大报告厅EASE声场模拟分析
浅谈大房间声学模拟软件EASE_5_
6 EASE软件数据库EASE软件数据库(包括吸声材料数据库和扬声器数据库等)是该软件建立模型进行声学参量预测和实现可听化必要的前提条件。
下面对它们所起的作用加以讨论。
6.1 吸声材料数据库在安装英文版EASE软件数据库时其自带的吸声材料数据库包括美国吸声材料数据库(American Base)和德国吸声材料数据库(Germany Base)两个安装选项。
国内用户通常选择安装前者数据库。
那么在我国厅堂音质设计中，仅仅采用美国吸声材料库能否胜任呢？这要从用户采用吸声材料数据库营造房间合适的声环境的最终目的来分析。
如果仅仅用来学习EASE软件，弄清楚软件所给出的几个项目案例的吸声材料的设置原则，那也是没有问题的。
如果用户采用EASE做房间声学设计，并付诸工程实施的话，仅仅依靠美国吸声材料库是远远不够的。
这就涉及吸声材料数据库的正确使用问题。
下面加以论述。
6.1.1 EASE软件自带的吸声材料数据库EASE软件美国吸声材料数据库包括两个部分：完整吸声材料数据库(FULL)和吸声材料厂商提供的数据库(Manufacturers)。
6.1.1.1 完整吸声材料数据库(FULL)所谓完整吸声材料数据库，并非指吸声材料大全，而是指该库中吸声材料涉及的面比较广泛。
FULL吸声材料数据库共计收集189种吸声材料，大致分为三种类型。
①虚拟吸声材料包括百分比材料(如20%.mat、40%.mat等)以及linear.mat(在125~8 000 Hz吸声系数从0.2~0.8线性增加)。
虽然它很容易被用户记住，但在现实生活中，它是不存在的。
EASE软件在中国使用初期曾有人在工程投标时使用过，这是对软件数据库使用中的一个误解，并非FULL吸声材料数据库所有内容都可用。
②建筑物基础材料或室内用品它不属于专业吸声材料厂商的产品，但在声学设计时必不可少。
实木门，木地板，各类地毯，瓷砖，光滑的水泥墙面或地面，粗糙的水泥墙面或地面，抹灰的砖墙，窗玻璃，各类坐人的座椅等。
ease声场模拟分析报告
EASE 4.1声场模拟分析报告EASE4.1 计算软件计算各频率的声压级分布如下表所示：频率（Hz）250 500 1000 2000 4000 6300全开直达声压级（dB）最高值105.3997.85101.62106.1597.16101.94106.8297.16103104.1896.03100.92102.8394.9799.79102.8594.1199.71 最低值平均值全开混响声压级（dB）最高值110.38109.01109.52109.78107.67107.76109.37106.41107.76106.52103.52105105.14102.19103.7105.39102.52104.03 最低值平均值由以上模拟结果得到结果见下表所示：根据EASE3.0的操作手册,清晰度和辅音损失度的评价标准如下表:模拟结果显示：由图表中可以看出扬声器覆盖观众席的各频段满足并超过GB/T50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》中规定的多用途类扩声一级指标要求，大部分观众区域的辅音损失度达到良好,语言清晰度达到良好，其余观众区域的辅音损失度达到清晰。
EASE4.1 设计软件声学内部模型图设计规范声学指标计算机模拟运算结果最大声压级（dB）100～6300 Hz ≥103dB 100～6300 Hz ≥106dB传输频率特性以100～6300Hz的平均声压级为0dB，在此频带内允许范围：-4～+4dB；50Hz～100Hz和6300～12500Hz的允许范围见图4.2.2-1以100～6300Hz平均声压级为0dB，在此频带内允许-4～+4dB传声增益（dB）125～6300Hz的平均值≥-8dB稳态声场不均匀度（dB）1000 Hz ≤6dB；4000 Hz ≤+8dB；1000 Hz ≤3dB；4000 Hz ≤+3dB；系统总噪声级NR-20清晰度指数（采用Long Form计算方式）0.5-0.59辅音损失度（采用Long