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
文献日 : 2022-02-08
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 :
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
背景技术
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。
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。
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
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。
置分布信息。
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。
音墙的声音传播衰减量,按照公式(1)计算。
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。
域的声音传播衰减量。
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。
材料的浪费。
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。
的准确性。
附图说明
具体实施方式
不用于限定本发明。
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。
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。
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。
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。
音墙。
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。
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。
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。
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。
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:
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。
的准确性。
各个位置,获得n个音频设备在此位置的声音传播衰减量。
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。
音墙的声音传播衰减量,按照公式(1)计算。
度分布图。
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。
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。
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。
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。
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。
音墙。
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。
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。
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。
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:
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。
的准确性。
各个位置,获得n个音频设备在此位置的声音传播衰减量。
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。
音墙的声音传播衰减量,按照公式(1)计算。
度分布图。
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。
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。
免材料的浪费。
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。
算的准确性。
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。