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声学设计方案精选(九篇)

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声学设计方案

第1篇:声学设计方案范文

论文关键词:价值工程,方案设计,教室,声学特性

 

价值工程在建设工程项目中的应用可扩展到工程项目全寿命周期的各个阶段,包括项目建议书、勘察、设计、施工、运营、废弃处理等各阶段,其中在价值规划阶段即项目建议书、可行性研究、勘察、设计阶段的价值工程分析尤能对项目的价值起到事半功倍的作用。本文将用价值工程分析大学阶梯教室的声学设计方案,从中选出最为合适的方案,从而以一定的投资达到较大的效益。

1 150人用阶梯教室的相关说明及假定

本文以山西某大学教学主楼中的150人用阶梯教室为例进行分析,该教室如图1所示,开间和进深分别为14.4 m和10.8m,层高4.5 m。该教室相关说明及假定如下:

1) 教室地面和讲台均为水磨石,墙面为普通白灰抹面,窗户总面积54.4 m2,安装普通玻璃,设两个普通硬木拼板门,上有亮子,门洞面积为7.2 m2;

2)教室设8级台阶,每层台阶高120 mm,宽900 mm;

3)采用德国ADA声学设计公司开发

的EASE软件做声学模拟,在距地面1.78 m(距讲台1.58 m)处以略提高的讲话声为声源,其500 Hz和1kHz时前方1 m处的声压级(A)分别为60dB 和58 dB;在听众区选取50个测点教室,如图1;

图1 150人阶梯教室平面图及剖面图

4)教室处于大学校园内,周围环境噪声较低,采用普通砖墙砌筑即可满足教室一、二级隔声标准[1],且教室内无产生较高噪声的特殊设备,所以背景噪声采用40 dB;

5)本文声学处理采用吸声吊顶(井字梁下留约150 mm大空腔)和在讲台上部离黑板600 mm处设大约12 m2的折线形反射板,如图1,具体材料的选用从以下几种方案中选择。方案一:矿棉装饰吸音板吊顶和铝合金微穿孔板反射板;方案二:矿棉装饰吸音板吊顶和铝合金微穿孔板反射板,且反射板里加50厚玻璃棉毡;方案三:铝合金微穿孔板吊顶和铝合金微穿孔板反射板;方案四:铝合金微穿孔板加50厚玻璃棉毡吊顶和铝合金微穿孔板加50厚玻璃棉毡反射板。其中矿棉装饰吸音板采用某建材制品厂生产的13厚FH9717型吸音板,铝合金微穿孔板厚1 mm,孔径0.8 mm,穿孔率1%;

6)本文将以总声压级、频率为500Hz和1 kHz时的混响时间及其频率为1 kHz的辅音清晰度损失率为评价指标。

2 模拟结果及其分析

在用软件EASE对四种方案进行模拟后得出结果,如表1所示。教室背景噪声采用40 dB[1];美国ANSI S12.60—2002标准规定教室信噪比(S/N)最小应为15dB[2],“教室声学”研究表明教室信噪比(S/N)小于10 dB时,听力正常的学生语言清晰度会严重降低,要使听力上有缺陷的儿童听清楚,需要至少15 dB的信噪比[3]免费论文。从表1可看出:从方案一到方案四整个声场的声压级略有下降,方案一的最大声压级差为1.6 dB,声场比较均匀,最小信噪比较大,为14.3 dB。

表1 四种方案的软件模拟结果

我国《民用建筑隔声设计规范》规定,对于体积在500~1000 m3范围的合班教室,500 Hz频率时的混响时间为1 s,其中混响时间可有0.1 s的变动幅度,教室体积可有10% 的变动幅度[1]。从表1可见:四种方案均达到标准要求,其中方案四所选材料吸声系数较大,其混响时间最短,500 Hz和1 kHz时分别为0.38 s和0.39 s。

语言可懂度是混响时间、声压级和信噪比等的综合评价标准,相关资料表明如果混响时间为0.5 s,信噪比为+10 dB时,可懂度可达90%以上,如信噪比为0 dB,则可懂得仅有55%;如信噪比为+10 dB,而混响时间为1.5 s,可懂度为75%左右;如混响时间为1.5 s,信噪比为0 dB时教室,可懂度仅仅30%[3]。语言可懂度有许多评价指标,本文以辅音清晰度损失率(Alcons)为指标,损失越小,可懂度越好,根据软件规定损失率为0%~7%时,优秀;7%~11%时良好;11%~15%为一般;15%~18%时较差;18%以上很差,不可接受。分析表1可知,方案四有四个测点辅音清晰度损失率最小,达优秀,四十六个测点辅音清晰度损失率在7%~11%之间,为良好,声学环境相对最好;在四个方案中,方案一声环境较差,良好率和一般率分别为18%和82%。

3各方案的价值工程分析

3.1价值工程[4]

价值工程是以提高产品或作业价值为目的,通过有组织的创造性工作,寻求以最低的寿命周期成本,可靠地实现使用者所需功能的一种管理技术。其计算方法可分为两大类:功能成本法和功能指数法。现以功能指数法分析本文的四种方案,其表达式为:

VI = FI / CI ①

其中VI即为第i个评价对象的价值指数,FI为第i个评价对象的功能指数, Fi即各方案教室中50个测点功能得分的平均值; CI为第i个评价对象的成本指数; I , i均取1,2,3,4。

VI= 1此时评价对象的功能比重与成本比重大致平衡,合理匹配,可以认为实现该功能的现实成本合理;VI < 1此时评价对象的成本比重大于其功能比重,表明对于系统内其它对象而言,目前所占成本偏高,从而会导致该对象功能过剩,应降低成本;VI > 1此时评价对象的成本比重小于其功能比重,可能原因有三种,1),成本偏低导致功能偏低,应增加成本;2),目前功能超过应具有的水平教室,也即存在过剩功能,应降低功能水平;3),对象在技术、经济等方面有某些特征,致使功能较高而所需成本较低,无需改进。

3.2 方案分析

功能指数:本例以其辅音清晰度损失率为评价指标,每个测点根据其被测为优秀、良好、一般、较差和很差的情况分别得分为100、80、60、40和20分[5],(该例实际情况和演艺建筑声学装修设计略有不同)。根据公式②得出各方案功能指数,见表2,可以看出方案四的功能最好。

表2:功能指数计算

成本指数:功能的成本由许多部分构成,比如人工费、材料费、施工机械使用费、其它直接费、现场经费、企业管理费等等。在本文四种方案中,由于材料费的不同而导致其它费用不同,因此为直观起见,只对其主要材料即吸声材料费用进行成本比较。根据方案选择时山西省材料价格,所选矿棉装饰吸音板价格34元/m2,铝合金微穿孔板(双面)价格170元/m2,玻璃棉毡价格22元/m2。吊顶面积为142.04 m2,反射板面积为11.67 m2免费论文。根据公式③得出各方案成本指数,见表3,可以看出方案四的成本最高。