Form计算方式）6.91-11.08%主观评价清晰度辅音损失度优秀0.6—1 0%—7%良好0.45—0.6 7%—11%清晰11%—15%较差0.3—0.45 15%—18% 不能接受0—0.3 18%以上EASE4.1 设计软件辅音损失度EASE4.1 设计软件语言传输指数EASE4.1 设计软件混响时间(按GB/T 50356-2005剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范中相应混响时间范围规定设置)EASE4.1 设计软件扬声器平面摆位图EASE4.1 设计软件扬声器立面摆位图EASE4.1 设计软件扬声器三维摆位图EASE4.1 设计软件左、中、右声道扬声器覆盖图EASE4.1 设计软件拉声像扬声器覆盖图EASE4.1 设计软件台唇像扬声器覆盖图EASE4.1 设计软件效果扬声器覆盖图EASE4.1 设计软件主扬声器250Hz直达声压图EASE4.1 设计软件主扬声器500Hz直达声压图EASE4.1 设计软件主扬声器1000Hz直达声压图EASE4.1 设计软件主扬声器2000Hz直达声压图EASE4.1 设计软件主扬声器4000Hz直达声压图EASE4.1 设计软件主扬声器6300Hz直达声压图EASE4.1 设计软件主扬声器250Hz混响声压图EASE4.1 设计软件主扬声器500Hz混响声压图EASE4.1 设计软件1000Hz混响声压图EASE4.1 设计软件2000Hz混响声压图EASE4.1 设计软件4000Hz混响声压图EASE4.1 设计软件6300Hz混响声压图。
EASE4.3音响声场分析绘图教程(指标的分析)
直达声：
第一种出图方式
直达声：
第二种出图方式
混合声：
第一种出图方式
混合声：
第二种出图方式
C7： 直达声与混响声的声能比
第一种出图方法
C7：
第二种出图方式
C50： 语言清晰度（明ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度）
第一种出图方式
C50:
第二种出图方式
ALC：
第一种出图方式
ALC:
第二种出图方式
STI：
第一种出图方式
音响声场分析—EASE软件
声音模拟绘图
EASE软件的10项主要功能：
1、计算和显示厅堂混响时间与频率的关系曲线； 2、计算和显示厅堂听众区域在不同频率下的直达声声场声压级分布曲 线； 3、计算和显示厅堂听众区域在不同频率下的直达声混响声总声场的声 压级分布曲线； 4、计算和显示厅堂听众区辅音清晰度损失率分布曲线； 5、计算和显示厅堂听众区快速语言传递分布曲线； 6、计算和显示声音的清晰度： a、直达声与混响声的声能比C7 b、语言清晰度（明晰度）C50 c、音乐清澈度（透明度）C80 7、计算和显示一定时间内的直达声与混响声声能之 和； 8、计算和显示扬声器在听众区的瞄准点及声场 的等声压级图； 9、显示扬声器在-3dB/-6dB/-9dB覆盖角的声线图； 10、计算和显示在听众席某一测试点处的加全或不加权的频率响应曲线。
打开EASE软件的主界面：
新建一个文件：
• 点file new porject创 建新的文件
• 创建新建文件后转到下个窗 口，输入项目工程的名称。 然后按下一步
一、舞台房间模型的创建
创建后的界面：
• 点创建模型按钮开始 • 建模
点开后建模的界面如下：
AR蹦床EASE分析结果
声学模拟软件—EASE声学分析报告计算机模拟是现代扩声系统设计的重要手段，为了保证该房间的扩声效果，需要对声学设计方案进行全面地计算机声场模拟分析，验证声场设计是否达到预期指标。
我们采用目前国际通用的电声系统模拟软件EASE4.3，其主要功能是对封闭大型空间或者敞开空间以及半闭空间的各种声学行为加以模拟，它能够较准确地模拟出加入扬声器后各项声学特性指标。
该系统已经广泛应用于体育场馆，剧场剧院、演播室等扩声系统设计中。
它通过针对厅堂的建筑设计，建立与施工图纸精确度相同的三维立体模型，在软件中输入各种扬声器参数，确定扬声器的安装位置，通过计算机运算，十分准确的仿真出扩声声场分布和声学参数，预测声场效果。
