据为结论，作为本项课题研究的结果最佳。

统计方法：设立对照组：要条件相似。为使结果更具有说服力，应设对照组，通过实验组与对照组的结果对比，分辨出处理因素与非处理因素对研究结果的差距。处理因素包括对病人的检测、治疗方法、剂量等，非处理因素包括社会、环境等。非处理因素在两组均相对一致时，例如，两组间的年龄、性别均一致，检测时期亦相同，如同在某一季节内等，其得出的结果才具有较高的科学性。

随机化：要客观。随机化即研究两种不同检测方法、治疗方法、用药方法等对检测或治疗结果的观察。随机化是保持实验组与对照组相对均衡的方法，即应用抓阄、抽签等方式。这并非按主观愿望挑选，而是被研究对象是从总体中随机抽取的，即每个对象都有同样的机会被抽到。

样本量：要大。样本量越大，其反映客观的真实性越大。病例组与对照组样本最好各在30例以上或再多些。如常见的病例在观察药物疗效时，最好 100～200例或更多，对照组也应有50～80例或更多。如果某种新疗法作鉴定性研究时，样本量应超过200例。有时大样本有一定困难，但应确保研究结果的科学性。样本少时，要求：

（1）个体间差异不大；

（2）两组间效应差异大（p＜0.01）时；

（3）严格控制非处理因素；

（4）罕见或少见病例，例数可少到10例左右；

（5）特殊疾病可个案报道。

2、撰写论文

将自己所做的各种研究，予以真实的、客观的作一总结和评价。但不应同于一般的工作总结。撰写时应重点突出、简明扼要，文字通顺、条理清楚、用词得当、数据可靠。一般论著不超过3000字（含图、表及参考文献），短篇和个案500～1000字，综述亦勿超过5000字为宜。

题目：立题应简明确切。通常20个字左右，最多不超过26个字为宜。应能准确的反映出论文的主要内容。

作者：一般论著不超过5人；综述1人，审校不应超过2人。

摘要：250字左右，并按结构式摘要撰写，即：

（1）目的：本项检测或研究的出发点。

（2）方法：所观察或检测的指标，如病人及对照组的数目、性别、年龄、病种，使用的仪器、探头频率以及采用的方法等。

（3）结果：检测或实验方法得出的具体效果或指标，对比数据，最后结果，以及对上述各项的附加解释。

（4）结论：本项目的观察、研究或检测后的总结性的定论。

关键词：凡有摘要的论文皆应标引关键词。关键词主要自文题中选取，不足时可自摘要或正文中选用。选自论文所研究的目的、对象和涉及的新技术等。

（1）定义：可直接表达论文要点、中心内容和特征的词。

（2）用途：提供检索窗口。

（3）数量：3～10个，一般3个。

（4）词性：名词或名词性词组、形容词性。而代词、介词、冠词、连词、情态动词等皆不能作为关键词。

（5）方式：按顺序排列成关键词索引。

（6）要求：用规范化检索语言，即主题词。应查阅中国医学科学院信息研究所编辑出版的《医学主题词注释字顺表》（Medical Subject Headings Annolated Alphabetic List.Me SHAAL）。当所用词未查及时，可用同义词、近意词或关联词，并可配用有关的副主题词，亦应查阅《Me SHAAL》副主题词字顺表〔1〕。

引言：应在250字之内。应概括简明的叙述立题的理论依据，研究思路与基础，国内外现状，并应明确指出本研究的目标。

材料与方法（资料与方法）：此部分是论文的基础和关键。评价论文主要看材料和方法的可信度和确定结果的标准。应写明病人、对照组、所用仪器种类、探头频率、检测的方法、药物名称（不用商品名）、剂量等。

结果：此段是论文的核心部分。研究和检测的最终目的，即所获得的结果。此部分可分别用文字、图表表示。可强调或摘要叙述本研究的主要发现。

结果应有充分的数据及对比性研究，最后结果应是科学的、合乎逻辑的，而不是作者自行判断或推断的。例如：应用B超诊断胎儿脐带绕颈30例分析。在此文章中，仅有诊断多少例的所见及数据，而无最后的分娩证实，这样的文章则欠科学性。

讨论：是论文最重要的部分是反映文章水平高低的主要部分。应重点突出自己的新发现、新概念、新学说、新规律，及所作出的结论和观点。对研究中所发现之不足处亦应说明，此外，可以提出设想或建议。

在书写讨论段时，应注意撰写技巧，要简明扼要、语言顺畅、抓住重点、条理分明的表达出所要说明的主要问题，使读者易懂，看后有收益，但要避免口语化。

（1）讨论之重点是应有自己的某些独到观点和见解，并将之讲深讲透，切勿仅重复他人的或众所周知的内容。如：超声检查法对人体无痛、无损伤、价格低廉……。

（2）讨论段与其他段相关联，特别是结果段中的某些数据及最后的结果，用以进一步表明自己的观点，但并不是结果中的数据又全盘搬到讨论中，造成重复。

（3）讨论中切勿引用他人文献过多，更不要写成：本研究结果与×××和×××的结果一致或符合×××的结论。一来是将论著写成了综述，二来是仅说明自己是重复他人所作。

声学设计论文篇3

（一）人文知识普及

音乐教育专业声乐教学需加大对学生的人文知识普及，从声乐作品中获取人文知识。但声乐作品内的人文知识比较复杂多样，仅靠声乐教师传授，学生无法领略到人文知识的全部内涵，因此，可通过中西音乐史、音乐欣赏和音乐美学等与声乐教学相关的教学科目，帮助学生全面、透彻地理解和掌握音乐中的人文知识。同时音乐教师需减少音乐技术类训练，增加音乐的综合素养知识教学，以提高高师音乐教育专业声乐课堂教学效率。

（二）教学曲目选择

对于声乐教学的教学曲目选择，需遵循两个原则：一是母语作品的主导性：音乐教育专业的声乐教学曲目需以传承传统文化为宗旨，发挥出“母语”传承我国文化的载体作用。中国作品曲目的体裁需突出戏曲和中国民族歌剧等，以提高学生的演唱能力，从而弘扬我国优秀的民族文化，培养学生的爱国情操；二是小组课曲目选择的可行性：小组课是高师声乐教学中比较灵活的上课形式，在小组课上，教师可让学生自主选择学习的曲目，以激发学生的自主学习意识，并培养学生独立演唱或小合唱的能力。

（三）考核方式的多样性

课堂教学成果的检验需在不限曲目、不限演唱方式的情况下，让学生自主发挥，使其能展现阶段性声乐学习优势。声乐教学考核可采取多种方式，如采取独唱、二人合唱和多人分声部演唱等，调动学生多元化考核的思维，将考核当作个人才艺的展示方式，以激发学生的声乐学习积极性。

二、高师音乐教育专业声乐教学实践锻炼的多元性

（一）舞台实践

高师音乐教育专业的学生，一定要具备一定的舞台表演能力，才能在毕业后胜任中小学音乐教师这一角色。因此，高师院校需为学生提供舞台实践的机会，除了校园演唱外，还可鼓励学生走出校园，在更大的舞台上展现自己。如安排学生参加各种声乐大赛、电台传媒、节目录制、重大节日演出等，让学生积累演出经验，并培养学生的舞台活动的组织能力。

（二）教学基地实践

教学基地实践是考验和锻炼高师音乐教育专业学生的表演功底、综合声乐素养、歌唱技能等的场地。在直接参加课堂互动教学和组织课外活动的过程中，学生不但能将所学的专业知识、声乐教学模式、课外舞台实践经验等进行有序整合，还可在音乐世界中尽情表现自己，发挥自身优势，展现自身才华。同时在教学基地实践课程中，带队教师需不间断地参与到课堂教学和课外活动，通过听课、课外指导等方式，全面观摩每位学生的实践状况，发现学生实践中存在的不足，并帮助其克服困难，不断取得进步。

声学设计论文篇4

根据建筑物的使用功能、等级与投资规模,参照国际或国家规范来确定建筑物室内噪声标准,是噪声控制设计的首要内容。

通常音乐厅、剧场等厅堂都要求很低的室内背景噪声,因此,这些厅堂的选址很重要,应尽可能远离户外的噪声与振动源。另外,还要进行场地环境噪声与振动调查、测量与仿真预测,目的是为进行厅堂建筑围护结构的隔声设计提供依据,保证厅堂建成后能达到预定的室内噪声标准。

围护结构的隔声设计分为空气声隔声设计及固体声隔声设计两部分,均包括隔声量的计算、隔声材料的选择以及隔声构造设计等内容。除理论计算外,经常需要进行隔声构件的实验室或现场测量,来确定其各频带的隔声量。

噪声控制的另一重要内容,就是针对厅堂建筑内部的噪声振动源进行控制。这些噪声振动源包括空调设备、给排水设备、变压器、某些灯光设备、舞台机械设备以及来自相邻房间通过空气及固体传声传入的噪声和振动等,都将对观众厅的安静造成干扰。因此,在建筑方案设计阶段,声学顾问就必须介入,以便审视建筑内部各种房间的平、剖面布置是否合理,尽可能在建筑设计阶段就将可能的噪声振动干扰减至最低。