表3:成本指数计算

价值指数:根据公式①,可得出各方案价值指数见表4,可看出方案三、四价值指数小于1,说明评价对象的成本比重大于功能比重,也即对于系统内其它对象而言,功能虽有提高,但成本增加比例高于功能增加比例;方案一、二的价值指数均大于1,表明评价对象的成本比重小于功能比重,且两方案均能满足使用要求,而方案二比之方案一成本略有增加,但功能却有更大比例的提高,所以,方案二是可以考虑的首选方案。

表4:价值指数计算

4实验数据

在后续的具体施工过程中,建筑方根据实际情况和分析比较,选用了方案二,即矿棉装饰吸音板吊顶教室,讲台上部设置铝合金微穿孔声学反射板,内置玻璃棉毡,用4418型建筑声学分析仪(丹麦B&K公司),4224型标准声源(丹麦B&K公司)进行了试验,现列举到场学生数不同时的混响时间实测值,见表5。

表5:教室混响时间实测值

从表5可看出,无论空场还是满场,混响时间都能满足使用要求,500 Hz时的混响时间均小于1 s,高频与中频混响时间基本保持一致,低频混响时间比中频段略有提高。通过比较表1和表5,也可看出,方案二的混响时间与实测时空场的混响时间基本吻合,说明对该教室进行软件模拟分析方案声品质的正确性和可行性。在使用中对不同年级、不同专业的师生进行了问卷调查,普遍反映该教室音质效果良好。

5结论

本文通过对具体教室的几种声学设计方案进行声品质比较和经济学的价值分析,从中选出最为合适的方案,取得良好效果。表明在方案设计阶段价值分析的重要性和可行性,在既有条件下,可以以有限资本实现较大功能,达到较高价值。

参考文献

[1]GBJ118-88.民用建筑隔声设计规范[S].北京:中华人民共和国城乡建设环境部,1988.

[2]ANSIS12.60—2002.Acoustical Perfomance Criteria, Design Requirements,and Guidelinesfor schools[S]. American Natinal Standards Institute, 2002.

[3]Classroom Acoustics—a resource for creating learning environments with desirable listeningconditions,2000.

[4]刘伊生.工程造价管理基础理论与相关法规[M].北京:中国计划出版社,2003:135—159.

[5]项端祈,王峥,陈金京,等著.演艺建筑声学装修设计[M].北京:机械工业出版社.2004:298—302.

第2篇:声学设计方案范文

【关键词】教育信息化;班班通;多媒体;音频系统;绿色扩声

【中图分类号】G40-057【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)09―0043―03

引言

根据最新公布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要》要求,“国家要加快教育信息基础设施建设,到2020年,基本建成覆盖城乡各级各类学校的数字化教育服务体系,促进教育内容、教学手段和方法现代化。”与此同时,“加强优质教育资源开发与应用,继续推进农村中小学远程教育,使农村和边远地区师生能够享受优质教育资源。”

《教育部2010年的重点工作安排》中,也明确提出了“推进教育信息化和优质教育资源共享。研究制定构建覆盖城乡学校数字化教育服务体系的政策措施。为农村中小学班级配备多媒体远程教学设备,加强教师信息技术培训。全面部署基础教育、职业教育和高等教育教育信息化建设。”

由此可见,国家已经将教育信息化提高到了一个前所未有的高度并做出了重要的战略部署,这势必引起全社会的高度重视和重点关注。

从2008年开始试行的“班班通”工程就是教育信息化工程具体实施的项目之一。该项目中的教育信息化设备主要包括网络设备、视频设备、音频设备、控制设备四大类。怎么科学设计,合理配置好这四大类设备,是整个多媒体系统运行成败的关键。

由于前期国家缺乏统一的技术方案和指导实施标准,因此各省、市的“班班通”工程在具体实施时均不同程度地暴露出技术方案不科学,设备配置不合理等问题,既浪费了教育资源,也影响了正常教学。

我们对2009年辽宁、重庆等省市推行的“班班通”工程做了深入细致的调查和研究,下面就现行的“班班通”工程招标方案中存在的问题谈谈我们的意见和看法,希望借此抛砖引玉,与教育技术专家共同探讨,为我国的教育信息化建设尽自己的微薄之力。

一 当前“班班通”工程的方案设计不合理

“当前,国内一些院校在教学环境建设过程中存在重设备选型轻系统设计的误区”、“多媒体应用系统分类上大多是分开的,但在视听环境中,人们要求视听同步,效果和谐统一。”[1]任何一个称职的技术人员,在设计技术方案时,都应该充分考虑到系统内各个单元的合理、平衡和协调。

但遗憾的是,在对当前已经实施的“班班通”工程的考察中我们发现,由于没有规范标准的方案,不仅造成“班班通”工程的技术方案五花八门,配置混乱,而且90%的招标方案设计中存在较大技术缺陷,系统存在硬伤,造成整体效果差。原因是过分强调网络系统、视频系统、控制系统的功能,而严重忽视了音频系统的作用。

以辽宁省沈阳市2009年采购的7000多套“班班通”工程配置的产品为例,该项目单套设备造价达1.3万元,其中投影机、计算机、视频展示台、液晶书写屏等采用都是知名品牌,但音频设备却选用价值仅40元左右的有源音箱,这占不到整套设备总价的3‰。我们在辽宁的沈阳市、大连市,重庆的江北区、涪陵区考察的所有“班班通”项目,无一例外的,方案里只是一味突出视频,而忽略了音频的作用,这不能不说是一个致命的技术缺陷,势必影响整个多媒体教室的教学质量和整体效果。更为严重的是,通过对重庆市江北区49所中小学645个教室的调查,我们发现几乎所有的“班班通”工程项目因为音频系统过于简陋,已经危害了师生身体健康,严重影响了教学质量。

二 “班班通”工程中音频系统的重要性

众所周知,教师是人类灵魂的工程师,也是人类最崇高的职业。他们的身心健康备受政府和社会的关注。据鹿道温等人对郑州市57中、金水区二小等学校共219名教师调查的结果显示:教师咽炎患病率为100%。繁重的教学,嘈杂的环境,让老师嗓音嘶哑,身心疲惫。老师渴望有一种既先进实用又环保健康的扩声模式来保护的自己的嗓子。

另据调查,目前75%以上的中小学教室使用的扩声设备存在严重的质量问题和安全隐患,刺耳的噪声,变调的歌声、失真的人声,含混的乐声,不仅伤害了学生的听觉听力,而且损伤了学生对音乐的欣赏力。学生也盼望有一种既先进实用又环保健康的扩声模式来拯救自己的耳朵。