通过模拟分析，验证和优化设计方案，达到最终的设计目标。
EASE软件可以准确地预测声场分布、直达声声场分布、快速语言传递指数STIPA，辅音损失度%ALcons等。
厅堂扩声系统由扩声设备和声场组成。
不同功能的厅堂扩声系统，国家设计规范都有相应的声学特性指标要求，要满足这些设计要求，传统的做法是采用经典的声学公式（建筑声学、电声学）对厅堂进行计算。
进行这样的计算工作量大，而且准确度小。
采用声学模拟设计软件，用计算机辅助设计的方法完成这一工作，能够达到事半功倍的效果，厅堂扩声系统应达到与其功能相当的厅堂扩声系统的声学特性指标。
在进行工程的深化设计时，需提供图文并茂的厅堂扩声系统工程专业设计方案。
除了电声系统设备组成设计外，还包括用声学模拟软件进行设计，提供厅堂建筑模型图、混响时间与频率关系曲线图、辅音清晰度损失率分布曲线图、快速语言传递指数分布曲线图、听音面7个频率下的声压级分布图等。
以便预计本工程达到相应声学指标的情况，对工程调试进行指导。
自20世纪70年代以来国际上一些著名的公司相继开发声学（建声、电声）模拟计算机辅助设计软件。
这些软件在不同的时期适应不同品牌扬声器数据库。
随着计算机硬件和操作系统的逐渐升级，其软件计算方法也在不断完善，建模方法和计算结果的显示也在不断地完善。
浅谈声学模拟软件EASE4.3的运用
左击 Recompute， 会自动更新。 会自动更新 。 第三点， 第三点 ， 在 EASE EASE4 4.3 中听声面只能是四边形或三角形 中听声面只能是四边形或三角形， ， 无 法建立弧面或者多边听声面， 法建立弧面或者多边听声面 ， 一般可以将多边形空间的听声 面划分为几个对称的四边形和三角形。 面划分为几个对称的四边形和三角形 。在评价空间整天声环 境时， 境时 ， 可以同时选择多个听声面； 可以同时选择多个听声面 ； 第四点， 第四点 ， 在对耦合空间进行 模拟时， 模拟时 ， 主次空间相连的墙体在设定吸声材质时， 主次空间相连的墙体在设定吸声材质时 ， 必须设置双 折面即 （Two fold） , 设定墙面材质时可以右击 设定墙面材质时可以右击， ， 在 Properties 中 设定， 设定 ， 也可以直接 Change Wall Material 中设定 中设定。 。 在绘制门窗 的时候则需要勾选 Is Coat Of， 并在其右侧空白框内选择需要 紧贴的面。 紧贴的面 。最后一点即是 最后一点即是， ， 在建完模型， 在建完模型 ， 设置完材质以及听声 面、 扬声器后， 扬声器后 ， 需要保存后才能进行 Area Maping 运算 运算， ， 否则会 显示 Check Data First 字样 字样。 。 以上是对于简单模型建模的步骤， 以上是对于简单模型建模的步骤 ， 在碰到比较复杂的模 型建模时可以借助 EASE EASE4 4.3 本身自带的模型库和 CAD 以及 Sketchup 软件 软件。 。 在 EASE EASE4 4.3 自带的模型库中 自带的模型库中， ， 涵盖的模型有： 涵盖的模型有 ： Amphitheatre、Aidotory、Basilica、Church、Colosseum、Gothic Dome、 Multipurpose、 Octagon、 Opera 等等 等等。 。 Create Empty 则是 建立空白文件。 建立空白文件 。 在遇到所建立的模型与以上模型相似时 在遇到所建立的模型与以上模型相似时， ， 可 以通过简单的修改数据， 以通过简单的修改数据 ， 得到自己先要的模型。 得到自己先要的模型 。相对 EASE EASE4 4.3 虽然能导入 CAD 和 Sketchup 的模型 的模型， ， 但是兼容度比较差， 但是兼容度比较差 ， 经常 会出现少面， 会出现少面 ， 或者房间不是封闭空间。 或者房间不是封闭空间 。在 CAD 中绘制的模型 中绘制的模型， ， 用坐标自己绘制的三维模型相对于使用 CAD 三维挤压 三维挤压、 、 弯曲 功能建立的三维模型， 功能建立的三维模型 ， EASE4 EASE 4.3 的识别度要高 的识别度要高。 