此外,建筑声学设计的另一个重要任务就是进行室内音质设计。

音质设计通常包括下述工作内容：

一、确定厅堂体型及体量。为看得清楚、听得清晰,各类厅堂都有个长度的限制。厅堂的宽度会涉及到早期侧向反射声的组织,与音质的空间感有重要关联。厅堂的高度不仅影响竖向早期反射声的组织,而且影响早后期声能比和混响声能的大小及方向。厅堂的体积和每座容积都直接影响混响时间等音质参数。厅堂的体型更是关系到是否存在回声、颤动回声、声聚焦、声影区等音质缺陷。所有这些,都必须在初步方案设计阶段就提供建筑声学的专业意见。

二、确定音质设计指标及其优选值。根据厅堂的使用功能选择混响时间、明晰度、强度指数、侧向能量因子、双耳互相关系数等音质评价指标,并确定各指标的优选值,是音质设计的重要任务。这些指标及其优选值的选定,将为进一步进行音质参量计算和将来竣工后的音质测试提供目标和依据。

三、对乐池、乐台、包厢、楼座及厅堂各界面进行声学设计。厅堂的平面及各界面的形状、面积、倾角等以及乐池、乐台、包厢、楼座、音乐罩、反射板等都影响声脉冲响应的结构,从而对厅堂音质产生重要影响。因此,是否设楼座、包厢,设几层楼座、包厢,楼座和包厢的深度及开敞度多少为合适,栏板的面积与倾角多大较恰当等等,都属于建筑声学设计的范畴,都需由建筑师与声学顾问共同磋商,加以确定。乐池的形状和开口大小也直接影响乐队声能的输送以及乐队与演员的相互听闻。此外,是否设音乐罩或反射板,设何种形式的音乐罩和反射板等等,也都需要从建筑声学专业的角度提供咨询意见,并给出设计方案。四、计算厅堂音质参量。当厅堂的平、剖面及楼座、包厢、乐池、乐台等设计方案拟定以后,就可开始计算厅堂音质参量。通过音质参量的计算,提供设计反馈信息,以便对设计方案作出必要的修改与调整。这个过程有时需要反复进行多次,以便臻于至善。在此过程中,需要辅以平剖面声线分析、三维声场计算机仿真乃至缩尺模型试验等技术手段,才能做出较准确的预计。

五、进行声学构造设计。厅堂音质除了受前述建筑因素影响之外,还与室内装修材料与构造密切相关。因此,声学顾问还需与装修设计师密切配合,共同完成室内装修设计。声学装修构造设计通常包括各界面材料的选择和绘制构造设计图,需详细规定材料的面密度、表观密度、厚度、穿孔率、孔径、孔距、背后空气层厚度以及龙骨的间距等技术参数。

六、声场计算机仿真。对厅堂建筑进行仔细的声场分析和音质参量计算,有赖于声场三维计算机仿真。从这一点意义上讲,要进行成功的现代厅堂音质设计已离不开计算机仿真的辅助。

七、缩尺模型试验。对于重要的厅堂,除了计算机仿真外,通常还须建立一定缩尺比的厅堂模型,进行缩尺模型声学试验。缩尺模型试验优于计算机仿真之处,在于唯有它能对室内声波动效应做出仿真,而前者仅能在中、高频段,在几何声学的范围内提供较准确的仿真结果。此外,计算机仿真从本质上说是将声学家已知的声学原理输入计算机中,而缩尺模型则可较客观地展示厅堂中发生的实际声物理现象。目前,华南理工大学建筑声学实验室正在负责对在建的广州歌剧院作1∶20的声学缩尺模型试验,以确保该剧院建成后的高水准音质。

八、可听化主观评价。对于重要的厅堂,必要时还可在计算机仿真和缩尺模型试验基础上,应用先进的可听化技术进行主观听音评价。可听化技术是通过仿真计算,或者通过模型试验测量获得双耳脉冲响应,将之与在消声室中录制的音乐或语言“干信号”卷积,输出已加入厅堂影响的声音信号,供受试者预先聆听建成后的厅堂音质效果。这是近年发展起来的建筑声学领域一项高新技术。

声学设计论文篇5

我校开设建筑声环境课程的目的在于使声学专业的学生掌握声环境设计的基本知识和基本技能，熟悉和掌握室内空间结构、材料对声学特性的影响。从心理、生理角度分析人们对室内、外声环境的物质和精神需求，并综合运用工程技术手段，在建筑规划和建筑设计中，为人们创造适宜的声环境。建筑声环境课程的内容主要包括五个方面：一是声学的基础知识，如声音的产生与传播、声音的计量、声音的频谱、声源的指向性和人的主观听觉特性等；二是室内声场原理，如室内声场、室内声音的增长与衰减、混响时间的计算、室内声场分布与混响半径、房间共振等；三是材料和结构的声学特性，如吸声材料和吸声结构、材料和构件的隔声特性、反射和反射体等；四是室内音质设计，如音质的评价、音质设计的方法与步骤、电声系统、各类建筑的音质设计等；五是声环境的噪声控制，如噪声的危害、噪声的评价、噪声允许的标准与法规、噪声控制的原则与方法、吸声降噪等；还涉及建筑声学的测量方法，结合课内实验理解和学习吸声系数、混响半径等的测量方法。

建筑声环境课程是声学专业的主干课程，学生在学习基本物理课程和声学基础后开设。相对于建筑学专业的学生来讲，声学专业的学生具有较强的物理基础，对建筑声环境课程中相关理论的分析与研究更为深入透彻。但是，作为理科学生，由于接触建筑类课程的学习较少，学生的艺术修养及鉴赏水平不高，对声环境设计的一些设计技术指标、音质评价内容、厅堂的设计图纸等建筑学理论理解不够透彻。还有就是建筑声环境课程教学缺乏必要的实践环节，大多数学生无法将学习的理论知识与厅堂设计的实际执行相结合。因此，作者在广泛征求了声学专业学生的意见和代课教师的建议并结合实际情况提出几点加强建筑声环境课程教学效果的方法和建议。

一、建筑声环境课程的理论教学

建筑声环境一般安排在声学专业的二、三年级，共32课时，16周教学时间。声学专业的学生有很好的物理数学基础但缺乏建筑类知识，学生可以在一、二年级选修一些建筑学专业的一些相关课程，如建筑制图、建筑设计、建筑欣赏等。建筑声环境授课教师在讲授课程知识之前最好补充一些相关的建筑学知识，这些预备知识的学习是建筑声环境课程的前提基础。只有具备了相当的建筑学知识基础，才能正确理解和掌握建筑声环境中的音质设计内容。

建筑声环境课程的教学要以讲授为主，学生讨论为辅，并且可以适当调节它们的比例。理论知识是设计的基础，声学专业的学生数量基础较强，一些抽象的公式推导可以简化过程。因此在讲解的过程中要注意取舍，对于重要的概念与公式作简洁明确的介绍，对于繁琐的推导给出关键提示，让他们自己推导，以作业的形式上交评阅即可。这样既使建筑声环境的理论得到了证实与加强又节省了课堂时间，使授课教师能用更多的时间讲述理论对实际的指导和应用。建筑声环境课程教学应结合国家一、二级注册建筑师考试对该学科的要求，加强课本内容与现行标准、规范的关联。并且向学生介绍一些现行工程中经常使用的新材料、新技术，解决教材滞后的问题。此外，针对声学专业的学生接触的工程实例较少，建筑声环境的授课教师最好在讲授课程中多举案例。利用互联网查阅下载相关案例图片，以幻灯片的形式演示厅堂作品的平、立面，从多个角度加以分析，比较可能存在的音质问题，最后根据大家学过的知识讨论解决的方法并做出总结，这样可以加深学生对声环境设计理论的理解。

二、建筑声环境的课内实验教学

声学实验室的建设是实现工程实践课教学目标的保证。我校的实验室于2012年10月建成，目前已经投入使用。包括混响室、全消声室、隔声室三个部分。该课程设有8个课时的课内实验，安排了三个实验。一是测定混响时间，此实验可以与课程的第二部分理论室内声场原理、混响时间混响半径的计算与测量相结合进行；二是测量吸声材料的吸声系数，此实验可以与课程的第三部分理论材料和结构的声学特性相结合进行；三是消声实验，此实验可以与课程的第五部分理论声环境的噪声控制相结合进行。这样通过实验使理论与实际相互印证，从而加深学生对建筑声环境理论的理解。

三、建筑声环境深入生活实际中的实践教学

在校学生本身没有实践工作经历，缺乏将理论与实际融合变通的能力。不与实践相结合学习再多的理论也只是纸上谈兵，在实际设计中往往手忙脚乱不知所措。任何理论都只有与实践相结合才能真正为学生所掌握。因此，要组织学生到校内及市里几个典型的厅堂建筑中去感受去鉴赏其中的声环境质量，分析其设计与声学的结合途径，找出解决体型缺陷的方法。

实践教学环节很受学生的欢迎，学生走出校园深入生活实际情绪比较高涨，气氛比较活跃，讨论比较热烈，思路比较开放自由。此时将与实际相联系的重要理论强调提出，定会使学生印象深刻。所以，在进行实践教学之前，授课教师必须准备丰富、充分的理论，以便能够很好的指导实践、加强理论教学。如果事先不做好理论准备，实践行为缺乏理论指导，学生不了解此次实践的目的和想要解决的问题，心中没有方向，最后实践活动变成了游玩，教学变成了闹剧。