“保护嗓子”和“拯救耳朵”都要求我们设计科学的音频系统,制定健康的扩声模式。

三 “班班通”工程中音频系统常见的技术盲点

评判音质的优劣一是主观标准,包括质的因素、量的因素、空间因素、语言清晰度四个方面;二是客观标准,包括声压级与声场均匀度、混响时间与声音明晰度两个方面。

根据以上原则,我们对前述四个市(区)“班班通”招标方案中音频系统作了细致的研究和考察,我们发现所有音频系统不仅功放、音箱的产品技术参数设计不当,而且音箱的安装位置存在严重问题,造成声场不均,不仅不能满足教学实际需要,也不符合国家室内扩声的标准和要求。

更值得注意的是,不合理的设计导致了学校教学设备的管理混乱,也造成了教学资源的极大浪费。调查中我们发现,在某些学校同一个教室内,出现了多达四套独立的扩声系统:计算机(带有源音箱)音频系统,校园广播系统,有线电视音频系统,教师自备的便携式(小蜜蜂)扩声系统。因此无组织、无计划的重复投入造成的资源浪费,尤其应该引起我们方案决策者的反省和深思。

中央电教馆向全国电教系统推荐的《班班通综合解决方案》一书中,对班班通的定义是“学校每个班级里具备与外界进行不同层次的信息沟通、信息化资源获取与利用、终端信息显示的软硬件环境,实现信息技术与学科日常教学的有效整合,促进教师教学方式和学生学习方式的变革,最终促进学生的发展。”由此可见,真正意义的“班班通”要求的是信息“沟通”和“互通”。

遗憾的是,综观现阶段已经实施并运行的所有“班班通”工程,我们发现100%的“班班通”中的音频系统没有实现语音信息的“互通”, 而只是实现了“单通”,也就是音频设备只是被动的接受来自网络和其他音源设备的信号,从而无法与外界的语言信息进行交互。究其根本原因,主要是根本没有考虑和解决由于网络传输引起的声音延迟、线路回音问题。

四 “班班通”工程中音频产品的质量堪忧

通过对上述四个市(区)“班班通”工程招标方案里音频系统中扩声产品的调查,我们发现80%在使用的扩声产品粗制滥造,电路噪声太大,对环境噪声也未做过滤,造成教室声学噪声加大,环境恶劣。最重要的是,中国CCC认证目录中第八条明确规定所有音频功率放大器必须进行强制性认证。但几乎所有的中标产品均未取得国家CCC认证。

以沈阳市2009年采购的7000多套班班通项目产品为例,该有源音箱与金属机柜相连,还存在严重安全隐患,容易造成电容击穿,导致人员伤亡。该方案造成的可能后果是:

1 损坏学生的听觉听力。台湾阳明大学认知神经心理学教授洪兰指出:听觉神经细胞坏死即不能再生,而且听觉神经细胞接收的声音分贝越高,越快坏死。听觉神经细胞持续接受89分贝2小就会坏死,而且每增加3分贝,坏死速度就增加1倍。该方案中第一排学生离音箱距离只有1―1.5米,按其设计扩声功率30W计算,前三排学生上课时所接收的声音将会达到80-85分贝,必定会对学生听力造成严重伤害。

2 造成学生神经衰弱。从电声学的角度看,正常谈话时语言的声功率约为1微瓦,大声讲话时可以增加到1毫瓦,与讲话人相距1米时平均声压级为65―75分贝。根据多年扩声系统的研究经验,结合教学实践,我们认为在中、小学教室的语言扩声系统中,最科学合理的声音分贝数不应超过80分贝,否则会对师生造成生理、心理上的影响,如:心情焦虑不安、心情烦躁、无精打采,上课注意力不集中等等,严重影响教学质量。

3 破坏学生的音乐欣赏能力。低劣的扩声设备必将带来刺耳的噪声,变调的歌声,失真的人声,含混的乐声,不仅伤害了学生的听觉听力,而且损伤了学生对音乐的欣赏力、感知力、创造力,不利于学生艺术修养的培养和提高,更不利于国家素质教育的推行和推广。

4 易引起教学事故和安全事故。由于该系统扩声产品未取得国家CCC认证,不符合国家安全和电磁兼容标准,不仅会对其他设备造成电磁干扰,影响整个系统的正常工作,而且问题严重的容易引起火灾或人员伤亡事故。

五 “绿色扩声,健康教学”的理念、模式与标准

中央电教馆在《班班通综合解决方案》一书中推荐的“绿色扩声,健康教学”的新理念、新模式和新标准是在当前形势和技术条件下,最有利于保证教学效果,保护老师,又有利于学生健康并满足教学需要的音频系统方案。其主要产品有HT-PS05集成模式、HT-PS06增强模式、HT-PS08数字模式三种。新扩声模式在设计上更注重对学生音乐艺术细胞的培养,学生的MP3、MP4、随身听等便携式音源可以方便地连接到设备上,轻轻松松将沉闷的教室变成优美的音乐厅、欢快的OK厅。通过对“绿色扩声,健康教学”扩声新模式的产品在北京地区15所重点中学使用效果的调查表明,既有效保护了教师的身心健康,又提高了学生的音乐欣赏水平;既迎合了家长对学生音乐艺术爱好的培养需要,又符合了国家对学生综合素质教育的要求。

我们认为“绿色扩声,健康教学”扩声的新标准就是“设计科学,使用方便,语音优美,乐音完美”。

1 设计科学。如前所述,中小学教室的语言扩声系统中,最科学合理的声音分贝数不应超过80分贝,过大就是噪音,是不健康的声音,会对师生造成生理、心理上的影响,我们要结合中小学校的典型教学环境,科学设计教学环境下的合理声功率,优化配置,系统力求科学、实用、安全、环保。

2 使用方便。老师在教学过程中,控制容易,操作简单,使用轻松;学生在班会和文娱活动中即插即用,操作容易,简单安全;网络通话无回音、无延迟,清晰流畅。

3 语音优美。语音优美是指语言信号经过扩声系统后,音质“清晰、自然、亮丽、丰满”。优美的语音可以让学生身心健康,轻松学习。

4 乐音完美。乐音完美是指音乐信号经过扩声系统后,音质“层次清晰,细节丰富,动感强烈、圆润动听”。 完美的音乐可以让学生陶冶情操、放松心情。

在“绿色扩声,健康教学”新扩声系统下,老师讲课时不需要刻意提高音量,就如平时跟朋友交谈一样即可。经系统扩声后,老师的声音清晰、自然地传送给每个学生,并且声场均匀,始终保持在75-78分贝(即相距1米时两人正常谈话的声压值)左右,教师可以轻松、自然地讲课,学生可以清楚、自在地听课,整个教学环境气氛和谐、亲切自然、环保健康,同时可以实现班与班之间的远程交互,优质教学资源共享。