。 EASE4 EASE 4.3 虽然可以帮助我们模拟空间的声环境 虽然可以帮助我们模拟空间的声环境， ， 但是其声 学材料和扬声器的性能参数， 学材料和扬声器的性能参数 ， 绝大多数为国外材料商提供的， 绝大多数为国外材料商提供的 ， 对于国内缺少一定的吸声材料资料， 对于国内缺少一定的吸声材料资料 ， 这是希望以后该软件能 够改进的。 够改进的 。 同时在选择材料时 同时在选择材料时， ， 无法实时浏览该吸声材料的 吸声特性， 吸声特性 ， 必须等加入至所使用的吸声材料表后才能浏览， 必须等加入至所使用的吸声材料表后才能浏览 ， 对 于不熟悉其内置材料的人而言， 于不熟悉其内置材料的人而言 ， 选择合适的吸声材料较为 耗时。 耗时 。
EASE参数分析
1.1.1.各项扩声参数计算分析建立房间三维模型（绿色部分为观众席听音面），听音面高度为中国人就坐时人耳的平均高度1.2米。
三维建模后的四个视图：扬声器覆盖角度（红色：3dB衰减范围，黄色：6dB衰减范围，绿色：9dB衰减范围）：俯视图：房间观众区采用主要材质，吸声系数如下：房间选用主要材质吸声系数表（坐席、墙面、天花）混响参数：会议扩声声音主要集中在125HZ-8KHZ之间，下图为观众区的全频段声压级线型表：（具备独立低音扬声器，低频部分可进行分频再调整）会议扩声声音主要集中在125HZ-8KHZ之间，下图为观众区的全频段辅音清晰的损失率线型表：会议扩声声音主要集中在125HZ-8KHZ之间，下图为观众区的全频段快速语言传递指数线型表：国家扩声系统声学特性指标标准数值对照表：辅音清晰的损失率评级标准：Alcons%参考值快速语言传递指数评级标准：RaSTI参考值表对主要频段的声压级及差值图进行计算：125HZ声压级图表：最大声压级平均达到109.69dB ，最大最小声压级差值不超过3dB250HZ声压级图表：最大声压级平均达到108.84dB，最大最小声压级差值不超过3.5dB500HZ声压级图表:最大声压级平均达到108.37dB，最大最小声压级差值不超过6dB1000HZ声压级图表:最大声压级平均达到108.63dB，最大最小声压级差值不超过6dB2000HZ声压级图表:最大声压级平均达到107.58dB，最大最小声压级差值不超过6dB4000HZ声压级图表:最大声压级平均达到107.15dB，最大最小声压级差值不超过5.5dB8000HZ声压级图表:最大声压级平均达到106.73dB，最大最小声压级差值不超过7dB通过上图分析，主要频率点的最大声压级平均值保持在106.73dB到109.69dB之间。
声压级的差值保持在了一个很小范围内，并且高于多功能类扩声场所国家一级标准的103dB最大声压级平均值。
大报告厅EASE声场模拟分析报告
大报告厅扩声系统——声学特性指标EASE计算分析书1.1建筑模型1.2满场混响时间曲线图1.3三维声学模型1.4声场模拟图100Hz观众席模拟声压级图250Hz观众席模拟声压级图500Hz观众席模拟声压级图1000Hz观众席模拟声压级图2000Hz观众席模拟声压级图4000Hz观众席模拟声压级图8000Hz观众席模拟声压级图500Hz语音辅音清晰度损失百分比1000Hz语音辅音清晰度损失百分比2000Hz语音辅音清晰度损失百分比500Hz语言快速传输指数1000Hz语言快速传输指数2000Hz语言快速传输指数1.5本扩声系统计算分析结论根据国标《厅堂扩声系统设计规范》(GB50371-2006)，大报告厅扩声系统应达到多用途类扩声一级声学特性指标，需满足以下几个指标：1、最大声压级：额定通带内：大于或等于103dB；2、传输频率特性：以100～6300Hz的平均声压级为0dB,在此频带内允许范围：－4dB～＋4dB；3、传声增益：125～6300Hz的平均值大于或等于－8dB；4、稳态声场布均匀度：1000Hz时小于或等于6dB，4000 Hz时小于或等于＋8dB；5、系统总噪声级：NR-20；根据上述EASE声学模拟，结果如下：最大声压级声场模拟平均最大声压级115.27dB；大于103dB,满足标准要求，并有较大的动态余量。