建筑声环境课程教学还应配有相应的课程设计。教师可以让学生根据声环境设计的知识对校内实验室、会议室、大教室、图书馆的环境进行布置，给学生留有探索和创新的空间，摆脱枯燥的理论计算，使学生的学习方式向着自主、调研探索型转变。

建筑声环境的课程教学，一方面，要加强其理论与建筑学理论衔接，要求建筑声环境课程相关的师生要做好前提准备工作，使声学专业的学生能够更好地理解声环境设计的理论；另一方面，要加强理论与实验、实践相结合的教学，强化声环境设计理论的理解及其实践作用。

声学设计论文篇6

室内声学的复杂性源于声音的波动性，任何一种模拟方法目前都不能获得绝对真实的结果。本文在参考研究国外计算机音质模拟文献的基础上，对室内声学的主要模拟方法进行汇编和总结，以便深入地了解计算机辅助建筑声学设计的基本原理、适用性和局限性。

1、比例缩尺模型模拟和计算机声场模拟

自塞宾时代起，比例缩尺模型就在室内声学中获得应用，但模型比较简单，无法得到定量结果。20世纪60年代，模拟理论、测试技术等逐渐发展完善，进行大量研究和实践后，比例模型在客观指标的测量方面已经基本达到了实用化。现在，声源、麦克风、模拟声学材料已经可以和实物对应，仪器的频带也扩展了，在模拟混响时间、声压级分布、脉冲响应等常用指标已经达到实用的精度。

比例模型的原理是相似性原理，根据库特鲁夫的推导，对于1:10的模型来讲，房间尺度缩小10倍后，如果波长同样缩短10倍，即频率提高10倍时，若模型界面上的吸声系数与实际相同，那么对应位置的声压级参量不变，时间参量缩短10倍。如10倍频率的混响时间为实际频率混响时间的1/10。然而，很难依靠物理的手段完全满足相似性的要求。空气吸收、表面吸收相似性的处理是保证模拟测量精度的关键。比例模型是现阶段所知唯一能够较好模拟室内声场波动特性的实用方法，可是由于模型制作成本较高、需要利用充氮气或干燥空气法降低高频空气吸收、模拟材料吸声特性难于控制的因素，这种方法存在很大的局限性。

随着软件技术的发展，使用计算机进行声场的模拟研究成为现实。从数学的观点来看，声音的传播由波动方程，即由Helmholtz 方程所描述。理论上，从声源到接收点的声脉冲响应可以通过求解波动方程来获得。但是，当室内几何结构和界面声学属性非常复杂时，人们根本无法获得精确的方程形式和边界条件，也不能得到有价值的解析解。如果对方程进行简化处理，所得到的结果极不精确，不能实用，完全利用波动方程通过计算机求解室内声场是不可行的。实用角度讲，使用几何声学的声线追踪法和镜像虚声源法，通过计算机程序可以获得具有一定参考程度的房间声学参数。但由于忽略了声音的波动特性，处理高频声和近次反射声效果较好，模拟声场全部信息尚有很大不足。近年来，使用基于有限元理论的方法模拟声音的高阶波动特性，在低频模拟上获得了一些进展。

2、几何声学模拟方法

几何声学模拟方法借鉴几何光学理论，假设声音沿直线传播，并忽略其波动特性，通过计算声音传播中能量的变化及反射到达的区域进行声场模拟。由于模拟精度不高，而且高阶反射和衍射的计算量巨大，因此，大多数情况是使用几何方法计算早期反射，而使用统计模型来计算后期混响。

声学设计论文篇7

音乐是全方位反映生活的艺术，对它的表现、理解、鉴赏涉及许多方面的知识和修养。正是这种广博的学科品格，才使得音乐有可能全面提高人的素质。声乐虽然以技能表现为主要学科特征，但通过歌唱，却全方位地反映和培养了学生各方面的素质。例如，音乐基本素质包括乐感、音准、节奏，对作品的理解、表现等能力，以技能和修养来驾驭作品的能力等。声乐学习还可以培养人的多重素质，如平衡、稳定与自我调节能力等。声乐无论是唱还是教都是技能与素质并存，所以声乐是整体音乐教育中的重要环节。

现今的高师音乐教育专业声乐教学改革虽然取得了一定的成效，但基础与速成、技能与素质之间的矛盾；将声乐等同于技能教育，重主课轻公共课、重技术轻艺术、重比赛获奖轻基本艺术实践、重视少数条件好的学生而轻视条件一般或较差的学生、重视个别大型曲目而忽视基本素养积累等现象一直是高师声乐教学的误区。致使高师声乐教育与中小学音乐教学实践格格不入；不懂得基本知识和技能的教师，面临中小学音乐教育实践无从下手；教师不能驾驭声音，给音乐课教学带来许多障碍，教师坏嗓、孩子大喊大叫不懂得科学发声的现象普遍存在。这些现象说明高师的音乐教学需要科学的定位，特别是高师的声乐教学需要明确定位。高师声乐专业的教学目标，就是培养合格的中小学音乐师资。高师声乐课的设计不是为了培养歌唱家，而是让学生掌握一种规范化的歌唱技巧，为音乐普及与艺术审美把好入门关。因此，从声乐教学规律来说，高师音乐教育专业声乐教学法和音乐学院声乐专业声乐教学法没有本质的区别，只是起点与达成的目标不同。目标不同也影响到教学内容、方法与专业趋向不同。

二、培养设计

1.双重性特征分析及目标设计。高师的声乐教学过程具有双重性：教师既要教“声乐”，又要教“声乐教学”；学生既要学“声乐”，又要学“声乐教学”。通俗地说就是老师和学生既要教好、学好声乐技巧，又要学会运用声乐技巧去教导中小学生以正确的方法进行歌唱。这一双重性特征要求高师学生在声乐课的学习中既要充当客体，又要充当主体。高师声乐教学的目标也由此分为“声乐技能”和“声乐教学技能”两大块。作为学生，要成功地实现这两大块目标，需要从理论到实践把握好以下六个紧密相连的层次和过程，即“领悟、接触、模仿、操作、熟悉、创造”。（1）“领悟”即从理论和教师的示范性演唱中，开始建立歌唱是一种科学的观念。学习歌唱需要了解人体发声器官的结构及其功能，了解各个器官的共鸣特征，只有当歌唱者拥有熟练地调动并掌控这些器官运动的能力时，才有可能实现科学的歌唱。（2）“接触”即开始试着感受发声器官的功能和作用，以及自己所具有的调整发声器官的能力如何等，为学习声乐技巧做好意识上的铺垫。（3）“模仿”即开始按照老师的要求，仿效老师的歌唱。学生从模仿中感受发声器官的振动正确与否、气息支撑及其位置是否正确等，从而从模仿向自我感觉、自我审视、自我提高过渡。没有初期的模仿就没有正确的歌唱。（4）“操作”即独立练习，独立思考，独自建立歌唱声音体系并逐渐走向成熟。所谓独立并非脱离教师指导，而是强调“师傅领进门，修行在个人”。声乐学习过程中的器官运动，即所谓的气息支撑和位置点等，需要练习者不断地独自实践、感悟才能掌握。（5）“熟悉”即通过上述层次和过程的学习、揣摩逐渐形成了正确的发声方法，已经可以运用正确的方法进行歌唱或教学。到了这个层面，学生已经可以独自选择歌曲并进行歌唱设计。（6）“创造”即在熟悉的基础上，以歌唱者自己对作品的领悟，对作品进行恰当的设计。无论是演唱，还是教学，都有一个二度创作的问题，怎样把作品演唱好，怎样教学才能让学生学得快而且符合歌唱的正确方法，都需要创造。这是声乐教学中的重头戏，是高师声乐专业教学二重性目标的关键所在。

在实现上述层次和过程的教学内容中，高师声乐教学呈现出从以“声乐技能”为主逐渐向以“声乐教学技能”为主过渡的显著特征。不同的教学阶段有不同的侧重。学科教学目标，一般以时间先后为顺序进行循序渐进的目标设计，实际上一般的设计会分解为单元乃至课时的教学目标予以完成。教师在目标设计中，既要照顾到属于外显性学习行为的技能、理论的掌握等；又要密切关注内敛性的所谓音乐感觉，一般简称乐感的训练和养成。目标设计务必精确、具体，反映出不同的层次目标和要求，以便于实践操作。

2.内容设计。高师声乐教学的双重性不仅决定了教学目标是双重目标，而且也决定了教学内容是双重内容：声乐与声乐教学两部分。从信息论角度来看，教学内容是教学信息，学生在接收并加工处理声乐与声乐教学信息的过程中，即获得或发展了声乐技能，而学生加工处理这些信息的结果，则是获得了声乐理论知识与声乐教学理论知识。因此，教学内容的设计就必须有声乐与声乐教学两部分，每部分又应有理论知识与技能技巧两方面，如此才能真正完成声乐教学的双重技能目标。

