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概述3围。虚声源法的准确度较高，但计算工作量过大。随着计算机硬件运算速度的不断提高，联合使用了声线跟踪法和虚声源法的计算机辅助设计软件，不仅可将建声的有关特性与电声（扬声器布局）作为一个整体进行考虑和计算，还能给出各听众席声学特性的计算参考数据。于是从原来的定性设计估算，变成了定量的设计计算，极大地缩短了设计计算时间。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，其软件算法在不断地完善，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Ahnert声学设计公司(ADA公司)自l990年起开发的EASE设计软件。EASE1.0版软件是运行在MS-DOS系统环境下，当时是作为一种声学顾问软件问世.1994年升级到EASE2.12版软件，1995年升级到EASE2.13版软件，也就是EASE2.0版的最高版本。1999年该公司推出运行在Win95/98/NT环境下的EASE3.0.064.6版，随后陆续升级到EASE3.0.0650版、EASE3.0.0690版、EASE3.0.0700版(EASE3.0最高版本)。此后继续开发新的软件版本，2000年春天称新的版本为EASE4.0版。原计划在2001年秋天在美国AES大会上发布。由于2001年纽约发生的9·11恐怖事件，大会被延期.2002年8月该公司正式发布可在Win98/2000/NT/XP的环境运行下的EASE4.0版软件及相关的使用手册和指南.2003年秋发布了EASE4.1版软件。现在德国ADA公司的EASE声学模拟设计软件已为世界上40多个国家所广泛采用，它的扬声器数据库包含世界70多家著名的扬声器厂商提供的扬声器数据。因此，EASE声学模拟设计软件也就成了一个统一的声学模拟设计计算平台。于是各个厂家的扬声器计算结果将具有相对的可比性。从表1-1可以看出厅堂建筑声学模拟设计的发展历程。表1-1声学模拟简明历史经典的房间缩尺模型测量技术使预测和预听房间的声学特性成为可能，20世纪30年代斯潘德1933年克(Spad6ck)描述了一个模拟结构，它是基于以适当频率的信号进人房间实物缩尺模型。高频传声器信号被转换成对应的音频频率，适合于客观的评估以及主观的试听1965年计算机模型开始代替房间缩尺模型，利用研究中心的大型计算机进行提供可编程的便携式计算机为声学提供第一个算法。例如飞利補公司的CASSA程序就是用1970HP41CX计算器进行条形码编程计算用个人计算机，以Basic语言或汇编语言编写的简单程序：例如飞利浦公司的CARLA程序就可1981年以为简单的房间计算混响时间和语言可懂度美国JBL公司的CADP软件，首先集成了包括本文模式图形程序和TEF-l0分析仪程序，使得真1984年实地绘出声场覆盖区德国的ANT公司推出的Petra程序，第二个集成了具有改进图形的设计程序。由美国G.Patronis提出的扬声器设计程序。1985年由Pohs和Harris完成的PHD程序提供了不同混响时间房间声学计算，扬声器簇设计，具有附加驱动单元的号简辐射器的功率计算以及根据Peutz(普茨)公式的辅音清晰度损失率AlCons计算声学设计软件(续)1986年由美国博土公司K.Jacob和T.Birkle提供了BOSE-Modeler 1.0版设计软件.首次以全图形CAD程序在苹果机MacIntosh操作系统中运行1987年由美国Altec Lansing公司A.Muchimaru推出Acousta-CADDI..0版款件，首次以全图形CAD程序在MS-DOS操作系统中运行.1996中止由德国ADA公司W.Ahnert和R.Feistel推出EASE 1.0版软件.以带下拉菜单的全图形CAD1990年程序在MS-DOS操作系统中运行，1994年推出EASE2.0版软件，1995年升级到EASE2.13版软件1991年美国JBL公司首次推出声学设计软件视窗版CADP2.1999年停止该软件开发，转而采用EASE1996年由德国IFB公司推出Ulysses 1.0版软件，以带下拉莱单的全图形CAD程序在MS-DOS操作系统中运行，2004年推出视窗2.8版软件1999年由德国ADA公司推出EASE3.0视窗95/98/NT版软件由德国ADA公司推出带有AURA模块（即Analysis Utility for Room Acoustics,,房间声学分析2002年软件)用于Win98/Win2000/Win NT/Win XP环境下的EASE4.0版软件.2003年推出EASE4.1版软件作为优秀的商品化建声电声设计软件，EASE使声学顾问、建筑设计师，音响工程师和建筑装修设计师可以预计建筑的声学特性和扩声系统（特别是扬声器布置方案设计）特性，可以直观地看到准备设计的厅堂扩声系统预期的声学特性效果图，了解厅堂建筑内表面所采用的吸声材料以及采用的扬声器型号、摆放位置、方位角、甚至某些扬声器的时延等数据，对实际建筑装修工程和厅堂扩声系统工程都具有良好的实际指导作用。1.2EASE软件功能运行EASE软件，在按照一定规则完成厅堂数学模型建立的基础上，可以实现下列主要功能：(1)计算和显示厅堂混响时间与频率的依赖关系曲线；(2)计算和显示厅堂听众区在不同频率下的直达声声场声压级分布曲线；(3)计算和显示厅堂听众区在不同频率下的直达声、混响声总声场声压级分布曲线；(4)计算和显示厅堂听众区辅音清晰度损失率分布曲线；(5)计算和显示厅堂听众区快速语言传递指数分布曲线；(6)计算和显示声音清澈度：直达声与混响声声能比C,:音乐清澈度（透明度）C聊；(7)计算和显示一定时间内直达声、混响声声能之和；(8)计算和显示扬声器在听众区的瞄准点及声场的等声压级图；(9)显示扬声器在一3dB/一6dB/一9dB覆盖角的声线图；(10)计算和显示在听众席某一测试点处的加权或不加权的频率响应曲线等等。