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研究生:邱士嘉
論文名稱:廳堂聲響環境改造之電腦模擬評估─以中山堂中正廳為例
論文名稱(外文):Using Computer Simulation to Improve Acoustical Environment of a Multi-purpose Hall ─ A Case Study of the Chungshan Hall
指導教授:徐茂濱徐茂濱引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:134
中文關鍵詞:電腦模擬聲響環境餘響時間客觀指標Raynoise
外文關鍵詞:computer simulationacoustic environmentreverberation timeobjective indexRaynoise
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現為二級古蹟的台北市中山堂,目前因其內部之設備老舊,亟待整建。本研究係對其內部中正廳之聲響設計作一評估,期望整建後之中正廳對不同類型之演出,都能提供觀眾一個良好的聲響環境。
本研究先以與主觀感受相關之客觀指標,訂定中正廳之聲學設計目標,再檢視其內部構造設計,並利用電腦模擬軟體─Raynoise來預估整建後之聲響環境,以確認原設計方案之適用性。
由電腦模擬之結果顯示,不論是餘響時間(滿席時中頻為1.44秒)或是其他客觀指標(明晰度指數、聲壓分佈、側向效率、回音指標),原設計方案都符合本研究所訂定之設計目標。
以電腦模擬來評估室內聲響環境的初步設計,可藉由模擬結果發現原設計之缺失,並對內部材料結構作反覆的修改,直到達成設計目標值為止,這種做法可節省設計中所耗費的時間與金錢,因此必然是今後發展的趨勢。
Chungshan Hall, as a second grade historical cite in Taipei city, due to its outdated internal equipment and age for better services to the Taipei citizens, is in urgent need of remodeling. This study attempt was to evaluate the original acoustic design of its Chungcheng Auditorium, expecting that the Auditorium would provide a commendable acoustic environment to the audience after remodeling.
In this research, the objective indices related to various subjective feelings were first set to meet the acoustic requirements for the Chungcheng Auditorium. Afterwards, its internal surface materials were carefully chosen, and then a computer software, Raynoise, were used to simulate the remodeled acoustic environment in order make certain the adequacy of the original design.
The results from computer simulation showed that, based on both the reverberation time (1.44 second at 500 Hz when fully occupied) and other objective indices (clarity index, distribution of sound pressure, lateral efficiency, echo criterion), the original design suitably satisfies the design targets specified by the study.
The use of computer simulation to evaluate the preliminary design of an internal acoustic environment can discover the defects of the original design through simulation results. Moreover it can perform repeated revision of swapping the internal surface materials until the design goals were reached. This kind of practice can save the considerable time and money in design stage. Therefore, it is definitely an inevitable trend in the area of designing acoustic environments.
摘 要i
Abstractii
誌 謝iii
目 錄iv
圖索引vii
表索引x
符號說明xii
第一章 緒論1
1.1 研究動機與目的1
1.2 研究範圍4
1.3 研究方法與流程4
1.4 相關文獻回顧與整理7
第二章 室內聲響性能的客觀指標10
2.1 主客觀評估研究之回顧11
2.2 與主觀感受相關的客觀指標13
2.2.1 餘響 (Reverbrance)14
2.2.2 明晰度 (Clarity)18
2.2.3 響度 (Loudness)22
2.2.4 音色 (Timbre)24
2.2.5 空間感(Spaciousness)25
2.2.6 親密感 (Intimacy)28
2.2.7 音質缺陷29
2.3 小結30
第三章 室內聲場的電腦模擬系統32
3.1 電腦模擬發展的回顧32
3.2 幾何聲學的數值模型36
3.2.1 虛音源法(Image Source Method)36
3.2.2 音線跟蹤法(Ray Tracing Method)38
3.2.3 混合模式39
3.3 Raynoise電腦模擬系統概要43
3.4 室內音質之電腦模擬流程47
第四章 中正廳整建前的聲響性能量測48
4.1 聲響性能量測系統48
4.1.1 餘響時間之量測48
4.1.2 聲壓分佈之量測51
4.1.3 背景噪音之量測52
4.2 聲響性能之量測結果與檢討54
4.2.1 餘響時間54
4.2.2 聲壓分佈57
4.2.3 背景噪音59
4.3 小結62
第五章 中正廳整建的聲學設計63
5.1 內部構造之設計64
5.1.1 基本資料64
5.1.2 觀眾廳之設計67
5.1.3 舞台區之設計73
5.1.4 小結78
5.2 中正廳聲響環境之電腦模擬評估79
5.2.1 室內聲場電腦模擬系統的建立79
5.2.2 音樂演出時之電腦模擬評估81
5.2.3 語言演出時之電腦模擬評估97
5.3 可調式裝置的效應之評估99
5.4 後續工作建議101
5.5 小結104
第六章 結論與建議105
6.1 結論105
6.2 後續研究之建議106
參考文獻…………………………………………………………107
附錄A Raynoise操作方法…………………………………… 112
附錄B 聲響量測的儀器設備125
附錄C 中山堂二期修復工程設計圖………………………… 129
1. 中文部分
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2. 英文部分
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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