正是由于“绿色扩声,健康教学”新扩声模式的显著作用和完美效果,我们报请教育部教学仪器研究所尽快制定出“班班通”音频系统的行业标准,教育部教学仪器标准化委员会原则同意以HT-PS05集成模式、HT-PS06增强模式、HT-PS08数字模式三种产品的企产标准为基础制定《教育部班班通教学音频系统行业标准》,用于规范“班班通”教学音频系统的设计、生产、检测和使用。该标准目前正在起草中。

六 对当前“班班通”工程中音频系统的三点建议

基于上述内容,我们对今后的“班班通”工程提出以下三点建议:

第一,设备配置时一定要考虑方案的全局性、合理性和标准性。设计要有全局观,坚持科学合理、客观公平的原则,音、视频要不偏不倚,平衡协调,相得益彰,不能厚此薄彼,否则会影响整个系统的效果;

第二,设备招标中一定要考虑合法性。按照相关法律规定,没有取得国家认证的产品,一律不得进入政府采购招标。所以,“班班通”工程的设备必须选用取得国家CCC认证的产品,在招标过程中应采用一票否决制;

第三,设备选型时一定要考虑环保性。教育信息化设备绿色节能一直都是教育部门关注的重点,所以在设备选择时一定要优先考虑“绿色节能,健康教学”类设备,一方面有利于师生们的身体健康,另一方面也符合国家和国际社会对环保的新要求。

参考文献

[1] 钟晓流.多媒体教学环境的设计与评价[J]. 现代教育技术, 2010,(6):5-10.

第3篇:声学设计方案范文

4G13T车型发动机为1.3T,按经验排气系统容积在18L以上比较合适,该排气系统数模中,前消容积约为5.16L,后消约为18.55L,总容积约为23.71L,可满足一般设计要求。由于未能提供排气系统GT模型,因此方案分析时,只能对前后消传声损失进行分析,而噪声及背压情况,通过后期试验数据采集对比分析。

[关键词]传声损失

中图分类号:U464.134.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)24-0102-01

1.CAE优化

包体方案1

后消容积较大,主要考虑其低频消声效果,同时针对涡轮增加发动机高频噪声可能会较高,在后消再设置一个腔针对高频部分进行吸音。具体结构如下。从传声损失计算上来看,该方案在200Hz以内具有较好的消声效果,同时中频至高频段传声损失未有太大的衰减,各频段性能比较均衡。

包体方案2

后消方案2同时考虑降低成本方案,在后消方案1基础上去除插入管,同时对管路长度进行微调。从传声损失计算结果来看,200Hz以内低频部分传声损失略有降低,中频部分略有提升,高频部分相差不大。

方案对比分析

M50N车型发动机为1.5T,按经验排气系统容积在18L以上比较合适,该排气系统数模中,前消容积约为5.16L,后消约为18.55L,总容积约为23.71L,可满足一般设计要求。

包体消方案2同时考虑降低成本方案,在方案1基础上去除插入管,同时对管路长度进行微调。从传声损失计算结果来看,200Hz以内低频部分传声损失略有降低,中频部分略有提升,高频部分相差不大。

2. 试验验证

试验标准及设备

测试标准:

GB/T 18697-2002《声学 汽车车内噪声测量方法》

试验设备:

测试设备为LMS数采前端、GRAS传声器及三向加速度传感器

试验数据对比

怠速工况测试结果对比见表1:

加速工况方案1、方案2测试结果对比见图1

排气系统模态对比见表2

结论

包体方案1设置了一个腔针对高频部分进行吸音,从传声损失计算上看,200HZ以内具有较好的消声效果; 怠速开/关空调时,方案1整体噪声优于方案2;加速工况下,排气尾口处噪声方案1优于方案2。

参考文献

第4篇:声学设计方案范文

1 策划多种形式,激发创造热情

根据初中学生的身心特点,借鉴兄弟学校的经验,笔者参与制定了我校物理综合实践活动的培养目标.期望通过多种形式的宣传发动,借助学生的好奇心,激发他们的创造热情.

1.1 制定物理综合实践活动的培养目标

物理综合实践活动的目标建构要着眼于每一个学生全面而有个性的发展,强调学生参与实践,发展综合运用物理知识的能力;坚持物理学习过程中的自主选择和主动探究,为每个学生的个性发展创造空间;强调面向学生的生活世界和社会实践,创造性地开展活动.我们借鉴了兄弟学校的相关做法,结合我校学生的身心特点,制定了如下目标.

1.2 通过多种形式的宣传发动,激发学生的创造热情

笔者根据我校学生的身心特点,策划了四种形式的宣传发动:一是专题讲座形式,精心收集军事科学、航天技术、通信技术、空间技术、科学家的事例与贡献等材料,利用活动课分班级或集中举办科技讲座,对学生进行思想品德和科学素质教育;二是专题介绍形式,联系社会生活中的物理现象,让学生自己搜集资料在班上进行专题介绍;三是黑板报形式,利用黑板报介绍物理知识的应用;四是观看科技录像形式,不定期组织学生观看科技录像片.经过宣传发动,学生学习物理兴趣大大增强,笔者趁热打铁,搜集了一些思维训练材料,举办了两期“创造思维能力的培养”讲座,让学生了解创造思维的特点及应用实例,让学生感觉到创造离他们并不远,只要进行适当训练,加上自身钻研,人人都能成为小发明家.在进一步调动学生的积极性以后,笔者又适时地举办了物理综合实践活动讲座,提出活动方案、指导意见与实施办法.学生一呼百应,跃跃欲试,创造热情高涨,在这种背景下,物理综合实践活动就在我校轰轰烈烈地开展起来了.

2 放手设计方案,提高设计能力

物理综合实践活动方案的设计、制定,对培养学生的科学素质、创新精神作用很大.鉴于学生普遍缺乏设计活动方案的经验,笔者在开展活动时,先示范一些活动的方案,在学生了解设计方案的全过程后,再放手让学生通过自主设计与小组讨论相结合,创造性地设计出活动方案.

2.1 通过示范设计方案,实现设计能力的有效迁移

由于八年级学生刚学习物理,对物理学的一些研究方法不甚了解,因此在开展“比较材料的隔声性能”活动时,感觉困难很大.笔者从保护学生学习物理的兴趣与对物理现象的好奇心角度,示范了该实践活动的方案,让学生在按照方案进行操作过程中,了解物理研究的一些方法,了解设计方案的过程,从而实现设计能力的迁移.以下为活动方案:

活动目的:(1)巩固所学知识,将所学知识运用到实际生活中;

(2)学会用控制变量法比较不同材料的隔声性能;

(3)思考如何提高控制噪声的效果,增强环境保护意识.