传输频率特性声场模拟传输频率特性声场分析图模拟传输频率特性完全满足标准要求。
传声增益本系统扩声形式下话筒不受扬声器影响，传声增益满足标准要求。
声场不均匀度模拟声场不均匀度如声场分析图，详细数据如下：频率(Hz) 最大声压级(dB) 最小声压级(dB) 不均匀度(dB)125 114.68 115.95 1.27250 113.99 115.58 1.59500 113.21 114.96 1.751000 111.29 114.77 3.482000 110.03 114.79 4.764000 109.38 114.87 5.498000 108.67 113.54 4.87模拟声场不均匀度满足标准要求。
EASE4.0声场模拟分析图
EASE4.0声场模拟分析图
EASE4.0声学软件
我们采用EASE4.0音场模拟软件可以协助我们设计及解决声学上的问题，只需绘制相应的建筑结构图纸，放置好音箱的位置及型号，此系统便可以协助您计算出不同声频反射情况，由此可知反射问题最严重的部分。
我们可以针对这些部分加上吸音材料，从而得到最好的声学效果；同时，此系统更可以计算声场平均情况，在音箱的位置及选择等设计上会否出现问题，更可做前期的时差报告，只有国际公司才会拥有如此先进的器材。
特此我们针对小剧场的布局和摆位，测出以下信息。
1000hz直达声
2000hz直达声
4000hz直达声
6300hz直达声。
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大报告厅E A S E声场模
拟分析
公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
大报告厅扩声系统
——声学特性指标EASE计算分析书1.1建筑模型
1.2满场混响时间曲线图
1.3三维声学模型
1.4声场模拟图
100Hz观众席模拟声压级图
250Hz观众席模拟声压级图
500Hz观众席模拟声压级图
1000Hz观众席模拟声压级图
2000Hz观众席模拟声压级图
4000Hz观众席模拟声压级图
8000Hz观众席模拟声压级图
500Hz语音辅音清晰度损失百分比
1000Hz语音辅音清晰度损失百分比
2000Hz语音辅音清晰度损失百分比
500Hz语言快速传输指数
1000Hz语言快速传输指数
2000Hz语言快速传输指数
1.5本扩声系统计算分析结论
根据国标《厅堂扩声系统设计规范》(GB50371-2006)，大报告厅扩声系统应达到多用途类扩声一级声学特性指标，需满足以下几个指标：
1、最大声压级：额定通带内：大于或等于103dB；
2、传输频率特性：以100～6300Hz的平均声压级为0dB,在此频带内允许
范围：－4dB～＋4dB；
3、传声增益：125～6300Hz的平均值大于或等于－8dB；
4、稳态声场布均匀度：1000Hz时小于或等于6dB，4000 Hz时小于或等
于＋8dB；
5、系统总噪声级：NR-20；
根据上述EASE声学模拟，结果如下：
最大声压级
声场模拟平均最大声压级；大于103dB,满足标准要求，并有较大的动态余量。
传输频率特性
声场模拟传输频率特性声场分析图
模拟传输频率特性完全满足标准要求。
传声增益
本系统扩声形式下话筒不受扬声器影响，传声增益满足标准要求。
声场不均匀度
模拟声场不均匀度如声场分析图，详细数据如下：
频率(Hz) 最大声压级
(dB)
最小声压级
(dB)
不均匀度
(dB)
125
250
500
1000
2000
4000
8000
模拟声场不均匀度满足标准要求。
辅音损失度和清晰度
根据的操作手册，清晰度和辅音损失度的评价标准如下表：主观评价辅音损失度清晰度
优秀0％－7％
良好7％－11％
清晰11％－15％
较差15％－18％
不能接受18％以上
声场:
500Hz时：辅音损失度%，清晰度指数时：辅音损失度，清晰度指数时：辅音损失度，清晰度指数模拟结果显示：声场辅音损失度和清晰度均达到良好和优秀之间
系统总噪声
总噪声将由高品质设备和优良的施工质量保证。
太极计算机股份有限公司
2011年12月29日。