基于MMA对混响室内壁入射声能角度分布的研究

In the field of acoustic researches,the method of reverbration chamber is the standard measured method for measuring the sound insualtion performance and sound absorption of materials. The directional distribution of acoustic energy incident on the boundary in a reverberation chamber is considered as uniform due to the assumption of perfectly diffused field. In fact, the actual directional distribution of incident acoustic energy is far different from the assumption. Therefore，the measurement and quantization of directional distribution of acoustic energy is very important to precise measurement of materials..To ensure the effect of diffussing, it is necessary to obtain the directional distribution of incident acoustic energy on the boundary in a revebration chamber. In this study, an approach for measuring the directional distribution of incident acoustic energy on the boundary in a reverbration chamber by means of mini microphone array is proposed to solve this problem. Base on the priciple of Standard test method by the reverberation room and simulated model, an experimental procedure is proposed. To investigate the discrepancy of measured results due to different directional distribution of incident acoustic energy on the boundary, the relation between them is found. A new parameter can be used to evaluate the condition of diffussing in a reveberation chamber is proposed. It is considered this study is useful to promote the unification of the measurement standard.

在声学研究中，混响室法是用于测试材料的吸声和隔声性能的标准测量方法。通常假设混响室内的声场为完全扩散声场，即内壁上的入射声能角度分布被认定为均一分布。而实际测量结果表明各个入射角度的能量并不相同。因此，入射声能角度分布的测量及量化对精确测量材料声学性能具有重要意义。.正确测量混响室内壁面入射声能角度分布，是确认混响室内扩散程度对测量影响的关键因素。针对该问题，本研究提出应用微型麦克风组成的小型阵列(MMA)来确认混响室内壁声能入射角度分布情况的新思路。从混响室法测量和模拟的基础模型出发，提出了测量混响室内壁声能入射角度的分布情况的实验方案。通过探究混响室内壁声能入射角度分布情况与测量结果之间的规律，揭露不同入射角度分布情况之间的潜在联系，提出有价值的混响室扩散程度质量评价参数,推动混响室法测量标准的统一。

项目背景:.在声学研究中，混响室法是用于测试材料的吸声和隔声性能的标准测量方法。通常假设混响室内的声场为完全扩散声场，即内壁上的入射声能角度分布被认定为均一分布。而实际测量结果表明各个入射角度的能量并不相同。因此，入射声能角度分布的测量对精确测量材料声学性能具有重要意义。..主要研究内容:.1）测量扩散声场壁面声能入射角度分布的MMA的设计方法.2）正确测量混响室内壁声能入射角度分布的实验方案.3）混响室内壁声能入射角度的分布情况与测试结果之间的变化规律..重要结果:.1) 提出了一种可用于测量扩散声场壁面声能入射角度分布的MMA的设计方法。该方法采用声像法对混响室进行模拟，并依据模拟结果设计微型麦克风阵列。通过该方法研发了两款微型麦克风阵列，实现了麦克风阵列的优化与小型化，并达到了预期的定位精度。.2) 提出了正确测量混响室内壁声能入射角度分布的实验方法，并对模拟结果与实验结果进行了对比分析。..关键数据及其科学意义：.1）由于麦克风阵列测量方式选择了时延法，因此按照可测能量最大与最大时间差原则通过声像法模拟结果设计了两款麦克风阵列。模拟结果表明该两款麦克风阵列可测能量分别为：96.78%和97.11%。.2）通过近场定位实验确认了两款麦克风阵列的前期反射声像定位精度均达到1ﾟ。.3）测量了混响室内壁声能入射角度分布情况，并与模拟结果进行了对比，对比结果表明声能分布与强度存在着一定的差异，但曲线倾向基本吻合。