活动形式:以小组为单位.

活动材料:声源(手机)、隔声材料(报纸、塑料袋、衣服、泡沫等)

方案设计:

方案A:让人站在距鞋盒一定距离处,鞋盒中放置不同材料时,比较听到鞋盒中手机发出声音的响度.

方案B:让人一边听声音,一边向后退,直到听不到声音为止,比较此处距鞋盒的距离.

汇报与交流:各小组根据实验的记录进行汇报,比较两种方案的优劣,提出对隔离生活噪声的做法.

2.2 通过小组合作、讨论,培养学生的创新精神

通过“比较材料的隔声性能”活动的开展,学生对活动方案的设计、操作有了一定的了解,但在具体设计时可能仍有一些困难,因此笔者在设计活动方案时注意引导,让学生在教师引导下完成方案设计.比如在进行“调查中学生的视力状况”活动中,笔者尝试引导学生自主设计活动方案,然后进行小组交流、讨论.以下为笔者引导的内容.

活动目的:(教师给出)

(1)通过调查,了解中学生的视力状况及其危害;

(2)通过调查分析与资料查询,了解近视眼的成因;

(3)学习有关调查的方法:如何设计简单的调查问卷;如何进行小范围调查;如何对调查的信息进行简单的处理与分析;如何书写调查报告.

活动形式:以小组为单位.

调查问卷:(引导学生从四个方面设计问卷:一是希望调查哪些问题;二是希望反映哪些内容;三是一个人的视力可能与哪些因素有关;四是近视眼的危害.)

调查报告:(引导学生从网络上查询调查报告的书写格式)

通过教师的引导,学生独立查询网络资料,自主设计问卷,经组内交流、讨论后定稿.在此过程中,同学们个个热情高涨,在借鉴网络上相关问卷的同时,创造性地设计了一些新问题.通过该活动的开展,大多数学生掌握了调查的方式方法,从而达到了通过设计方案培养学生创新精神的目的.

3 积极开展活动,锻炼动手能力

在活动中,除了设计活动方案,更多的是要求学生去观察实验现象(或实地参观)、动手操作实验器材(或走访一些地方、访问当事人),在此过程中,需要小组成员通力合作,因此在活动中,学生的观察能力、合作能力、操作能力都得到了锻炼.

3.1 通过参与活动,提高学生的观察能力

俄国著名的科学家门捷列夫曾经说过;“科学的原理起源于实验的世界和观察的领域,观察是第一步,没有观察就不会有接履而来的前进”.通过观察获取的实验现象能激发学生的兴趣,启迪学生求知的欲望,但是学生的观察能力不是自发形成的,要靠教师的诱导、启发.在活动中,笔者注意教给学生观察的方法,如比较观察法、顺序观察法、整体观察法、重点观察法与归纳观察法等,同时对实验现象的观察提出具体要求,使得学生在进行活动时能有的放矢地进行观察活动,通过多次活动,大多数学生的观察能力得到了显著提高.

3.2 通过实践活动,锻炼学生的操作能力

实践活动最终要依靠学生来完成,因此动手操作实验器材、走访、座谈、问卷调查等能力要学生在实践中锻炼提高,在实践中巩固发展.笔者主要通过四个途径锻炼学生的动手操作能力:一是指导学生根据使用说明书学习使用相关器材;二是指导学生学会收集实验数据,整理走访、座谈、问卷调查的文字材料;三是指导学生学会分析收集的数据、材料,从中总结相关结论;四是指导学生学会撰写实验报告、调查报告、小论文等文字材料.通过几年来综合实践活动的开展,大多数学生的操作能力得到发展、提高,学生在操作实验、走访、座谈、问卷调查等活动中越来越熟练,越来越得心应手.

3.3 通过实践活动,强化学生的合作意识

由于活动主要由小组来完成,这就要求学生要学会合作,发挥集体智慧.在小组中,不同特点的学生要能发挥出最佳水平,比如思维能力强的学生可以提出好的创意及实施方案;动手能力强的学生负责具体制作;管理能力强的学生负责管理与协调;反省能力强的学生对活动方案、活动过程进行反思、评估,提出改进意见等.比如在“简单电路的设计”活动中,学生首先对电路的连接知识进行回顾,并根据要求设计电路(这一阶段的工作主要由思维能力强的学生完成),小组讨论定稿后,再选择实验器材进行制作(这一过程由动手能力强的学生完成),初步制作完成后,反省能力强的学生不断反思,改进实验,提高演示效果,美化制作工艺,使制作出来的电路既效果明显,又制作精致,管理能力强的学生协调小组间同学各司其职,合作愉快.新的课程标准把合作学习作为新形势下学生学习的主要方式之一,笔者发现在综合实践活动中,合作学习的优势明显,深受学生欢迎,学生在活动中自觉地进行合作,合作学习的意识得到了加强.

4 加强活动反思,培养创造能力

在活动中,预订的方案可能并不能解决所有问题,甚至会出现一些意想不到的现象和困难,因此需要学生在活动中时时对活动方案进行反思,在反思中创造性得对原有方案进行改进,或者直接提出新的方案,在这个过程中,学生的创造性思维得到了激发,创造能力得到提高.

4.1 通过对活动的总结,促进学生探究能力的提高

每次活动结束后,笔者都要求学生对整个活动进行评估、总结,在交流、讨论中,提高学生的探究能力.比如,在“比较材料的隔声性能”活动后,笔者要求学生回顾整个活动过程,初步学会科学探究.在“简单电路的设计”活动中,要求学生对设计的电路进行实验检验,不足之处进行改进.通过不断对活动的总结,学生的探究能力确实得到了提高.

