一种会议室隔音墙厚度计算方法和系统转让专利

申请号 : CN202111266916.8

文献号 : CN113704864B

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发明人 : 王江林王郑兴姚林强王星

申请人 : 恒林家居股份有限公司

摘要 :

本发明涉及一种会议室隔音墙厚度计算方法和系统,获取会议室和会议室内音频设备的配置信息;基于配置信息建立包括会议室和会议室内音频设备的室内空间模型;基于室内空间模型和音频设备的配置信息预测到达隔音墙的声音强度;基于到达隔音墙的声音强度计算隔音墙的厚度。通过实际会议室声源位置和声音传播过程估算隔音墙厚度,隔音墙的设计实际使用情况,保证了隔音效果同时避免材料的浪费。

权利要求 :

1.一种会议室隔音墙厚度计算方法,其特征在于:所述会议室隔音墙厚度计算方法包括:

步骤S1:获取会议室和会议室内音频设备的配置信息;

步骤S2:基于配置信息建立包括会议室和会议室内音频设备的室内空间模型;

步骤S3:基于室内空间模型和音频设备的配置信息预测到达隔音墙的声音强度;

步骤S4:基于到达隔音墙的声音强度计算隔音墙的厚度;

所述步骤S3具体包括:步骤S301根据会议室内音频设备的配置信息获取历史使用声音参数;步骤S302:根据室内空间模型和历史使用声音参数计算音频设备的声音传播衰减量;

步骤S303:根据音频设备的声音传播衰减量计算到达隔音墙的声音强度;

所述步骤S4具体包括:

对于隔音墙的任一位置,隔音墙的单位面积质量与隔音墙几何信息之间的关系为:其中,m为隔音墙的单位面积质量,f为播放频率最高的声音频率, 为质量隔音系数,为声音隔音系数,为隔音变量, , , ,分别为隔音墙中除隔音材质外其他材质的密度和参考密度,Rc为参考隔音量, 为到达隔音墙一个位置处的声音强度,依次根据各个位置的单位面积质量计算隔音墙对应位置处的厚度,以获得隔音墙厚度分布图。

2.根据权利要求1所述的一种会议室隔音墙厚度计算方法,其特征在于,会议室的配置信息包括:会议室的隔音墙分布、隔音墙高度和面积和其他墙体的分布;音频设备的配置信息包括:音频设备的尺寸、型号和音频设备在会议室内的位置分布信息。

3.根据权利要求2所述的一种会议室隔音墙厚度计算方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:

根据音频设备的配置信息计算音频声音发声部件的质心位置;

根据会议室和会议室内音频设备的配置信息计算发声部件的质心位置与隔音墙之间的相对位置关系,获得室内空间模型。

4.根据权利要求1所述的一种会议室隔音墙厚度计算方法,其特征在于,所述步骤S301具体包括:

根据音频设备配置信息中存储的型号获取同款音频设备的历史使用声音参数,历史使用声音参数包括播放频率最高的声音频率和声音音量。

5.根据权利要求4所述的一种会议室隔音墙厚度计算方法,其特征在于,所述步骤S302具体包括:

根据声音频率和音量计算音频设备声源中心;

根据音频设备声源中心计算隔音墙各个位置对应的音频设备的声音传播衰减量:其中,L为隔音墙一个区域的声音传播衰减量,k1为距离因子,k1≥10,a为距离传播系数,a>1, 为空气吸收系数, ,r为隔音墙各个位置距离音频设备发声部件的质心位置的距离,r0为音频设备发声部件的质心位置与音频设备声源中心之间的距离,s1为会议室内非隔音墙的面积,为普通墙体单位面积的声音吸收量。

6.根据权利要求5所述的一种会议室隔音墙厚度计算方法,其特征在于,所述步骤S303具体包括:

对于隔音墙每一个位置,以音频设备处产生的声音量与到达对应位置的声音传播衰减量之差作为到达隔音墙的声音强度,即:其中, 为到达隔音墙一个位置处的声音强度,j表示第j个音频设备,j为正整数,n≥1且n为整数, 为第j个音频设备处产生的声音量,为第j个音频设备相对于隔音墙的声音传播衰减量,按照公式(1)计算。

7.根据权利要求1所述的一种会议室隔音墙厚度计算方法,其特征在于,所述步骤S302具体包括:

以边长为b的矩形单元分割隔音墙,获得多个待计算区域,以矩形单元的中心为各个待计算区域的中心,以待计算区域的中心与音频设备之间的声音传播衰减量作为各个区域的声音传播衰减量。

8.一种会议室隔音墙厚度计算系统,其特征在于,包括:参数获取模块,用于获取会议室和会议室内音频设备的配置信息;

建模模块,用于基于配置信息建立包括会议室和会议室内音频设备的室内空间模型;

声音强度计算模块,用于基于室内空间模型和音频设备的配置信息预测到达隔音墙的声音强度;

厚度计算模块:基于到达隔音墙的声音强度计算隔音墙的厚度;

所述声音强度计算模块具体用于:根据会议室内音频设备的配置信息获取历史使用声音参数;根据室内空间模型和历史使用声音参数计算音频设备的声音传播衰减量;根据音频设备的声音传播衰减量计算到达隔音墙的声音强度;

所述基于到达隔音墙的声音强度计算隔音墙的厚度具体包括:对于隔音墙的任一位置,隔音墙的单位面积质量与隔音墙几何信息之间的关系为:其中,m为隔音墙的单位面积质量,f为播放频率最高的声音频率, 为质量隔音系数,为声音隔音系数,为隔音变量, , , ,分别为隔音墙中除隔音材质外其他材质的密度和参考密度,Rc为参考隔音量, 为到达隔音墙一个位置处的声音强度,依次根据各个位置的单位面积质量计算隔音墙对应位置处的厚度,以获得隔音墙厚度分布图。

说明书 :

一种会议室隔音墙厚度计算方法和系统

技术领域

[0001] 本发明涉及仿真设计技术领域,尤其涉及一种会议室隔音墙厚度计算方法和系统。

背景技术

[0002] 在日益竞争激烈的当今社会,会议的数量和会议信息量都不断地在增多,为了适应沟通的需要,在日常的工作中,离不开会议,会议是日常工作中非常重要的一环。会议召
开的过程中,音频设备的使用是不可避免的,然而会议室通常毗邻办公区域设置,在会议室
中使用音频设备时不可避免会产生声音外泄,一方面降低了会议内容的保密性,另一方面
干扰其他人员的办公。
[0003] 为了避免声音外泄,现有技术的会议室通常采用隔音墙的设计方式提高会议室的隔音能力。隔音墙中间由隔音材质填充而成,其内部填充物的材质和厚度、隔音墙的高度、
面积等几何参数均会影响隔音墙的隔音效果。而隔音墙的高度、面积通常受会议室空间结
构的限制,传统的隔音墙都是在填充物材质或厚度上改进,对于隔音墙的厚度设计方法,现
有技术中通常都是通过经验设计的方式,即依据经验选择一个厚度值进行制造,上述隔音
墙厚度设计方式完全依赖人为经验,未考虑会议室使用的声音大小,选择太厚的隔音墙会
存在材料的浪费,选择太薄的隔音墙则会达不到隔音效果,依据经验选择的隔音墙厚度成
本高、隔音效果差。
[0004] 此外,在会议室实际使用过程中,整个会议室各个位置的声音强度实际是不一致,则传播到隔音墙各个位置处的声音强度也是不一致的,现有技术中设计的隔音墙中的隔音
结构在各个位置的厚度都保持一致,对于声音强度较弱处的隔音墙,存在大量的材料浪费,
极大提高了隔音墙的成本,对隔音效果无明显改善。