3.对象设计。教学对象的设计，首先要全面地了解每个学生的嗓音性质、音乐基础与文化基础、歌唱发声习惯、主观爱好及主观追求的艺术目标、个性特征和身体状况、对教学的期待和希望，等等，然后才能针对每个学生的实际情况进行设计。

教学对象的设计应当遵循两个原则：一是个别化原则，它要求在双重教学目标的指导下，采取因人而异、有的放矢的教学安排；二是逐渐递进原则，它要求在年度教学目标的指导下，给学生做出长远的、中期的、近期的达标设计，诸如教材的由浅入深的选择、进度的由慢到快的安排等。

4.形式与方法设计。高师声乐教学的双重目标，决定了高师声乐教学不能单纯沿用音乐学院声乐专业的个别教学形式与方法，必须与小组、班级教学形式，与语言的方法（如讲授法、评价法），与直观的方法（如示范法、微格教学法）进行优化组合精心设计。一般来说，声乐理论知识和声乐教学理论知识的教学，采用班级教学形式、讲授法并辅之以示范法为好；在声乐技能教学中，采用个别教学形式、练习法是恰当的；而在声乐技能向声乐教学技能过渡中，则必须逐渐加大小组、班级教学形式与示范练习法、微格教学法的比重，为的是要让学生达到掌握声乐教学技能的目标。

5.媒体设计。教学媒体的设计是以教学目标、教学内容、教学对象为依据的，必须反映出高师声乐教学目标和内容的双重性特点构成，必须为达成双重目标服务。教学媒体的设计也往往与教学形式、方法的设计融合在一起，因为一定的教学形式和方法中就已经包含了教学媒体的运用，如微格教学法中就包含了录音、录像媒体的选用。

一般而言，要促使学生自我评价自己的声乐学习，掌握某种演唱技能，可设计录音媒体教学，这在个别教学形式和对比评价法中很有效；而要促使学生相互评价各自的声乐学习，掌握某种演唱技能或某种声乐教学技能，则应设计录像媒体教学，这在小组或班级的教学形式和微格教学法中最有效。

6.评价设计。高师声乐教学评价的设计，首先必须把握教学评价与双重目标一致的设计，既要评价学生学习声乐的达标程度，也要评价学生学习声乐教学的达标程度，还要使评价与目标层次相对应，这是准确性方面的设计，否则，声乐教学将难免出现偏差。其次是必须将评价渗透于教学形式、方法之中，贯穿于教学全过程。比如，对比评价法中教师对学生的评价、学生的自我评价，以及学生相互间的评价都是教学评价的渗透贯穿；微格教学法中师生共同对教学录像中教学情境的评价也是教学评价的渗透贯穿，这是及时性方面的设计。

7.模式设计。高师声乐教学中，教与学是师生双边共同作用的互动活动，教师起主导性作用，引导学生朝预定目标前进；学生起主动性作用，积极参与教师的教学活动，充分发挥自己的主观能动性。教师将目标转化为具体的内容，以学生为中心，选择适当的媒体、方法或方式，把教学信息内容传递给学生；学生则根据预定的目标，在教师的引导下，充分调动已有的知识、经验、技能，参与教师的教学活动。

目标是教学活动的指向，是调控整体教学活动过程的依据。根据目标达成反馈的情况，教师对教学过程作出主导性调控，例如目标预定是否过高、内容传递是否合理、媒体选择是否恰当、方法运用是否恰当等；学生亦对学习过程起反馈调控作用，检验和反思是否充分参与、方法是否得当、学习目标和内容是否过高或过难等。这两种调控都是循环往复的，也说明整个教学过程是双向循环的过程。

三、结语

高师声乐专业教学目标所特有的双重性目标特征，决定了声乐教学从内容、方法、课程设置到培养目标都需要相应的配套设计。将现代化的教学理论、技术应用于高师声乐教学中，正确把握高师声乐教学中的诸多要素，保证高师声乐教学在科学的设计模式中顺利运行，改正以往高师声乐教学目标定位和内容往往偏离师范性的弊端，避免教学中对各教学要素顾此失彼的现象，从而培养出真正意义上的合格的中小学音乐师资，是高师声乐教学改革向纵深发展的必由之路。

参考文献：

［1］管林.论声乐训练［m］.北京：人民音乐出版社，1980.

声学设计论文篇8

近年来，结构声辐射灵敏度研究已成为国内外研究的热点之一。ma z d提出了基于有限元法的模态灵敏度和频响灵敏度分析方法[1，2]；smith d c提出了基于边界元法的声学形状灵敏度计算方法[3]；cunefare k a基于边界元法推导出了结构辐射能量对声源表面法向速度的灵敏度[4]；koo b u将基于边界积分方程的声学形状灵敏度计算公式应用于三维声学灵敏度的分析[5]；ricardo s 基于边界元法计算了三维声学形状灵敏度[6]；jeong j h提出了多域边界元法计算声学灵敏度的方法[7]；kim n h基于有限元和边界元法提出了结构声学耦合灵敏度分析[8]；与此同时，国内学者也开展了一些声学灵敏度研究的工作[9～13]。

上述这些研究方法大都是基于有限元法、边界元法的。有限元法对结构内部声场的分析具有显著的优点，但是它需要对整个分析区域进行离散，计算量大，同时在计算外部声场时，截止边缘难以划分，并由此带来误差。边界元法作为一种半解析数值方法，具有较高计算精度，同时具有降维性且自动满足远场辐射条件等优点，在处理声学问题时边界元方法具有更大的优越性，被广泛应用于结构体声辐射计算和声学灵敏度分析中；然而在基于边界元法的声学灵敏度计算过程中，不仅要通过繁复的数值积分获得系数矩阵，还要处理本文由论文联盟收集整理边界积分方程（bie）中的各阶奇异积分，同时由于需要对设计参数进行求导使得奇异积分的处理更加困难。虽然通过一定的正则化方法，可以对奇异性进行降阶处理，但其处理过程是非常烦琐的且计算量庞大，计算效率不高，不利于向工程领域推广应用。

分布源边界点法（dsbpm）是在边界元法基础上提出的一种新型的声辐射计算方法[14～17]，它通过在振动体边界结点法线方向上（背离分析域）一定距离处分布一系列的特解源（点源、面源或体源），利用其在结点上产生的特解形成满足系统方程的特解矩阵，来对偶地表达出系数矩阵，从而避开了边界元法中繁复的数值积分以及奇异积分的处理等问题，降低了数值处理难度和工作量，极大提高了声辐射的计算效率。

文中将分布源边界点法与声学灵敏度分析相结合，建立了其理论模型；推导出了基于分布源边界点法的声学灵敏度计算公式。数值计算的结果表明了文中提出的计算方法在计算效率方面的优势；以箱体为对象，以激励频率为设计变量进行了实验研究，实验结果证明了文中方法的正确性和有效性。

1基于分布源边界点法的声学灵敏度分析在理想介质中，对于表面法向振速已知的小振幅简谐振动，其在无限域中引起的外部声辐射问题可以由边界helmholtz积分方程的离散矩为比较分布源边界点法和边界元法在声学灵敏度计算中的效率，采用同样的电脑配置（cpu 主频为28 ghz），对同一规模、上下限截止频率和步长的上述算例灵敏度计算时间进行了比较：分布源边界点法用时0955 s，边界元法用时15315 s。通过对比可以看出，分布源边界点法用时远低于边界元法，计算效率更高。

22箱体

以一箱体模型为例，进行声压关于板厚的灵敏度计算。箱体尺寸为03 m×03 m×03 m，其表面划分为600个单元，602个结点。模型材料为铝材，密度为2 700 kg/m3；弹性模量为70 gpa；泊松比为033；箱体各个面厚度相同，均为0003 m。简谐激励载荷的幅值为1 000 n，频率取为200 hz，位于该箱体上表面的中心。分析中，除被激励的面外其余5个面都视为固支，即这5个面的位移边界条件都为零。

被激励面的表面法向振速及其导数可以用有限元软件msc/nastran计算得到，如图2所示。

设计变量为箱体表面的厚度，则式（17）即为文

中方法计算声压关于板厚的灵敏度公式。式解矩阵v*ns和p*f （r）分别可由式（8）和（9）得到，表面振速vns及其导数vns/h已求得，表面振速特解矩阵逆矩阵的导数可以通过矩阵变换得到（v*ns）-1h=-（v*ns）-1（v*ns）h（v*ns）-1 （24）以距离被激励箱体表面005 m处的平面为目标面，该目标面大小为03 m×03 m， 间隔003 m分布121个点，计算该面上各点的声压灵敏度值。对基于文中方法的计算结果与通过有限差分（fdm）得到的计算结果进行了比较，结果如图3和4所示。

有限差分法中步长取为0000 01 m。由图3和4可以看出，两者吻合的很好，灵敏度实部相对误差为126%，灵敏度虚部的相对误差为102%，证明了文中方法计算结果的正确性。