4.2 通过对活动的反思,培养学生的创造能力

第5篇:声学设计方案范文

美国等发达国家在进行厅堂建筑设计时,均要由建筑师、声学顾问和剧场顾问组成联合设计组,从项目立项开始就一道工作,直至项目完工。这是国外厅堂建筑之所以高质量的重要保证。因此,只有明了建筑声学设计的程序和工作内容,学习国际先进经验和惯常做法,方能保证我国的厅堂建筑具有良好的音质。

一般而言,建筑声学设计的工作内容主要包括噪声控制和音质设计两大部分。

根据建筑物的使用功能、等级与投资规模,参照国际或国家规范来确定建筑物室内噪声标准,是噪声控制设计的首要内容。

通常音乐厅、剧场等厅堂都要求很低的室内背景噪声,因此,这些厅堂的选址很重要,应尽可能远离户外的噪声与振动源。另外,还要进行场地环境噪声与振动调查、测量与仿真预测,目的是为进行厅堂建筑围护结构的隔声设计提供依据,保证厅堂建成后能达到预定的室内噪声标准。

围护结构的隔声设计分为空气声隔声设计及固体声隔声设计两部分,均包括隔声量的计算、隔声材料的选择以及隔声构造设计等内容。除理论计算外,经常需要进行隔声构件的实验室或现场测量,来确定其各频带的隔声量。

噪声控制的另一重要内容,就是针对厅堂建筑内部的噪声振动源进行控制。这些噪声振动源包括空调设备、给排水设备、变压器、某些灯光设备、舞台机械设备以及来自相邻房间通过空气及固体传声传入的噪声和振动等,都将对观众厅的安静造成干扰。因此,在建筑方案设计阶段,声学顾问就必须介入,以便审视建筑内部各种房间的平、剖面布置是否合理,尽可能在建筑设计阶段就将可能的噪声振动干扰减至最低。

此外,建筑声学设计的另一个重要任务就是进行室内音质设计。

音质设计通常包括下述工作内容:

一、确定厅堂体型及体量。为看得清楚、听得清晰,各类厅堂都有个长度的限制。厅堂的宽度会涉及到早期侧向反射声的组织,与音质的空间感有重要关联。厅堂的高度不仅影响竖向早期反射声的组织,而且影响早后期声能比和混响声能的大小及方向。厅堂的体积和每座容积都直接影响混响时间等音质参数。厅堂的体型更是关系到是否存在回声、颤动回声、声聚焦、声影区等音质缺陷。所有这些,都必须在初步方案设计阶段就提供建筑声学的专业意见。

二、确定音质设计指标及其优选值。根据厅堂的使用功能选择混响时间、明晰度、强度指数、侧向能量因子、双耳互相关系数等音质评价指标,并确定各指标的优选值,是音质设计的重要任务。这些指标及其优选值的选定,将为进一步进行音质参量计算和将来竣工后的音质测试提供目标和依据。

三、对乐池、乐台、包厢、楼座及厅堂各界面进行声学设计。厅堂的平面及各界面的形状、面积、倾角等以及乐池、乐台、包厢、楼座、音乐罩、反射板等都影响声脉冲响应的结构,从而对厅堂音质产生重要影响。因此,是否设楼座、包厢,设几层楼座、包厢,楼座和包厢的深度及开敞度多少为合适,栏板的面积与倾角多大较恰当等等,都属于建筑声学设计的范畴,都需由建筑师与声学顾问共同磋商,加以确定。乐池的形状和开口大小也直接影响乐队声能的输送以及乐队与演员的相互听闻。此外,是否设音乐罩或反射板,设何种形式的音乐罩和反射板等等,也都需要从建筑声学专业的角度提供咨询意见,并给出设计方案。

四、计算厅堂音质参量。当厅堂的平、剖面及楼座、包厢、乐池、乐台等设计方案拟定以后,就可开始计算厅堂音质参量。通过音质参量的计算,提供设计反馈信息,以便对设计方案作出必要的修改与调整。这个过程有时需要反复进行多次,以便臻于至善。在此过程中,需要辅以平剖面声线分析、三维声场计算机仿真乃至缩尺模型试验等技术手段,才能做出较准确的预计。

五、进行声学构造设计。厅堂音质除了受前述建筑因素影响之外,还与室内装修材料与构造密切相关。因此,声学顾问还需与装修设计师密切配合,共同完成室内装修设计。声学装修构造设计通常包括各界面材料的选择和绘制构造设计图,需详细规定材料的面密度、表观密度、厚度、穿孔率、孔径、孔距、背后空气层厚度以及龙骨的间距等技术参数。

六、声场计算机仿真。对厅堂建筑进行仔细的声场分析和音质参量计算,有赖于声场三维计算机仿真。从这一点意义上讲,要进行成功的现代厅堂音质设计已离不开计算机仿真的辅助。

七、缩尺模型试验。对于重要的厅堂,除了计算机仿真外,通常还须建立一定缩尺比的厅堂模型,进行缩尺模型声学试验。缩尺模型试验优于计算机仿真之处,在于唯有它能对室内声波动效应做出仿真,而前者仅能在中、高频段,在几何声学的范围内提供较准确的仿真结果。此外,计算机仿真从本质上说是将声学家已知的声学原理输入计算机中,而缩尺模型则可较客观地展示厅堂中发生的实际声物理现象。目前,华南理工大学建筑声学实验室正在负责对在建的广州歌剧院作1∶20的声学缩尺模型试验,以确保该剧院建成后的高水准音质。

八、可听化主观评价。对于重要的厅堂,必要时还可在计算机仿真和缩尺模型试验基础上,应用先进的可听化技术进行主观听音评价。可听化技术是通过仿真计算,或者通过模型试验测量获得双耳脉冲响应,将之与在消声室中录制的音乐或语言“干信号”卷积,输出已加入厅堂影响的声音信号,供受试者预先聆听建成后的厅堂音质效果。这是近年发展起来的建筑声学领域一项高新技术。

九、建筑声学测量。建筑声学测量包括噪声与振动测量,围护构造隔声测量,重要材料与构造的吸声量测量以及厅堂音质参量的测量等。厅堂音质参量测量除了在工程竣工之后进行,以验证声学设计是否达标外,有时还需要在厅堂建筑主体完工,进入内部装修阶段时进行,以便为施工的最后阶段进行必要的设计修改与调整提供科学数据。

第6篇:声学设计方案范文

美国等发达国家在进行厅堂建筑设计时,均要由建筑师、声学顾问和剧场顾问组成联合设计组,从项目立项开始就一道工作,直至项目完工。这是国外厅堂建筑之所以高质量的重要保证。因此,只有明了建筑声学设计的程序和工作内容,学习国际先进经验和惯常做法,方能保证我国的厅堂建筑具有良好的音质。

一般而言,建筑声学设计的工作内容主要包括噪声控制和音质设计两大部分。

根据建筑物的使用功能、等级与投资规模,参照国际或国家规范来确定建筑物室内噪声标准,是噪声控制设计的首要内容。

通常音乐厅、剧场等厅堂都要求很低的室内背景噪声,因此,这些厅堂的选址很重要,应尽可能远离户外的噪声与振动源。另外,还要进行场地环境噪声与振动调查、测量与仿真预测,目的是为进行厅堂建筑围护结构的隔声设计提供依据,保证厅堂建成后能达到预定的室内噪声标准。

围护结构的隔声设计分为空气声隔声设计及固体声隔声设计两部分,均包括隔声量的计算、隔声材料的选择以及隔声构造设计等内容。除理论计算外,经常需要进行隔声构件的实验室或现场测量,来确定其各频带的隔声量。