发明内容

[0005] 为了现有技术存在的上述技术缺陷,本发明提供了一种会议室隔音墙厚度计算方法和系统,可以有效解决背景技术中的问题。
[0006] 为了解决上述技术问题,本发明提供的技术方案具体如下:
[0007] 本发明实施例公开了一种会议室隔音墙厚度计算方法,包括:
[0008] 步骤S1:获取会议室和会议室内音频设备的配置信息;
[0009] 步骤S2:基于配置信息建立包括会议室和会议室内音频设备的室内空间模型;
[0010] 步骤S3:基于室内空间模型和音频设备的配置信息预测到达隔音墙的声音强度;
[0011] 步骤S4:基于到达隔音墙的声音强度计算隔音墙的厚度;
[0012] 所述步骤S3具体包括:S301根据会议室内音频设备的配置信息获取历史使用声音参数;步骤S302:根据室内空间模型和历史使用声音参数计算音频设备的声音传播衰减量;
步骤S303:根据音频设备的声音传播衰减量计算到达隔音墙的声音强度。
[0013] 优选的,会议室的配置信息包括:会议室的隔音墙分布、隔音墙高度和面积和其他墙体的分布;音频设备的配置信息包括:音频设备的尺寸、型号和音频设备在会议室内的位
置分布信息。
[0014] 优选的,步骤S2具体包括:
[0015] 根据音频设备的配置信息计算音频声音发声部件的质心位置;
[0016] 根据会议室和会议室内音频设备的配置信息计算发声部件的质心位置与隔音墙之间的相对位置关系,获得室内空间模型。
[0017] 优选的,步骤S301具体包括:
[0018] 根据音频设备配置信息中存储的型号获取同款音频设备的历史使用声音参数,历史使用声音参数包括播放频率最高的声音频率和声音音量。
[0019] 优选的,步骤S302具体包括:
[0020] 根据声音频率和音量计算音频设备声源中心;
[0021] 根据音频设备声源中心计算隔音墙各个位置对应的音频设备的声音传播衰减量:
[0022]
[0023] 其中,L为隔音墙一个区域的声音传播衰减量,k1为距离因子,k1≥10,a为距离传播系数,a>1, 为空气吸收系数, ,r为隔音墙各个位置距离音频设备发声部
件的质心位置的距离,r0为音频设备发声部件的质心位置与音频设备声源中心之间的距
离,s1为会议室内非隔音墙的面积,为普通墙体单位面积的声音吸收量。
[0024] 优选的,步骤S303具体包括:
[0025] 对于隔音墙每一个位置,以音频设备处产生的声音量与到达对应位置的声音传播衰减量之差作为到达隔音墙的声音强度,即:
[0026]
[0027] 其中, 为到达隔音墙一个位置处的声音强度,j表示第j个音频设备,j为正整数,n≥1且n为整数, 为第j个音频设备处产生的声音量, 为第j个音频设备相对于隔
音墙的声音传播衰减量,按照公式(1)计算。
[0028] 优选的,步骤S4具体包括:
[0029] 对于隔音墙的任一位置,隔音墙的单位面积质量与隔音墙几何信息之间的关系为:
[0030]
[0031] 其中,m为隔音墙的单位面积质量,f为播放频率最高的声音频率, 为质量隔音系数, 为声音隔音系数, 为隔音变量, , , ,
分别为隔音墙中除隔音材质外其他材质的密度和参考密度,Rc为参考隔音量,
为到达隔音墙一个位置处的声音强度,依次根据各个位置的单位面积质量计算隔音墙
对应位置处的厚度,以获得隔音墙厚度分布图。
[0032] 优选的,步骤S302具体包括:
[0033] 以边长为b的矩形单元分割隔音墙,获得多个待计算区域,以矩形单元的中心为各个待计算区域的中心,以待计算区域的中心与音频设备之间的声音传播衰减量作为各个区
域的声音传播衰减量。
[0034] 本发明实施例还公开了一种会议室隔音墙厚度计算系统,包括:
[0035] 参数获取模块,用于获取会议室和会议室内音频设备的配置信息;
[0036] 建模模块,用于基于配置信息建立包括会议室和会议室内音频设备的室内空间模型;
[0037] 声音强度计算模块,用于基于室内空间模型和音频设备的配置信息预测到达隔音墙的声音强度;
[0038] 厚度计算模块:基于到达隔音墙的声音强度计算隔音墙的厚度;
[0039] 所述声音强度计算模块具体用于:根据会议室内音频设备的配置信息获取历史使用声音参数;根据室内空间模型和历史使用声音参数计算音频设备的声音传播衰减量;根
据音频设备的声音传播衰减量计算到达隔音墙的声音强度。
[0040] 与现有技术相比,本发明的有益效果:
[0041] 本发明提供了一种会议室隔音墙厚度计算方法和系统,通过实际会议室声源位置和声音传播过程估算隔音墙厚度,隔音墙的设计实际使用情况,保证了隔音效果同时避免
材料的浪费。
[0042] 在隔音墙设计阶段,本发明通过历史使用情况计算声音的传播和分布情况,从而根据实际使用情况计算隔音墙的厚度,通过上述计算本发明隔音墙各个位置处的厚度不完
全相同,减少了隔音墙的耗材同时能够实现隔音效果,兼顾了隔音功能和成本。
[0043] 在计算声音传播衰减量时,本发明综合考虑了距离衰减、空气吸收和其他普通墙体吸收三方面的因素,提高了声音传播衰减量计算的准确性,进而提高了隔音墙厚度计算
的准确性。