文中以一个尺寸为084 m×070 m×046 m的箱体为实验对象，验证文中计算方法的正确性。

实验采用的箱体如图5所示，其为q235钢加工而成。箱体内部采用12面体标准声源进行激励，在实验过程中，输出信号声压和功放的幅值也保持

以激振频率为设计变量，计算距离上盖板表面0027 m处与上盖板等大小的平面上各点声压灵敏度。为了提高该箱体非振动表面刚度，达到可以将其视为刚体并忽略其振动对实际测量影响的目的，底板厚度设计为003 m，四周围板厚度均为002 m。上盖板的四周分别用横截面为002 m×002 m的正方形压条，通过密封垫片和螺栓紧固在箱体四边壁上。

当采用加速度传感器测量表面振速时，由于相互接触会对板结构振动情况造成影响，同时需要测量多个频率情况下的表面振速，工作量大，因此这里不采用该方法，而是采用近场声全息技术[18]，通过测量距离表面0017 m处的全息面上的声压，进而反推表面法向振速。采用声全息技术这种方法获得表面振速，能够避免对板的振动产生影响；另外该方法由于传声器阵列的使用，还具有测量速度快的优点。

以200 hz单频激励箱体，采样频率为2 048 hz，以激振频率为设计变量，验证声压频率灵敏度公式的正确性。采用0002 m厚的上盖板，通过分别测量频率200和202 hz处，即步长选择为2 hz，全息面上的声压p1和p2，获得其表面法向振速v1和v2，进一步将速度做有限差分，获得表面振速对设计变量的导数dv=（v2-v1）/2。从而以v1和dv作为初始条件，代入文中推导出的基于分布源边界点法的灵敏度公式中，可以计算得到其声压关于频率的灵敏度。表面法向振速及其导数如图6和7所示。

声学设计论文篇9

第一部分EASE简介

EASE是当今在在国内使用较多的一种建筑声学和厅堂扩声领域流行的计算机辅助设计软件。在厅堂建筑声学设计和厅堂扩声系统设计过程中发挥了不容忽视的作用。

本文通过中山市纪念中学音乐厅扩声工程为实例,介绍EASE声学设计软件在工程实践中的应用及经验。

第二部分 音乐厅音响系统设计

2.1 扩声系统声学特性指标

参照《演出场所扩声系统的声学特性指标》WH/T18-2003大音乐厅扩声系统室内一级标准。

2.2 模型建立及混响时间设计

2.2.1 建立模型

首先通过使用EASE软件按照音乐厅的建筑尺寸在计算机上建立仿真模型。

2.2.2 观众厅的混响时间设计

在已建立的音乐厅声学模型上对观众厅的侧墙、后墙、顶棚、地面、座椅等定义相应的吸声材料后进行分析与计算，观众厅混响时间如下：

2.3 音乐厅扩声系统设计

2.3.1 中央扬声器组

主要用于中间声道的人声和乐器独奏的扩声。在舞台口上方拱顶声桥内中央位置，布置了一组2只同轴二分频全频音箱COAD CO-15覆盖二层池座观众区。布置了一组2只同轴二分频全频音箱COAD CO-15覆盖一层楼座观众区。

2.3.2左、右扬声器组

主要用于左、右声道音乐放送、乐器扩声和效果声。为避免前区声压级高，后区声压级低的不均匀弊端，在舞台口两侧安置了2只COAD CO-15全音域音箱，分别安装在与中央声道同高度分别向池座中、后区扩声。

2.3.3超低扬声器组

超低扬声器组分为两组，分别布置于左右主扬声器组的外侧。

一组：选用2只COAD SUB118超低音箱。另一组，选用2只2只COAD SUB118超低音箱。

2.3.4 拉声像扬声器系统

在舞台台唇镶嵌方式布置4只COAD CO-8小型全频扬声器。利用人耳哈斯效应的原理，声桥上中央主扬声器信号进行延时和台唇音箱提高前区声压的方法，可保证前区听众的声像一致性，消除声音压顶的感觉，同时又可弥补前排观众席声压级的不足。

同时台口左右下方的各两只COAD CO-18也将对应的上方的左右声道的声像下拉，让左右前区域的观众席位也能得到较好的声像一致性。

2.3.5 音乐厅声学特性指标计算

依据本设计方案所给出的扩声设计计算结果，可以清楚的看到了本观众厅预期的扩声系统声学特性指标。

主扬声器组

混响声场最大声压级分布图（空场稳态准峰值）

125Hz混响声场声压级；声场不均匀度≤2 dB

250Hz混响声场声压级；声场不均匀度≤3 dB

500Hz混响声场声压级；声场不均匀度≤4 dB

1000Hz混响声场声压级；声场不均匀度≤3 dB

2000Hz混响声场声压级；声场不均匀度≤4 dB

4000Hz混响声场声压级；声场不均匀度≤4 dB

8000Hz混响声场声压级；声场不均匀度≤5 dB

语言快速传递指数（RASTI）： 0.58~0.66

辅音损失百分比（Alcon%）：5%-8%

2.4.6 舞台反送扩声系统

专门为会议配置了4只COAD CO-12全音域两用音箱以流动方式布置在舞台，向主席台或表演区域供声。

2.4.7 后场补声兼效果声系统

为了满足一层观众区后区的听音效果，在一层观众区后区和二层楼座后区各配置了4只COAD CO-10同轴小型全频扬声器吸顶安装。

2.4.8 音乐厅扩声系统声学特性指标分析

由主扬声器组声场分布图中统计的计算结果统计如下表：

最大声压级（空场稳态准峰值声压级）：由统计表中可计算出，125~8000Hz范围内平均声压级为114 dB。

声场的不均度：由统计表中可计算出最大值为：1000~8000Hz ≤4 dB。

传输频率特性：由统计表计算可得出，125~8000Hz的平均值声压级为114 dB，与表中125~4000Hz的声压级比较，均满足≤±4 dB的范围；在63~125Hz内（EASE软件只计算到100Hz，无法计算）；在1000~8000Hz内≤ 6 dB，满足指标范围要求。

快速传递指数（RASTI）：0.58~0.66。

标准范围是1-0.6优良

0.45-0.6好

45以下差和不可接受

本音乐厅语言快速传递指数达到良好的标准

辅音损失百分比Alcon%：5%-8%

标准范围是0-3%优

3%-7%良

7%-11%好

11%-15%差

15%以下不可接受

本音乐厅辅音损失百分比Alcon%达到良好的标准

2.4.9 结论

由上述的分析计算结果可以看出，本设计方案的主要声学特性指标全面达到国标一级指标参数。

2.4.10 工程实践达到的声学特性指标

本扩声系统在认真安装，精心调试后，我们将按照国家标准GB4959-95《厅堂扩声特性测量方法》，使用国外先进的标准声学测量仪器，达到《演出场所扩声系统的声学特性指标》WH/T18-2003中“大音乐厅扩声一级指标”。

按照国家标准GB/T 14476-93 《客观评价厅堂语言可懂度的“RASTI”法》，对本扩声系统语言可懂度进行测量，使其全场平均达到优良标准以上，符合评优、获奖的要求。

第三章总论

本人认为，计算机的声学建模，它作为一个准确的预测工具，而且能够给用户提供很好的演示，对于工程设计而言具有很好的指导性。但实际施工中遇到不同的问题，技术困难是计算机辅助设计不能反映及得出结论的。因此工程项目实施必须在具有良好的声系统基础上，实事求是地从实际出发，以理论为基础，计算机设计为设计参考依，这样可以做到工程项目实施合理、高效及高质量。

参考文献：

声学设计论文篇10

随着我国职业教育理念的不断发展，高职高专院校在专业设置、培养目标、教学规划、课程设置等许多方面均开展了卓有成效的改革。培养高素质的技能性人才，成为大家关注的焦点问题。影像技术专业中《超声诊断技术》这门课程主要研究的是无创影像检查技术对临床疾病的诊断，具有很强的实践性和应用性。其中综合设计性的超声诊断技术实训教学摘要的作用。传统的教学模式往往比较单一，教师示教，学生操作，阻碍了学生学习兴趣的培养和对知识的掌握。PBL (Problem-Based Learning)教学法即“以问题为基础”的教学方法，是基于现实情境的以学生为中心，从临床实际问题出发，在带教教师的参与下，围绕某一具体病例或医学专题等问题进行实训教学的培养过程来激发学生的学习动力，从而引导学生把握学习内容的教学方法。[1-5]。将PBL教学方法融入到超声诊断技术的综合设计性实训教学中，学生学会交流沟通和团队协作，提高了实践能力、创造能力、就业能力和创业能力。

一、PBL教学法在综合设计性实训教学中的实施

（一）实施前的准备

学生通过预习式临床实习课的教学过程，已经对一些常见疾病的超声检查技术进行了观摩，激发了学生自己动手操作兴趣，之后的理论课与实验课的学习进一步掌握了相关疾病的超声诊断操作技能，包括探头的选择与使用、检查体位、扫查平面的选择等。为PBL教学法在综合设计性实训中的应用奠定良好的理论与实验基础。