噪声控制的另一重要内容,就是针对厅堂建筑内部的噪声振动源进行控制。这些噪声振动源包括空调设备、给排水设备、变压器、某些灯光设备、舞台机械设备以及来自相邻房间通过空气及固体传声传入的噪声和振动等,都将对观众厅的安静造成干扰。因此,在建筑方案设计阶段,声学顾问就必须介入,以便审视建筑内部各种房间的平、剖面布置是否合理,尽可能在建筑设计阶段就将可能的噪声振动干扰减至最低。

此外,建筑声学设计的另一个重要任务就是进行室内音质设计。

音质设计通常包括下述工作内容:

一、确定厅堂体型及体量。为看得清楚、听得清晰,各类厅堂都有个长度的限制。厅堂的宽度会涉及到早期侧向反射声的组织,与音质的空间感有重要关联。厅堂的高度不仅影响竖向早期反射声的组织,而且影响早后期声能比和混响声能的大小及方向。厅堂的体积和每座容积都直接影响混响时间等音质参数。厅堂的体型更是关系到是否存在回声、颤动回声、声聚焦、声影区等音质缺陷。所有这些,都必须在初步方案设计阶段就提供建筑声学的专业意见。

二、确定音质设计指标及其优选值。根据厅堂的使用功能选择混响时间、明晰度、强度指数、侧向能量因子、双耳互相关系数等音质评价指标,并确定各指标的优选值,是音质设计的重要任务。这些指标及其优选值的选定,将为进一步进行音质参量计算和将来竣工后的音质测试提供目标和依据。

三、对乐池、乐台、包厢、楼座及厅堂各界面进行声学设计。厅堂的平面及各界面的形状、面积、倾角等以及乐池、乐台、包厢、楼座、音乐罩、反射板等都影响声脉冲响应的结构,从而对厅堂音质产生重要影响。因此,是否设楼座、包厢,设几层楼座、包厢,楼座和包厢的深度及开敞度多少为合适,栏板的面积与倾角多大较恰当等等,都属于建筑声学设计的范畴,都需由建筑师与声学顾问共同磋商,加以确定。乐池的形状和开口大小也直接影响乐队声能的输送以及乐队与演员的相互听闻。此外,是否设音乐罩或反射板,设何种形式的音乐罩和反射板等等,也都需要从建筑声学专业的角度提供咨询意见,并给出设计方案。四、计算厅堂音质参量。当厅堂的平、剖面及楼座、包厢、乐池、乐台等设计方案拟定以后,就可开始计算厅堂音质参量。通过音质参量的计算,提供设计反馈信息,以便对设计方案作出必要的修改与调整。这个过程有时需要反复进行多次,以便臻于至善。在此过程中,需要辅以平剖面声线分析、三维声场计算机仿真乃至缩尺模型试验等技术手段,才能做出较准确的预计。

五、进行声学构造设计。厅堂音质除了受前述建筑因素影响之外,还与室内装修材料与构造密切相关。因此,声学顾问还需与装修设计师密切配合,共同完成室内装修设计。声学装修构造设计通常包括各界面材料的选择和绘制构造设计图,需详细规定材料的面密度、表观密度、厚度、穿孔率、孔径、孔距、背后空气层厚度以及龙骨的间距等技术参数。

六、声场计算机仿真。对厅堂建筑进行仔细的声场分析和音质参量计算,有赖于声场三维计算机仿真。从这一点意义上讲,要进行成功的现代厅堂音质设计已离不开计算机仿真的辅助。

七、缩尺模型试验。对于重要的厅堂,除了计算机仿真外,通常还须建立一定缩尺比的厅堂模型,进行缩尺模型声学试验。缩尺模型试验优于计算机仿真之处,在于唯有它能对室内声波动效应做出仿真,而前者仅能在中、高频段,在几何声学的范围内提供较准确的仿真结果。此外,计算机仿真从本质上说是将声学家已知的声学原理输入计算机中,而缩尺模型则可较客观地展示厅堂中发生的实际声物理现象。目前,华南理工大学建筑声学实验室正在负责对在建的广州歌剧院作1∶20的声学缩尺模型试验,以确保该剧院建成后的高水准音质。

八、可听化主观评价。对于重要的厅堂,必要时还可在计算机仿真和缩尺模型试验基础上,应用先进的可听化技术进行主观听音评价。可听化技术是通过仿真计算,或者通过模型试验测量获得双耳脉冲响应,将之与在消声室中录制的音乐或语言“干信号”卷积,输出已加入厅堂影响的声音信号,供受试者预先聆听建成后的厅堂音质效果。这是近年发展起来的建筑声学领域一项高新技术。

九、建筑声学测量。建筑声学测量包括噪声与振动测量,围护构造隔声测量,重要材料与构造的吸声量测量以及厅堂音质参量的测量等。厅堂音质参量测量除了在工程竣工之后进行,以验证声学设计是否达标外,有时还需要在厅堂建筑主体完工,进入内部装修阶段时进行,以便为施工的最后阶段进行必要的设计修改与调整提供科学数据。

第7篇:声学设计方案范文

关键词:应电技术专业;中职校;现状;改革测略

21世纪是广大中小学生学习压力最大的时期。2006年09月13日,黑龙江省暨哈尔滨市青少年心理健康宣传月活动圆满结束,活动月期间,50余名心理咨询专家对2000余名大中小学生进行义务咨询时发现,近30%学生处理人际关系困难,近60%中小学生学习压力大。学生近视在我国已成为一个日益严重的社会问题。国家教委规定:学生在读写时,应在一定亮度下,眼睛离读物一尺,身离书桌一拳。学习压力如此之大,学习时间如此之多,那么,有一个保护视力的装置便显得越来越重要。

此设计基于实验室现有的硬件平台,主要实现多功能视力保护器的硬件开发与设计,并完成相应的硬件制作。其研究内容分为两部分:对视力保护器的硬件设计和硬件制作。在设计中存在着如何有效的提高视力保护以及对硬件电路准确调试的难点。在硬件设计中,基于超声波技术设计的多功能实现控制声光提示电路工作的理论研究有一定的研究意义。

一、系统设计电路方案

方案一:由超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时用振荡器、一个超声波接收放大器、一个光控电路和各功能的控制与指示电路组成。

方案二:本电路由两个定时器和晶振电路组成的多功能视力保护器电路。

方案三:本电路由CD4001.4二2输人端或非门集成电路、CD4011.4一2输人端与非门集成电路和CD4060.4异或门集成电路组成。通过3只门电路中的各个门的组合,组成一个具有光强保护、光弱保护和超时阅读保护为一体的多功能视力保护器电路。