附图说明

[0044] 附图用于对本发明的进一步理解,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
[0045] 图1是本发明会议室隔音墙厚度计算方法流程图;
[0046] 图2是本发明隔音墙结构示意图。

具体实施方式

[0047] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并
不用于限定本发明。
[0048] 需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可
以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0049] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所
示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装
置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限
制。
[0050] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,
除非另有明确具体的限定。
[0051] 为了更好地理解上述技术方案,下面将结合说明书附图及具体实施方式对本发明技术方案进行详细说明。
[0052] 实施例一
[0053] 本发明提供了一种会议室隔音墙厚度计算方法,如图1所示,包括:
[0054] 步骤S1:获取会议室和会议室内音频设备的配置信息;
[0055] 获取会议室和会议室内音频设备的配置信息,具体来说,会议室的配置信息包括:会议室的隔音墙分布、隔音墙高度和面积和其他墙体的分布,音频设备的配置信息包括:音
频设备的尺寸、型号和音频设备在会议室内的位置分布信息。会议室内的音频设备可以为
一个,也可以为多个,若音频设备为多个,则获取各个音频设备的配置信息。
[0056] 对于一个封闭的房间而言,会议室通常包括四面墙,例如墙面1、2、3、4,根据会议室的位置和隔音的需求,可以将所有墙面均设置为隔音墙,同时也可以选择几面墙作为隔
音墙。
[0057] 本发明提出的隔音墙厚度优化设计方法应用于会议室中,与单纯的隔音墙厚度设计方法不同,会议室通常在固定位置放置有音频设备,音频设备的位置、型号和会议室的尺
寸结构在设计之初通常已经完成,本发明隔音墙的厚度设计以实际使用的会议室和音频设
备的配置信息为参考,即根据会议室具体情况计算隔音墙厚度,优化设计方法更具有针对
性,能够根据实际情况兼顾成本和隔音效果。
[0058] 步骤S2:基于配置信息建立包括会议室和会议室内音频设备的室内空间模型;
[0059] 基于步骤S1获得的配置信息建立包括会议室和会议室内音频设备的室内空间模型,室内空间模型用于计算会议室内的声音传播衰减情况。
[0060] 作为一种可选的实施例,计算会议室各墙体和音频设备之间的相对位置关系,建立室内空间模型。具体来说,根据音频设备的配置信息计算音频声音发声部件的质心位置,
根据会议室和会议室内音频设备的配置信息计算发声部件的质心位置与隔音墙之间的相
对位置关系,获得室内空间模型。
[0061] 作为一种可选的实施例,将配置信息输入至声学仿真软件中,利用仿真软件建立会议室模型和音频设备模型,计算音频设备模型中音频声音发声部件的质心位置,计算发
声部件的质心位置与隔音墙之间的相对位置关系,获得室内空间模型。
[0062] 步骤S3:基于室内空间模型和音频设备的配置信息预测到达隔音墙的声音强度;
[0063] 基于会议室预期声音分布计算会议室隔音墙各位置的厚度,首先需要确定预期声音分布。步骤S3具体包括:
[0064] 步骤S301:根据会议室内音频设备的配置信息获取历史使用声音参数;
[0065] 音频设备的配置信号中保存有音频设备的型号信息,对于同一款音频设备,其适宜播放的最佳声音频率、音量等信息可以由历史使用记录反映,根据音频设备配置信息中
存储的型号获取同款音频设备的历史使用声音参数,历史使用声音参数包括播放频率最高
的声音频率和声音音量。作为一种可选的实施例,可以发送音频设备的型号至服务器进行