（二）实施过程1．问题的设计：根据Norman等人阐述的PBL案例书写原则[6]，需要根据教学大纲和学生的能力情况教育教学论文，规划好学习的重点、难点, 查阅相关教材、文献、临床资料等，然后指导教师制定有针对性的讨论提纲，例如腹痛的病人，指导老师重点讲解怎样根据病人的症状体征和超声检查进行判断病因（可能是由哪些原因引起的疾病），设计一个实训方案证实该病因，同时对超声实训检查的结果有所预测等。通过对综合设计性实训病例的讨论学习，学生进一步了解腹部超声诊断技术的程序，掌握了进行腹部超声诊断技术的基本知识，之后，指导老师根据超声诊断技术理论课上重点掌握的且与临床密切关系的章节内容以及实际情况，选择出适当的临床病例，结合病例提出问题，例如胆囊炎病人超声检查，让小组同学（一般几个同学为一组）以病例当中提出的问题为中心，根据病人的体征和检查结果查阅相关资料，进行分组讨论，最后设计该病例进行超声检查的实训方案论文提纲怎么写。设计的问题或选取的病例应该将理论知识融合在其中并能够引起学生的兴趣，最终能够引导学生自然地进入规定的学习领域并且达到预想的目标。但要注意在实际教学中，对于难度较大的问题或病例，可以在具体讨论之前给予适当的讲解，简要介绍相关概念，或者给出具体地参考文献标而努力，从而培养了团队合作精神。

二、PBL教学法在综合设计性实训教学中实施体会

（一）优势：第一，PBL教学强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中的以教师讲授为主，这种学习过程可以增强学生主动学习的自觉性以及主动发现问题，解决问题的积极性和能力。其次，PBL培养了学生将来在临床工作中需要的能力，包括文献检索、查阅资料的能力，归纳总结、综合理解的能力，逻辑推理、口头表达的能力，主导学习、终身学习的能力等，并锻炼了沟通技巧，这些都将为学生今后走向临床工作岗位打下坚实的基础。第三，PBL营造了一个轻松、主动的学习氛围，在相互交流的过程中学生可以获得更多的信息，更有利于学生发现问题、暴露问题，在解答新问题的过程中教育教学论文，加深了对知识的理解，印象更加深刻。

（二）不足：PBL教学模式同样存在许多问题。首先是实训师资不足，一方面有相当数量的教师不懂PBL教学法，他们习惯传统的教学方法，因此常常觉得PBL教学比较困难。另一方面由于PBL教学模式对教师要求较高，要求教师不但对理论基础内容熟练掌握，还应当扎实掌握相关临床医学知识，并要具备提出问题解决问题的能力、灵活运用知识的能力、严密的逻辑思维能力和良好的组织管理能力。其次，对学生能力要求较高，如合作能力、综合分析能力、利用图书馆和网络资源能力等，因此，对学生的素质培养也是有效完成PBL过程的重要因素。再次，在PBL的要求下，学生需要大量使用图书馆及电脑网络资源，因此对相关设施的要求比较高。最后，志愿者病人的疾病种类和数量受限，部分临床疾病问题的讨论开展不了，比如重症疾病的超声诊断。

（三）总结：在实际的实训教学中，教师应对PBL教学模式进行更深入的学习和研究，以适应我国高职高专职业教育改革的迫切需要，为打造真正的符合临床岗位需要的高素质技能性人才不断努力和探索。

参考文献:

[1]张效云，董明纲，刘洁．浅谈PBL教学模式[J]．张家口医学院学报，2002，19：80-82 ．

[2]杨耀防．典型的以问题为中心教学过程剖析[J]．国外医学，1994：1550-52．

[3]林岩，胡南，孙玉荣．病理学中PBL教学法初探 [J]．齐齐哈尔医学院学报，2008，29（10）：50-51．

[4]McParland M，Noble LM，LivingstonG．The effectiveness of problem-based learning compared totraditional teaching in undergraduate psychiatry[J]．MedEduc，2004，38：859-867．

[5]Doehy F，Segers M，VandenBossche P，et a1．Effects ofproblem-based learning：a meta-analysis[J]．Learning and Instruction，2003，13：533-568．

[6]Norman GR,Schmidt HG．Effectiveness ofprob-lem-based learning curricula:theory,practice and pa-per darts[J]．MedEduc ，2000，34：721-728．

声学设计论文篇11

引言

数字滤波是数字信号处理技术最典型的应用之一，与此对应数字滤波器设计实验是“数字信号处理”教学重要的环节，它通过计算机仿真的方法将理论设计过程用Matlab程序语言完成，简化步骤和计算，加深对设计方法的理解。常规的滤波器设计实验根据给定滤波器的性能要求，用一个因果稳定的离散线性移不变的系统函数H（z）去逼近这一性能要求。也就是说，实验的目的是设计出满足给定技术指标的数字系统函数H（z），或者是单位冲激响应h（n），然后画出该系统在特定频率范围的频率响应曲线，验证该系统是否达到技术指标。该基本实验从技术指标开始，到系统函数结束，由一组数据得到另一组数据，是滤波器设计的核心工作。但实验过程不完整，实验对象不具体，在提出问题，分析问题，解决问题环节中，只体现了解决问题的数学方法。完成实验后学生会感到困惑，为什么这样的H（z）就能实现滤波，它的滤波性能到底如何呢？

结合我校自主研究实验项目，在传统滤波器设计实验的基础上，本文设计了一个加入正弦噪声的音乐信号作为系统输入的数字滤波实验。针对带噪声的音乐信号这个具体对象，学生自己确定要解决什么问题，解决问题思路和方法，判断问题是否解决。结果表明该滤波器设计实验效果良好，学生借助人耳这个天然的“傅里叶分析仪”感受到所设计的滤波器的滤波效果，加深了学生对滤波器原理的理解，促进了对滤波器设计方法的掌握。

一、数字滤波器设计原理

允许某些信号分量（有用信号）通过、同时阻止其他分量信号（噪声）通过的系统称为滤波器。在本科阶段只讨论信号和噪声处于不同的频率范围的加性噪声，即信号和噪声是叠加在一起的。在LSI系统分析理论中，输出信号y（n）是输入信号x（n）与系统单位冲激响应h（n）的卷积：

在实际应用中，为了采用因果稳定的IIR系统或FIR系统来逼近理想特性，对理想频率特性的要求适当放宽，具体表现为在通带和阻带之间引入一个过渡带，并允许幅度响应在通带和阻带有一定的波动。以物理可实现的因果稳定低通滤波器为例，其幅度特性如图2所示。理想滤波器的截止频率放宽为两对技术指标：通带截止频率ωp和通带容限δp；阻带截止频率ωs和阻带容限δs。为了便于表示，通常使用通带允许的最大衰减Ap=-201g（1-δp）和阻带应达到的最小衰减As=-201g（1-δs）来描述通带和阻带容限。

二、一个简单的陷波滤波器设计

为帮助学生理解滤波器的功能和设计原理，我们设计了一个基于音频信号处理的数字滤波实验。实验对象是加入单频正弦噪声的音频信号，实验目的是设计一个简单的IIR滤波器滤除正弦噪声。根据实验目的，我们应该设计一个截止频率在正弦噪声附近的带阻滤波器。带阻滤波器的阻带在整个频率范围的中间部分，这样的频率响应不可能由一个一阶实系数系统函数产生，故其阶次至少为2阶。

设噪声频率是ω0，这样我们可以选择一个形如（1-2cosω0z-1+z-2）的二阶多项式作为系统函数分子的一个因式，从而在中间频率段的ω0处为系统函数设计了一个零点，这将强迫幅度函数在ω0处为零。这时的频率ω0就是陷波频率，该滤波器就是陷波滤波器。该陷波滤波器的系统函数的形式如下[1]：

可见Matlab运行结果与理论计算是一致的。

更简单直观的滤波器设计方法是调用滤波器设计和分析工具箱。滤波器设计和分析工具箱（Filter Design and Analysis Tool （FDATool））是快速设计和分析滤波器的强大的图形用户界面，它不需要编程，只要通过菜单操作，进行指标参数选择就可以设计出满足要求的各种类型滤波器。

对于本例的参数设置步骤如下：（1）响应类型（“Response Type”）选择最后一项下拉框中的“Notching”；设计方法（“Design Method”）选择IIR下拉菜单中的“Single Notch”。该步骤确定了将采用单一频率的陷波器来实现滤波功能。（2） 在频率指标（“Frequency Specifications”）文本框中设定技术指标，以Hz为单位，信号抽样频率Fs = 44100，陷波频率为Fnotch =1000，带宽为Bandwidth=25。（3）在幅度指标（“Magnitude Specifications”）文本框中设定带宽增益为Apass=3。上述设置工作完成之后，按下“Design Filter”按钮，结果就出来了！参数设置和频率响应如图5所示。

得到陷波器的分子、分母系数向量b、a后，调用filter函数对混入噪声后的信号进行滤波，滤波后的信号及其频谱图如图6所示。从图6（b）中的幅度频谱图可以观察到噪声已经滤除。听觉上也能够直接感受到滤波后的音频信号。

示例中的单频噪声滤波也可以采用一般的带阻滤波器实现，如IIR椭圆滤波器、海明窗FIR滤波器等。[3]相对于一般的带阻滤波器，陷波器具有计算简单、阶次低，频率选择性好等优点。如果噪声是多个单频正弦信号的叠加，例如同时加入1000Hz和2000Hz的噪声，则可以设计两个陷波频率分别为1000Hz和2000Hz的陷波器，再将两个陷波器级联形成一个四阶的带阻滤波器。

