文章编号:1002-8684(2008)S1-0012-06
室内声场计算机模拟发展40年(1968~2008)
曾向阳
(西北工业大学环境工程研究所，陕西西安710072)
【摘要】经过数十年的发展，室内声场计算机模拟已成为声学及相关学科的一个应用广泛的研究方向。对该技术的发展历程大致划分为3个阶段，简要概述了各个阶段的研究状况和主要进展，并对其在发展过程中形成的分支研究方向以及该技术的应用领域和发展趋势进行了总结。
【关键词】室内声场；计算机模拟；发展历程
【中图分类号】TB54;TU112【文献标识码】A
F or ty Yea r s of Developm ent of Room Acoustic Com puter Sim ulation
ZENG Xiang-ya ng
冬瓜肉片汤(Institute of Environmental Engineering,Northw estern Polytechnical University,Xi′an710072,China)【A
荡口古镇要门票吗bstr act】Room acoustic computer simulation has become a rearc h direction w hich has broad applications in acoustics and its related areas after veral decades of development.The development history of this technique is divided into three phas,and the rear ch status and main advances of each pha are summariz ed.The branch rearch dir ections of the technique and its applications and future development trend are also concluded.
【Key wor ds】sound fields in rooms;computer simulation;development history
下川口综述
1引言
室内声场模拟研究有助于人们了解室内声传播的物理规律，进而可在各种封闭结构的声学设计中得到应用。早期的室内声场模拟主要依靠缩尺模型(Scale Model)来完成，该技术已发展得较为成熟，至今仍然应用比较广泛。不过，由于经济成本较高，所需实验设施多，该技术往往只能在一些重要建筑或结构的设计中才会使用。计算机模拟是一种数字式方法，能有效弥补缩尺模型技术的不足。从20世纪60年代至今，大约有40年的发展历史。目前，室内声场计算机模拟技术已在建筑声学、心理声学、虚拟现实等领域受到广泛重视并已开始步入实际应用阶段。
以下分为发展过程、分支研究方向、应用领域和发展趋势4个方面对室内声场计算机模拟技术加以综述。2室内声场计算机模拟的发展过程依据进展情况及研究规模，笔者将过去40年的发展历程大致划分为以下3个阶段。
(1)发展初期:20世纪60年代末~70年代末
世纪5年代，对室内声学的研究仍以经典的统计学理论及缩尺模型技术为主。不过，随着计算机的强大能力开始在科研领域逐步显现，基于计算机模拟的研究方法在物理学的各个分支方向也开始受到关注。有学者提出利用计算机模拟室内声场的构想，但由于当时的理论基础还不够完善，也缺乏足够的技术支持，发展一直比较缓慢。挪威、德国等欧洲国家的一批研究人员率先开始这方面的研究工作，对声场计算机模拟理论的发展起到了重要的推动作用[1-2]。其中，挪威的A.Krokstad[1]在1968年提出了第一个比较完整的声线跟踪算法(Ray-T racing Method,RT M)，使得计算机模拟技术应用于实际室内声场成为可能。因此，笔者将该论文发表的年代看作室内声场计算机模拟研究的开端。声线跟踪法与后来出现的虚声源法(Image Source Method,ISM)[3-4]都是以几何声学为基础的经典方法。最初对这些算法的验证多限于二维或三维矩形空间情况，没有在工程实践中得到应用。
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(2)快速发展:20世纪80年代~90年代前期
20世纪80年代前后,A.K rokstad[5],A.Kulow ski[6], Borish[7],H.L ee[8]等人从算法设计和程序实现方面
对RT M和ISM方法进行了进一步研究，使得它们可直接
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