频率高于 8kHz 和低于 80Hz 的吸声系数?

信息处理 matlab 声音的 声音 声学
2022-02-18 22:35:54

我正在构建一个 matlab 模拟,将房间补偿应用于 3D 音频渲染系统,并且我正在搜索各种材料的频率相关吸声系数以提取反射系数。

然而,我发现的所有表格都提供了不同倍频程频带的吸收系数,这些频带的中心频率从 125Hz 到 4kHz 或最多 8kHz,但在我的情况下,我需要考虑高达 20kHz 的频率。

我的问题是为什么吸声系数表限制在这样的频率范围内,我应该如何考虑较高频率(即高于 10kHz)和较低频率(即低于 80Hz)的系数?

我在 Michael Vorländer 博士的“Auralization”一书的附件部分找到了表格,它使用ISO 354:2003标准来执行测量。

我发现频率值高于 8kHz 的唯一资源是这篇论文:https ://www.degruyter.com/downloadpdf/j/aoa.2013.38.issue-2/aoa-2013-0020/aoa-2013-0020 .pdf建议使用前面提到的标准的替代方法,以便从 50Hz 到 50kHz 进行测量,但是这些仅针对极少数材料提供。

2个回答

表格没有它的主要原因是它很难测量。ISO 354:2003 中的测量技术依赖于测量混响室中混响时间的差异,无论有无材料样本。在较高频率下,混响时间主要由空气吸收决定,声场变得越来越不扩散,这违反了测量背后的基本假设。测量大于 1 的吸收系数并不少见。那不好!

我不会将空气吸收和墙壁吸收混合在一起。它们是不同的效果,应分别建模。它们基本上是添加剂。在 20 kHz 时,空气吸收约为 50-ish dB/100m。房间中的早期反射只有几米的传播距离,所以会有一些衰减,但仍然有足够的能量。

请记住,壁吸收测量不是在 8 kHz 下进行的,而是在 8 kHz 倍频程上进行平均,因此数据涵盖高达 11.5 kHz 的频率。如果您需要租用,您通常可以通过查看 4 kHz 和 8 kHz 值之间的差异来简单地推断到 16 kHz。

最简单的方法是以 dB 为单位推断反射系数。示例:4 kHz = 0.6,8 kHz = 0.8。反射系数分别为 0.4 和 0.2 或 -4dB 和 -7dB。因此,每倍频程的反射能量下降 3 dB。对于 16 kHz,外推得出 -10 dB,即反射系数为 0.1 或吸收为 0.9。

像这样的东西

α16=1100.1(210log10(1α8)10log10(1α4))

好问题。大约 10kHz 之后,大部分能量会因空气吸收而损失,具体取决于您与源的距离。你的房间模型可以用一个低通滤波器来近似这个,它的滚降近似于距离,但不要引用我的话。