基于声线法的特殊体育馆模型中声场均匀性分析

宋恒玲

(石家庄铁道大学，河北石家庄 510640)

0 引 言

体育馆除了作为单项的体育馆(或称为专用馆)外，也逐渐发展成了具有综合性功能的大型空间场馆。除了承担体育训练和竞赛的基本功能外，还要满足各类文娱演出及演讲、会议等需求。体育馆功能的扩展，必然对其室内声环境提出了更高、更综合的要求。在建筑形态方面，体育馆也由单一的几何形体转变为复杂的几何形体，设计中对曲线与曲面的运用也逐渐成熟[1]。

作为一种新的多用途大厅，对体育馆音质的研究有着现实的指导意义[2-3]。根据《体育馆声学设计及测量规程》(JGJ/T131—2000)[4]，对于体育馆建筑声学设计，要求大厅应具有合适的混响时间和语言清晰度，声场均匀分布，没有回声、颤动回声、声聚焦等声缺陷。由于体育馆空间较大，对所研究频率范围的声学问题符合几何声学特点，所以可以通过声线在厅堂中的传播来研究体育馆室内声场特性，如声聚焦、颤动回声和声扩散等。

特殊体育馆模型最早被用于研究电磁混响室中电磁波的混沌现象[5-6]，模型由四个矩形和两个方向不同的柱面边界构成。混沌系统有两种形成机理：扩散机理(比如Sinai模型中相邻路径与扩散体边界元的碰撞产生分离)和去聚焦机理(相邻路径与聚焦边界单元碰撞后产生聚焦，经过聚焦点之后开始发生分离，当路径足够长时，聚焦被分离所补偿导致去聚焦效果)。体育馆模型属于后者，相邻声线与柱面边界碰撞后，经过柱面焦点之后开始分离最终导致混沌行为的产生[7]。……