四、结语

综上所述，基于声音信号的数字滤波器设计改善了传统的滤波器设计方式，能够从听觉上让学生直接感受到铝箔效果。教学实践证明，采用声音信号作为滤波对象，使得实验过程完整直观，既深化了学生对滤波器设计原理的理解，也锻炼了理论联系实际的自主设计能力。

进一步的工作可以在音频信号中加入多频率噪声或色噪声，并考虑加入噪声的类型，以及噪声和信号的频谱的相对位置。在加入相同的噪声频谱的情况下，比较经典滤波、维纳滤波和自适应滤波等不同的滤波方法的效果。

[ 参 考 文 I ]

声学设计论文篇12

Key words: absorber; sound barrier;number of diffusers;insertion loss;absorption coefficient

中图分类号:TB53 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)09-0226-01

0引言

在不断建造的高速公路,高速铁路和工业区中,安装隔声屏障已成为一项不可缺少的降噪设施。要提高屏障的隔声效果,一般会将屏障的高度增加。但加高屏障无可避免地增加了屏障及基础建造成本,及对光线及道路使用者的视线造成一定的影响。而屏顶吸声体正是提高屏障的隔声效果,及降低屏障高度的最佳选择。吸声体通过吸声原理,减少噪声在屏障顶部的折射及改变噪声的传递途径,从而达到更佳的隔声效果。

1平方余数序列扩散体的原理

“平方余数序列扩散体”由德国声学家施罗德根据数论和声学原理发明,简称数论扩散体(QRD)。它是一种格栅型槽沟扩散体。声波进入槽时会因为密封的槽底反弹向槽口,由于反弹的声波要经过较长的距离,与刚进入槽的声波出现时差,从而产生扩散。扩散的特性取决于槽的宽度和深度。

它基于共振原理消声,不但大大改善了以上传统屏顶吸声体的缺点,更可以通过设计,为指定的音频范围降噪。数论扩散体运用平方余数序列来决定槽深。在设计时一般会利用平方余数方法计算出造成均匀的扩散所需要的槽深和排列方式。

基于数论扩散体的有关理论,M•R•Monazzam & Y•W•Lam[1]通过建立数学模型,对一系列数论扩散体 (包括 T字型,箭型,圆桶型及Y字型)进行详细的分析,而我们的扩散体设计也是基于他们的计算结果。

2平方余数序列扩散体的设计

至于平方余数序列扩散体的设计,我们用以下程式来计算有效频率要求的槽深 (dn)[2,3]:

dn=

其中n为整数,N为奇素数及fr为有效频率。

而扩散体的有效波长则以以下程式推算[3]:

max≈;min≈2w

其中dmax为最大槽深,nmax为排序中的最大数值。因此,如果要设计N=7的二次余数扩散体,而槽宽为12cm,目标频带约为1.4kHz,则从以上程式得出最大槽深约为24.45cm,有效频带为400Hz至1.4kHz。

3测试方法

由于扩散体的吸声系数直接影响着它的插入损失,我们首先根据ISO 354 标准,在通过了国家认证的混响实验室测试了扩散体的吸声系数。从得到的吸声系数结果,我们可以了解到扩散体在不同频带的声学表现,从而确认我们的扩散体设计。

插入损失的测试方法以ISO 10847:1997为基准,如图1所示,我们先按以下位置对扩散体作测量,然后将扩散体拆除并重复测试,我们在相同位置将两个数值相减便得到扩散体对声屏障隔声效果的提升。值得一提的是,在测试过程中,为避免声源不稳定对测试结果造成的影响,我们在离开声源1米位置增加了一个噪声测量仪,以监察及修改声源不稳定的情形。

4测试结果

在完成平方余数序列扩散体的设计后,我们先根据ISO 354 在回响实验室为扩散体进行吸声测试。从吸声测试结果可以看到,扩散体的吸声系数在低中频带,吸声系数可高达0.85。

以ISO 10847:1997为基准的插入损失的测试结果如下:

插入损失的测试结果基本上和吸声测试结果吻合。扩散体在低频,特别是500Hz附近的效果尤其显注。一般来说,插入损失的提升在低中频比较显注,一般有6至7.5分贝的提升。

5结论

根据平方余数序列理论,我们成功地研发了二款数论扩散体。它们不但改善了传统屏顶扩散体比重高,防水性能差,降噪能力不理想等缺点,更在指定频带发挥显注功效,值得在道路隔声屏障设计上广泛推广。

参考文献:

声学设计论文篇13

一、引言

随着现代信息技术的飞速发展，优质的交互多媒体课件将会对促进教学手段和教学方法的改革，提高教学质量起到非常显著的作用。[1]而交互多媒体课件的用户界面作为用户与课件交互的窗口，承担着向用户提供其所需要的信息，供其阅读、判断和分析，向计算机输入相关的信息进行查询和控制等操作的重任。如果一个构思精巧奇特、媒体素材丰富、内容设计良好的交互多媒体课件的表达方式设计不合理，即用户界面设计不当，将大大地影响课件的教学效果。为了使用户与计算机的交流更好地进行，使交互多媒体课件的教学效果更为理想，合理地设计交互多媒体课件用户界面就显得尤为重要。因此，用户界面的设计也越来越受到人们的重视。用户界面不仅成为衡量交互多媒体课件教学效果和效率的重要因素，也是评价课件质量的重要指标之一。开展交互多媒体课件用户界面的研究，是一项十分重要且有意义的研究工作。目前，国内外对交互多媒体课件用户界面的研究很多，但主要是定性研究，缺乏系统的研究和定量研究，还有很多问题值得深入探讨。

二、研究方法与内容

1.研究的主要方法

本研究主要采用内容分析方法。“内容分析法是对于明显的传播内容，做客观而有系统的量化并加以描述的一种研究方法。它以预先设计好的类目表格为依据，以系统、客观和量化的方式，对信息内容加以归类统计，并根据类别项目的统计数字，做出叙述性的说明，从而得出结论。”[2] 本研究的过程主要包括确定样本，样本整理，数据的统计与分析，结果的解释与结论的形成等步骤。[3]

内容分析的应用模式可分为特征分析、发展分析和比较分析三种。本论文的内容分析将采取发展分析和比较分析的模式，比较分析就是发现当下对交互多媒体课件用户界面的研究大多是从哪些不同的方面进行研究；发展分析就是比较不同时期对交互多媒体课件用户界面的研究。

2.研究的主要内容

本文以Flash课件为例，以学术期刊中对Flash交互多媒体课件用户界面研究的论文为研究对象，通过CNKI 数据库进行检索，将梳理国内外关于Flash课件用户界面研究方面的相关论文，并采用内容分析法对其进行分析和数据统计整理，从中获得国内外关于Flash交互多媒体课件用户界面的研究现状、设计特征以及发展趋势，归纳探究提高Flash交互多媒体课件用户界面策略及启示。

三、Flash课件用户界面的内容分析

1.内容分析过程

为分析当下Flash交互多媒体课件用户界面研究的现状、设计特征与发展趋势，首先需要进行研究样本的选取。由于与Flash交互多媒体课件用户界面相近的术语还有Flash交互多媒体课件用户接口，因此将这两个术语作为检索的关键词，以确保将与Flash交互多媒体课件用户界面相关的论文全部找出来。通过查阅CNKI 数据库的期刊、论文集及专著，找到与Flash交互多媒体课件相关的文章共120 篇，剔除掉与本研究相关性不大的42 篇文章，确定以剩余的78篇文章作为本次内容分析研究的样本。本论文对这78篇文章进行了详细的分析，对这些文章按照发表年份进行了研究，有关研究样本发表年份的具体情况如表1所示。

此外还对样本文章进行了内容分析类目的研究，建立了如表2所示的内容分析类目表。表2中分为“基于理论的研究”、“基于技术的研究”两个内容分析类目。为了对“基于技术的研究”这一类目进行深入研究，又建立了如表3所示的内容分析类目表，表中的类目分为“对导航的研究”，“对屏幕显示的研究”两类。对“屏幕显示”这一类目又根据实际情况分成不同的子类目。本研究中，分析单元为“篇”。

用户界面是交互多媒体课件向用户传递信息的窗口，所传递的信息内容可分为内容类信息和控制类信息两类。[4]我们可以通过文本、声音、图像、动画和视频来表达内容类信息，即作为传递教学内容信息的载体。通过菜单、按钮、热区等来表达交互控制类信息，借助这些导航我们可以实现对交互多媒体课件的控制。交互多媒体课件用户界面就是由这些要素构成，对这些要素进行研究就是对交互多媒体课件用户界面进行研究。

2.内容分析结果与情况分析

通过分析表1、表2和表3，可以得出近年来关于Flash课件用户界面研究具体情况的结论如下：

（1）发展速度

Flash课件用户界面研究发展迅速。近年来，人们越来越重视Flash课件用户界面的研究，有关的研究论文数目也在持续不断地增加，由1997年的两篇、1998年的0篇增加到2007年的12篇。虽然2007年之后研究论文数量有所下降，但仍处于较高的水平。

