縮尺模型實(shí)驗(yàn)是將廳堂尺寸按比例縮小后,在其中研究聲波傳播的物理現(xiàn)象,并由此推斷實(shí)際廳堂的音質(zhì)?捎糜谠诮ㄖO(shè)計(jì)階段,比較不同設(shè)計(jì)方案音質(zhì)的優(yōu)劣。
聲學(xué)縮尺模型實(shí)驗(yàn)建立在相似原理的基礎(chǔ)上,除要求模型幾何相似外,各物理量也必須滿足相似性法則。
假定實(shí)際廳堂與模型之間的比例為n:1,即:
式中——模型的尺寸,m,下標(biāo)m表示模型,下同;
——實(shí)際廳堂的尺寸,m
取時(shí)間的相似比為:
頻率的相似比為:
模型界面材料的聲學(xué)特性應(yīng)滿足:
實(shí)際應(yīng)用中,所持模型比例n常取10~50,所以模型中相應(yīng)的分析頻率也要提高10~50倍。這就要求:
(1)模型試驗(yàn)中所用的聲源和傳聲器在頻率nf工作時(shí)的特性與實(shí)際廳堂中測(cè)量?jī)x器在頻率f是的工作特性相同;
(2)模型個(gè)界面材料在頻率nf是的聲學(xué)特性與實(shí)際廳堂中相應(yīng)的界面在頻率f時(shí)的聲學(xué)特性相同;
(3)模型中空氣在nf時(shí)的衰減系數(shù)應(yīng)與實(shí)際廳堂中空氣在頻率f時(shí)的衰減系數(shù)相同,可通過(guò)干燥空氣或氮?dú)庵脫Q來(lái)實(shí)現(xiàn),或通過(guò)計(jì)算修正。
通過(guò)模型試驗(yàn),可以了解反射聲的傳播歷程、脈沖響應(yīng),聲場(chǎng)分布、混響時(shí)間等一系列客觀參量。