查询,服务器根据历史时间段内的音频设备使用记录统计出播放频率最高的声音频率和声
音音量,返回查询结果。服务器可以持续接收各类音频设备的使用记录,以音频设备型号为
标识存储,以备查询。
[0066] 步骤S302:根据室内空间模型和历史使用声音参数计算音频设备的声音传播衰减量;
[0067] 具体的,音频设备是声源,音频设备分布位置即为会议室内声源的分布位置,基于声音传播的距离不同,声音传播衰减量也不同,若音频设备为单个,音频设备相对于隔音墙
各个位置处的声音传播衰减量不同,若音频设备包括多个,每个音频设备相对于隔音墙各
个位置处的声音传播衰减量不同。因此,计算音频设备的声音传播衰减量,具体为:
[0068] 历史使用声音参数包括播放频率最高的声音频率和声音音量,根据声音频率和音量计算音频设备声源中心;
[0069] 根据音频设备声源中心计算隔音墙各个位置对应的音频设备的声音传播衰减量:
[0070]
[0071] 其中,L为隔音墙一个位置的声音传播衰减量,k1为距离因子,k1≥10,a为距离传播系数,a>1, 为空气吸收系数, ,r为隔音墙各个位置距离音频设备发声部件
的质心位置的距离,r0为音频设备发声部件的质心位置与音频设备声源中心之间的距离,s1
为会议室内非隔音墙的面积,为普通墙体单位面积的声音吸收量。
[0072] 本发明在计算声音传播衰减量时,综合考虑了距离衰减、空气吸收和其他普通墙体吸收三方面的因素,提高了声音传播衰减量计算的准确性,进而提高了隔音墙厚度计算
的准确性。
[0073] 会议室内存在n个音频设备,n≥1且n为整数,隔音墙共存在m个位置,m为正整数,分别计算n个音频设备发出的声源达到隔音墙m个位置处的声源衰减量,最终对于隔音墙的
各个位置,获得n个音频设备在此位置的声音传播衰减量。
[0074] 作为一种可选的实施例,以边长为b的矩形单元分割隔音墙,获得多个待计算区域,以矩形单元的中心为各个待计算区域的中心,以待计算区域的中心与音频设备之间的
声音传播衰减量作为各个区域的声音传播衰减量。在传播衰减量计算过程中,对于隔音墙
上的各个点,预设范围内的声音传播衰减量基本相同,为了进一步降低计算量,同时保证计
算精度,本发明在计算隔音墙各个点的声音传播衰减量之前首先对隔音墙进行区域划分,
从而计算各个区域的声音传播衰减量,提高了计算速度。
[0075] 步骤S303:根据音频设备的声音传播衰减量计算到达隔音墙的声音强度。
[0076] 对于隔音墙每一个位置,以音频设备处产生的声音量与到达对应位置的声音传播衰减量之差作为到达隔音墙的声音强度,即:
[0077]
[0078] 其中, 为到达隔音墙一个位置处的声音强度,j表示第j个音频设备,j为正整数,n≥1且n为整数, 为第j个音频设备处产生的声音量, 为第j个音频设备相对于隔
音墙的声音传播衰减量,按照公式(1)计算。
[0079] 若音频设备的个数为1个,即n=1,则首先计算该一个音频设备到达隔音墙位置的声音强度,然后依次计算到达隔音墙各个位置的声音强度,直至获得到达隔音墙的声音强
度分布图。
[0080] 若音频设备的个数为多个,即n>1,则首先计算各个音频设备到达一个隔音墙位置的声音强度,将各个音频设备到达同一个隔音墙位置的声音强度求和,获得到达隔音墙
该位置的声音强度,然后依次计算到达隔音墙各个位置的声音强度,直至获得到达隔音墙
的声音强度分布图。
[0081] 步骤S4:基于到达隔音墙的声音强度计算隔音墙的厚度;
[0082] 对于隔音墙的任一位置,隔音墙的单位面积质量与隔音墙几何信息之间的关系为:
[0083]
[0084] 其中,m为隔音墙的单位面积质量,f为播放频率最高的声音频率, 为质量隔音系数, 为声音隔音系数, 为隔音变量, , , ,
分别为隔音墙中除隔音材质外其他材质的密度和参考密度,Rc为参考隔音量,
为到达隔音墙一个位置处的声音强度,依次根据各个位置的单位面积质量计算隔音墙
对应位置处的厚度,以获得隔音墙厚度分布图。
[0085] 本发明在隔音墙设计阶段,通过历史使用情况计算声音的传播和分布情况,从而根据实际使用情况计算隔音墙的厚度。一方面,通过上述计算本发明隔音墙的厚度不完全
相同,相较于所有隔音墙采用统一厚度的方式,减少了隔音墙的耗材同时能够实现隔音效