（2）研究重点

Flash课件用户界面的研究重点主要是基于技术的研究，相对忽视了基于理论的研究。如表2所示，“基于技术的研究”占76.9%，而“基于理论的研究”仅占23.1%。这种情况必须引起我们的注意。基于技术的研究中对颜色和布局研究较多，而对于声音和导航，还有待于进一步研究。详细情况是：

理论层次：对Flash课件用户界面的研究缺乏理论深度，主要停留在技术层面。如何充分发挥课件制作过程中的理论指导作用，提高Flash课件的质量仍有深入研究的必要。许多课件在设计时是基于设计者本身考虑的，没有充分考虑学习者的现实需求。如何从用户需求、用户心理、心理等方面的特征进行用户界面设计是必须深入探究的研究课题。若能在充分考虑用户心理，结合教育学、心理学、发展与教育心理学等的理论基础来设计和开发Flash课件的用户界面，将会大大提高Flash课件用户界面的质量，更进一步课件整体的质量也会有所提升，这些最终将极大的激发学习者的学习兴趣，提高课件的教学效果与效率。

技术层次：Flash课件用户界面研究中基于技术的研究对颜色和页面布局研究较多，忽视对声音和导航的研究。一个Flash课件若颜色和页面布局不够科学合理，将没有办法吸引学习者的注意力、激发学习者的兴趣，导致学习者感觉乏味和无趣。拥有恰当的颜色设计和搭配合理的页面布局的Flash课件，能够吸引用户的注意力，愉悦用户的心理，从而使得用户加深对Flash课件的印象。[5]因此，对课件颜色和页面布局的研究较多也是合乎常理的，但忽视Flash课件中的声音和导航的研究，也是万万不可的。

由于课件中导航的基本作用是为了让用户在使用课件过程中不至迷失，并且可以方便地回到课件首页及其他相关内容的页面。一个课件的导航是否专业，影响着用户使用课件时的心理，也是确保课件信息能否有效地传递给用户的一个重要因素。[6]因此，加强对Flash课件导航的研究是有必要的。

声音也是Flash课件中传递信息内容的一种载体。课件中如果声音能够得到合理的运用，将会直接提高课件的质量，进而增强用户的学习热情和学习主动性，提高用户的学习效果。声音媒体的恰当运用可以使得教学内容更加丰富，能够提供更强的学习刺激，强化学习者的记忆，激发学习者的学习积极性。因此，必须要重视对Flash课件中声音的研究。

（3）研究特点

Flash课件用户界面研究中，“基于技术的研究”呈现出一些特点。根据表3中各子类目所占比例的大小，“颜色”（53.8%）和“布局”（51.3%）这两个类目所占的比例较大，而对“声音”和“导航”的研究仅占达16.7%和17.9%。声音是学习者获取信息的重要来源。导航则是衡量整个课件内容衔接和跳转是否顺畅，是否符合超媒体基本特征的重要指标。Flash交互多媒体课件中对声音和导航研究不够深入和具体的情况值得反思。

四、基于内容分析法Flash课件用户界面研究的启示

1.交互多媒体课件用户界面设计发展趋势及应遵循的原则

（1） 用户界面设计理论与技术进一步融合提升

随着对Flash课件用户界面的研究与实践的不断深入，Flash课件用户界面在理论研究、技术研究等方面将呈现出新的特点。在理论研究方面，在开发Flash课件时能强调心理学等理论的应用，设计者能够在充分考虑用户的心理因素基础上来制作课件，以期满足用户的真实需求。在技术研究方面，导航和声音的研究必将会得到加强。用户界面各因素的研究能够得到相对平衡，从而全面提高课件的质量，激发用户的学习热情和主动性。

（2） 用户界面设计要注意科学性与艺术性的协调

交互多媒体课件开发者的设计思路对课件质量的提高起着至关重要的决定作用，直接影响着用户对课件的使用效果。在制作交互多媒体课件时，主要有两种不同的设计方法：一种强调内容，注重于追求科学性；一种强调过程，偏向于追求艺术性。科学性要求内容知识点之间的联系要有逻辑，符合教学思路；艺术性则喜用天马行空的手笔，从美学上来刺激用户的视听觉等感官，激发用户的兴趣，引起他们的关注。因此大多数交互多媒体课件中会存在如下问题：强调内容者，虽然从用户的认知规律角度出发，使得知识点之间能够实现小步骤的完好递进，却也同时忽视了用户的心理特征；强调过程者，从用户的爱好和兴趣角度出发，有利于引起他们的注意，能够调动他们的学习欲望，却也相对忽视了教学内容之间的逻辑衔接。目前国内交互多媒体课件的质量大多数不是太高，主要是交互多媒体课件开发者在设计时过于追求科学性，不能够充分考虑用户的心理因素，不能够充分考虑用户的真实需求，导致设计出的课件不能够充分满足用户的需要。

（3）用户界面开发过程中要充分考虑用户的地位和作用

交互多媒体课件的制作取决于用户的需求，只有交互多媒体课件充分满足了用户的需求，课件的制作才有意义。一切课件都是为了满足用户，因此用户起着至关重要的决定作用。[7]而在大多数交互多媒体课件的制作过程中，用户的作用和地位并没有得到充分的认可和考虑，这一点值得我们深思。

（4）用户界面设计要注意标准选取的多样性和灵活性

交互多媒体课件用户界面虽然有基本标准，但由于交互多媒体课件的多样性，目前大多数交互多媒体课件用户界面在遵守基本标准的前提下，必须根据课件内容按照自己的标准来灵活设计，因此交互多媒体课件用户界面并没有统一的标准。

2.交互多媒体课件用户界面设计及实现的具体技术细节

（1）导航

交互多媒体课件的导航部分绝大多数是文本、图像、动画、声音与视频中的一种或几种的组合，时间一般控制在15到30秒之间。用户能够灵活地导航到上一个和下一个活动，灵活地暂停、继续和退出。鼠标能够指向所有图标。在测试页面有一个与用户交互的对话，以确定用户是否要进行测试。

（2）屏幕显示

文本：每个页面中的文本大小与字体应限制在3种之内。课件的色彩要进行合理搭配。课件中不宜过多地使用鲜艳的颜色，因为这样既容易造成学习者的视觉疲劳，也容易分散学习者的注意力。因此课件中的字体要合理搭配颜色，尽可能地给用户创造一个人性化的界面。[8]

图像：课件中的图像必须是清晰的，大小要适当。课件中的图片一般使用JPEG和GIF格式。图片尺寸一般不超过800*600像素，大小不超过200K。尽量避免在课件中使用带有明显偏见或色彩的图。图片的选择应该与学习者的年龄相符，与学习者的学习需求符合，与学习者的视觉、心理、生理等特征相符。

动画：动画的使用必须能够支持或促进学习。在制作交互多媒体课件时，动画是我们经常使用的手段，能够使课件变得更加生动和有趣，能充分调动用户的学习热情。动画是大多数优秀课件的构成要素，但动画的使用也有一个“度”：动画过少，文字过多，会使课件变得枯燥，不能够激发用户的学习欲望；而如果使用动画过多，就会分散用户的注意力，使其不能集中于内容的学习。所以课件中动画的使用一定要适度，既能充分调动用户的积极性，又能保证内容的完整性。

声音：声音的使用必须恰当，而且必须是清晰的；声音的设计应符合配音标准和用户的年龄等要求；课件中应设置声音控制图标，方便用户进行选择。声音可以引起用户各种各样的情绪：轻松、愉快的声音能够刺激用户的想象力，并将他们引导到深层次的情感体验和理性思考的情境中，有助于用户对知识的理解和内化。[9]相反地，则会产生沉闷和压抑的情绪。因此，在课件中声音的选择一定要合理。

视频：视频的帧压缩不得低于240*180像素。[10]在制作课件时应尽量避免将视频设计成全屏，我们可以采用给视频加黑色边框的方法来避免视频的全屏；课件中应设置视频控制图标，如“中断、前进、后退、暂停、播放”等控制；视频的格式很多，MPG格式数据量最小，但画面播放效果较差，MOV格式次之，AVI格式播放效果较好，但数据量大。所以在交互多媒体课件中使用视频时要根据具体需求来选择恰当的格式。

参考文献：

[1]谢幼如. Action research and effectiveness analysis of course teaching reform in project-based website. proceedings of global Chinese Conference Computer in Education（GCCCE）.Hawaii，USA，2005.

[2]谢幼如，李克东.教育技术学研究方法基础[M].北京：高等教育出版社，2006：140.

[3]陈小青，肖宏.澳大利亚信息技术与课程整合研究现状――对AJET的一项内容分析研究[J].开放教育研究，2006（3）：89-92.

[4]Norfadilah KAMARUDDIN.Improving the user interface of courseware in Malaysia[J].Asian Journal of Distance Education，2009，7（2）：24-29.

[5]杨春蓉，田丽.色彩在多媒体课件界面设计中的应用[J].广西质量监督导报，2007（6）： 79-80.

[6]吕中元.浅谈多媒体课件的界面设计[J].电脑知识与技术，2009，5（14）：205-206.

[7]郑维林.运用人―机―人互动的设计理念制作多媒体课件之探索――以高一思想政治为例[D].广西：广西师范大学，2011：40-45.