述1.3EASE设计的重要性厅堂扩声系统由扩声设备和声场组成。主要包括：声源和它周围的环境，把声信号转变为电信号的传声器，放大电信号并对信号加工的设备、传输线，把电信号转变为声信号的扬声器和听众区的声学环境。由此可见，扬声器和听众区的声学环境是厅堂扩声系统的重要组成部分。根据中华人民共和国行业标准JG】57一2000《剧场建筑规范》、JG)58一88《电影院建筑设计规范》、JG)/T131一2000《体育馆声学设计及测量规程》、GYJ25一86《厅堂扩声系统声学特性指标》和WH/T18一2003《演出场所扩声系统的声学特性指标》等对厅堂扩声系统听众区的声学环境，即房间的吸声处理、混响时间、观众席声压级不均匀度、最大声压级等扩声系统声学特性指标，根据不同使用功能提出不同设计要求。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。进行这一工作，其计算工作量之大是可以想象的。并且计算结果也是在一定条件下的估算值。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则是一件事半功倍的事情，它把扬声器和听众区的声学环境的优化设计、计算以及声学模拟效果可以依次完成。厅堂扩声系统应达到与其功能相应的厅堂扩声系统的声学特性指标。在进行扩声系统工程二次设计时，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，还包括用声学模拟设计或分析软件进行设计，提供厅堂的建筑模型图、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、听声面7个频率下的总声压级分布曲线图等。以便预计本工程达到相应声学指标的情况，并对施工调试进行指导。过去有相当一段时期，存在着建筑师与声学家不能紧密进行合作的情况。许多大型的厅堂建筑设计的富丽堂皇，被誉为上乘之作。可是忽视了声学设计方面的考虑，厅堂混响时间过长，造成声学上的灾难性后果。种种失败的案例使我们的建筑师开始重视与建筑声学专家的合作。一些厅堂建筑设计规范也对声学设计提出明确要求。一些建筑设计院在设计音乐厅、体育场馆时配备建筑声学专家，一些建筑类大专院校的学生也开始学习和掌握建筑声学模拟软件EASE。正是因为EASE软件具有上述功能，所以它能在设计阶段提供在一定建声条件下和一定电声（扬声器摆放）条件下模拟效果的预计。从而有效地避免了厅堂建成后音质上的遗憾。如果是一项厅堂改造工程，通过EASE设计，扩声系统设计工程师可以给装修公司提供吸声材料如何布置的建议。同样也可为扩声系统扬声器施工安装、施工调测提出指导性建议。上述计算机辅助设计的模拟计算结果以及预期达到的效果，是厅堂扩声系统方案专业设计的重要和必要组成部分。声学设计软件1.4EASE软件的用户对象EASE软件的用户主要是厅堂建筑声学设计师、厅堂扩声系统设计工程师、厅堂装修设计工程师、相关专业大专院校师生以及建筑项目招标公司扩声系统设计方案评标专家组成员。当然使用对象的目的不同，因而需要对EASE软件掌握的深度也有所不同。应该指出，EASE软件是用计算机构筑一组数学模型并根据输人有关数据进行运算的一系列计算机程序。因此EASE用户需要具备必要的建筑声学知识、扩声系统知识和一定的实践经验。在此基础上才能较好地完成EASE模拟设计工作。毕竟EASE软件只是声学工作者手中一套计算机辅助设计软件，仅仅是一件得心应手的工具而已。借助这件工具可以把你的设计思路、理念定量地体现在厅堂扩声系统设计文件中。如果你是厅堂建筑声学设计师或装修设计工程师，在进行体育馆、剧场、多功能厅等建筑设计时，借助EASE这件工具，你可以得到在满足厅堂所需混响时间的条件下，内部各个表面所采用的各种吸声材料的数据。对于厅堂内装修预算的确定以及现场施工都具有实际的指导意义。如果你是厅堂扩声系统设计工程师，那么借助EASE这件工具，除了可以得到厅堂内部各个表面所采用的各种吸声材料的数据，还能得到满足各项主要声学特性要求的扬声器布局（选型、摆放位置坐标、指向角、时延等）方案以及语言清晰度(ALcons,RASTI)分布曲线、几个频率下混响声场，总声压级的分布曲线等的效果预计。这些对现场扬声器施工安装都具有实际的指导意义。如果你是建筑专业或声学专业大专院校师生，掌握EASE设计软件，就可以使建筑与声学两个专业相互融合，相互渗透，使该专业更加符合当前建设事业的实际需要。如果你是招标公司扩声系统设计方案评标专家，掌握了EASE设计工具的基本知识要点，就可以对各种扩声设计方案的的技术水平做出正确的判断，从而选出最优秀的技术方案。总之，声学模拟软件EASE既可用于建筑声学设计工作者，又可用于厅堂扩声设计工作者还可供建筑、声学相关专业大专院校师生参考。1.5本书配套光盘主要内容本书配套光盘的文件名称及用途列于表1-2中。使用本书配套光盘时，建议把这些文件复制到你计算机硬盘中，其中EASE基本教学演示片段，每段均为一个独立文件，该文件带有摄像机图标、文件扩展名为·exe。也就是说，要观看哪一段内容，就用鼠标左键双击哪一文件，即可在你的计算机屏幕上演示该段教学演示内容。上述内容播放结束则自动退出该文件的执行。如果打算提前结束播放，则单击鼠标右键出现控制菜单，用左键单击“退出”即可。也可以按键盘Esc键，退出播放。