果,兼顾了隔音功能和成本;另一方面,相较于根据经验确定隔音墙厚度的方式,本发明通
过实际会议室声源位置和声音传播过程估算隔音墙厚度,隔音墙的设计更符合实际使用情
况,保证了隔音效果同时避免材料的浪费。
[0086] 进一步的,如图2所示,隔音墙为多层结构,包括装饰层21、砌筑层22和空气层23,装饰层21设置于砌筑层22外部,砌筑层22设置于空气层23外部。到达隔音墙一个位置处的
声音强度越大,对隔音墙的厚度要求越高,优选的,砌筑层22可采用250mm厚抹灰砖进行砌
筑,空气层23可采用松软的材料进行填充,例如矿棉、玻璃棉、毛毡、木丝吸声板等多孔材
料;当参会人员的声音穿透第一道砌筑层22时,可使隔音墙发生振动,该振动通过空气层23
传到第二道砌筑层22时,空气层23可起到弹性层的作用,能够大大减弱振动,提高所述会议
室的隔声量。
[0087] 实施例二
[0088] 本发明提供了一种会议室隔音墙厚度计算系统,包括:
[0089] 参数获取模块,用于获取会议室和会议室内音频设备的配置信息;
[0090] 获取会议室和会议室内音频设备的配置信息,具体来说,会议室的配置信息包括:会议室的隔音墙分布、隔音墙高度和面积和其他墙体的分布,音频设备的配置信息包括:音
频设备的尺寸、型号和音频设备在会议室内的位置分布信息。会议室内的音频设备可以为
一个,也可以为多个,若音频设备为多个,则获取各个音频设备的配置信息。
[0091] 对于一个封闭的房间而言,会议室通常包括四面墙,例如墙面1、2、3、4,根据会议室的位置和隔音的需求,可以将所有墙面均设置为隔音墙,同时也可以选择几面墙作为隔
音墙。
[0092] 建模模块,用于基于配置信息建立包括会议室和会议室内音频设备的室内空间模型;
[0093] 基于参数获取模块获得的配置信息建立包括会议室和会议室内音频设备的室内空间模型,室内空间模型用于计算会议室内的声音传播衰减情况。
[0094] 作为一种可选的实施例,计算会议室各墙体和音频设备之间的相对位置关系,建立室内空间模型。具体来说,根据音频设备的配置信息计算音频声音发声部件的质心位置,
根据会议室和会议室内音频设备的配置信息计算发声部件的质心位置与隔音墙之间的相
对位置关系,获得室内空间模型。
[0095] 作为一种可选的实施例,将配置信息输入至声学仿真软件中,利用仿真软件建立会议室模型和音频设备模型,计算音频设备模型中音频声音发声部件的质心位置,计算发
声部件的质心位置与隔音墙之间的相对位置关系,获得室内空间模型。
[0096] 声音强度计算模块,用于基于室内空间模型和音频设备的配置信息预测到达隔音墙的声音强度;
[0097] 基于会议室预期声音分布计算会议室隔音墙各位置的厚度,首先需要确定预期声音分布。声音强度计算模块,具体用于执行如下步骤:
[0098] 根据会议室内音频设备的配置信息获取历史使用声音参数;
[0099] 音频设备的配置信号中保存有音频设备的型号信息,对于同一款音频设备,其适宜播放的最佳声音频率、音量等信息可以由历史使用记录反映,根据音频设备配置信息中
存储的型号获取同款音频设备的历史使用声音参数,历史使用声音参数包括播放频率最高
的声音频率和声音音量。作为一种可选的实施例,可以发送音频设备的型号至服务器进行
查询,服务器根据历史时间段内的音频设备使用记录统计出播放频率最高的声音频率和声
音音量,返回查询结果。服务器可以持续接收各类音频设备的使用记录,以音频设备型号为
标识存储,以备查询。
[0100] 根据室内空间模型和历史使用声音参数计算音频设备的声音传播衰减量;
[0101] 具体的,音频设备是声源,音频设备分布位置即为会议室内声源的分布位置,基于声音传播的距离不同,声音传播衰减量也不同,若音频设备为单个,音频设备相对于隔音墙
各个位置处的声音传播衰减量不同,若音频设备包括多个,每个音频设备相对于隔音墙各
个位置处的声音传播衰减量不同。因此,计算音频设备的声音传播衰减量,具体为:
[0102] 历史使用声音参数包括播放频率最高的声音频率和声音音量,根据声音频率和音量计算音频设备声源中心;
[0103] 根据音频设备声源中心计算隔音墙各个位置对应的音频设备的声音传播衰减量:
[0104]
[0105] 其中,L为隔音墙一个位置的声音传播衰减量,k1为距离因子,k1≥10,a为距离传播系数,a>1, 为空气吸收系数, ,r为隔音墙各个位置距离音频设备发声部件
的质心位置的距离,r0为音频设备发声部件的质心位置与音频设备声源中心之间的距离,s1
为会议室内非隔音墙的面积,为普通墙体单位面积的声音吸收量。
[0106] 本发明在计算声音传播衰减量时,综合考虑了距离衰减、空气吸收和其他普通墙体吸收三方面的因素,提高了声音传播衰减量计算的准确性,进而提高了隔音墙厚度计算
的准确性。
[0107] 会议室内存在n个音频设备,n≥1且n为整数,隔音墙共存在m个位置,m为正整数,分别计算n个音频设备发出的声源达到隔音墙m个位置处的声源衰减量,最终对于隔音墙的
各个位置,获得n个音频设备在此位置的声音传播衰减量。
[0108] 作为一种可选的实施例,以边长为b的矩形单元分割隔音墙,获得多个待计算区域,以矩形单元的中心为各个待计算区域的中心,以待计算区域的中心与音频设备之间的
声音传播衰减量作为各个区域的声音传播衰减量。在传播衰减量计算过程中,对于隔音墙
上的各个点,预设范围内的声音传播衰减量基本相同,为了进一步降低计算量,同时保证计
算精度,本发明在计算隔音墙各个点的声音传播衰减量之前首先对隔音墙进行区域划分,
从而计算各个区域的声音传播衰减量,提高了计算速度。
[0109] 根据音频设备的声音传播衰减量计算到达隔音墙的声音强度。
[0110] 对于隔音墙每一个位置,以音频设备处产生的声音量与到达对应位置的声音传播衰减量之差作为到达隔音墙的声音强度,即:
[0111]
[0112] 其中, 为到达隔音墙一个位置处的声音强度,j表示第j个音频设备,j为正整数,n≥1且n为整数, 为第j个音频设备处产生的声音量, 为第j个音频设备相对于隔
音墙的声音传播衰减量,按照公式(1)计算。
[0113] 若音频设备的个数为1个,即n=1,则首先计算该一个音频设备到达隔音墙位置的声音强度,然后依次计算到达隔音墙各个位置的声音强度,直至获得到达隔音墙的声音强
度分布图。
[0114] 若音频设备的个数为多个,即n>1,则首先计算各个音频设备到达一个隔音墙位置的声音强度,将各个音频设备到达同一个隔音墙位置的声音强度求和,获得到达隔音墙
该位置的声音强度,然后依次计算到达隔音墙各个位置的声音强度,直至获得到达隔音墙
的声音强度分布图。
[0115] 厚度计算模块:基于到达隔音墙的声音强度计算隔音墙的厚度;
[0116] 对于隔音墙的任一位置,隔音墙的单位面积质量与隔音墙几何信息之间的关系为:
[0117]
[0118] 其中,m为隔音墙的单位面积质量,f为播放频率最高的声音频率, 为质量隔音系数, 为声音隔音系数, 为隔音变量, , , ,
分别为隔音墙中除隔音材质外其他材质的密度和参考密度,Rc为参考隔音量,
为到达隔音墙一个位置处的声音强度,依次根据各个位置的单位面积质量计算隔音墙
对应位置处的厚度,以获得隔音墙厚度分布图。
[0119] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0120] 1、本发明通过实际会议室声源位置和声音传播过程估算隔音墙厚度,相较于根据经验确定隔音墙厚度的方式,隔音墙的设计更符合实际使用情况,保证了隔音效果同时避
免材料的浪费。
[0121] 2、本发明在隔音墙设计阶段,通过历史使用情况计算声音的传播和分布情况,从而根据实际使用情况计算隔音墙的厚度,通过上述计算本发明隔音墙各个位置处的厚度不
完全相同,相较于所有隔音墙采用统一厚度的方式,减少了隔音墙的耗材同时能够实现隔
音效果,兼顾了隔音功能和成本。
[0122] 3、本发明在计算声音传播衰减量时,综合考虑了距离衰减、空气吸收和其他普通墙体吸收三方面的因素,提高了声音传播衰减量计算的准确性,进而提高了隔音墙厚度计
算的准确性。
[0123] 以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所
记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和
原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。