通过上述比较可以看出第一方案更为合理。它采用三块电路各自独立却又相互结合的方法,实现了电路板和芯片的合理使用,实现了距离检测、计时功能和采光功能。且实测静态电流不大于8mA。设计原理简单、设计合理、造价低廉,能起到了预防近视、保护眼睛等作用。第二方案设计过于简单达不到要求。第三方案设计复杂且制作成本过高。在此我选用第一方案进行设计。

二、电路设计分析

1、电路原理框图:视力保护器由测光电路、显示电路、报警电路、定时电路4个部分组成,

如图所示:

2、电路原理具体电路组成

本电路主要包含:该电路包括3个振荡器:(即超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时用振荡器)、一个超声波接收放大器、一个光控电路和各功能的控制与指示灯电路。

(1)、测光电路

本电路主要有光敏电阻器RG、电阻器R4、电容器C和IC2内部的与非门D8组成。本电路的工作原理是:当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加,使加在电容C上的分压上升,进而使可控硅的导通角增大,达到增大照明灯两端电压的目的。反之,若周围的光线变亮,则RG的阻值下降,导致可控硅的导通角变小,照明灯两端电压也同时下降,使灯光变暗,从而实现对光照度的控制。

(2)定时电路

本电路主要有:定时控制电路由定时器集成电路NE555、电阻器R13、R14、电容器C9、C10。电位器RP和IC2内部的与非门D9组成。

(3)超声波控制电路

本电路主要有两部分组成:一部分超声波发射电路由超声波发射器B2、非门集成电路IC1(Dl-D6)内部的D4-D6、或非门集成电路IC3(DlO-D13)内部的或非门Dl0、Dl1和电阻器RlO-Rl2和电容器C7、C8组成。另一部分接收电路由超声波接收器B1、电阻器R2、R3、R5、LC1内部的非门D1-D3、与非门集成电路IC2(D7-D9)内部的D7、电容器C3-C6、二极管VD1、VD2、晶体管V组成。

三、电路总体工作原理

接通电源开关S,整机各电路通电工作。NE555的3脚输出的3kHz方波振荡信号一路加至与非门D7-D9的一个输入端上,另一路经C8加至非门D6的输入端上,该方波振荡信号经D6整形后对4OkHz振荡器(由或非门Dl0、Dl1和C7、R10、R11组成)进行调制,调制后的振荡信号经非门D4、D5驱动B2发射出超声波。

在使用者的脸部与书写面之间的距离大于35cm时,B1接收不到B2发射的超声波信号,VD2和V处于截止状态,与非门D7输出高电平,VL2不发光,声音警示电路不工作,HA不发声。当使用者的脸部与书写面之间的距离小于35cm时,B2发射的超声波信号被人脸部反射回来,B1接收到反射回来的超声波信号并将其转换为相应的电信号,该电信号经非门Dl-D3放大整形及C3、VD1、VD2、C4倍压检波后,产生负的直流电压便V导通,与非门D7输出3kHz的矩形脉冲信号,VL2闪烁发光;同时VD3间歇导通,由或非门Dl2、D13和Rl5、R16、C11组成的音频振荡器在3kHz脉冲信号控制下振荡工作,驱动HA发出间歇的蜂鸣声,提醒使用者注意读写距离。

在环境光线适合读写时,RG的阻值较小,与非门D8输出高电平,VL3不发光,VD4处于截止状态,音频振荡器不工作,HA不发声。当环境光线较弱,达不到读写要求时,RG的阻值变大,使与非门D8输出3kHz的矩形脉冲信号,VL2闪烁发光,VD4间歇导通,使音频振荡器振荡工作,HA发出警示声,提醒使用者环境光线偏弱,应打开台灯。

在定时时间未到时,NE555的3脚输出低电平,与非门D9输出高电平,VL4不发光,VD5处于截止状态,音频振荡器不工作,HA不发声。当定时时间结束时,lC4的3脚变为高电平,与非门D9输出3kHz的矩形脉冲信号,使VL4闪亮,音频振荡器振荡工作,HA发出警示声。

本设计是基于超声波发射与接收技术的多功能视力保护器。在设计中具有如何有效的提高视力保护的作用。通过实践证明该视力保护器可行且可靠性良好,使用方便。本文期望通过该电子硬件的制作和理论的研究,能为后期进一步设计多功能视力保护器并采取合理措施提高视力保护的有效性提供可靠和有效的数据源和信息依据。

参考文献:

[1] CMOS多功能视力保护器-电子世界[M]-袁小翔,2006.5

[2] 视力保护器-家庭电子-[M]袁小翔,2006.5

[3] 家庭电子杂志社.家庭电子1998年合订本.1999.212

[4] 电子技术基础数字部分.[J]北京:高等教育出版社,2005.

第8篇:声学设计方案范文

关键词:全三维多波束;海洋声场;声线追踪

1 基本原理

声线追踪需从Snell法则开始引入。

Snell法则的表述为

其中?兹i和?兹i+1是声速为Ci和Ci+1相邻介质层面处波束的入射角和折射角;p为Snell常数。

海底深度测量的理想化模型中,假定的是水中的声速是恒定的。由公式可知CiCi+1,而Snell常数P又为确定的常量,那么便可以知,sin?兹isin?兹i+1,即?兹i?兹i+1。说明声波在海水中是以直线传播的。那么,要计算海深,则只需要根据声波在海水中的传播速度和接受波到达的时间(双程旅行时间)来计算出声波在海水中传播的距离,除以二后得单程旅行时,然后根据三角函数定理乘以接收角的正弦值,得到该点的深度,乘以接收角的余弦值得到该点距离船底中心的水平偏移位置。通过上面描述的这些已知量,即可以描述出海底的准确地形。但是在实际的测量中,由于海水的温度、盐度、和压力的影响,声音在各个水层中的传播速度是变化的。所以,可以将水层分为多个水层,每个水层中的声速各不相同,致使声波在海水中并不沿直线传播。在实际的设备接收中,换能器只能够获取换能器本身所在水层的回波角度和声波的旅行时间。若依然按照理想模型中的算法来计算波阻点的位置,那么就会出现很严重的误差,参见图1测深声速剖面模型。所以,在实际的数据处理过程中,必须做声线追踪这一步骤,该步骤便是消除海水分层对声波传播的影响。对于声线追踪的解决方案暂时提出三个,根据数据类型和数据中声速剖面的有无、多少、质量等决定采用的追踪方案,该方案也可以由软件的使用人员指定。这三个方案分别为:(1)声线跟踪法;(2)误差修正法;(3)等效声速剖面法。

1.1 声线跟踪法算法设计

声线跟踪可采用深度追加法实现,其过程为:(1)根据声速剖面(或声速经验公式)获得声速函数C(z)。

1.2 误差修正法的算法设计

2 成果及系统展示

将算法应用到全三维多波束系统中,通过声线追踪得到的某处海底界面如图2所示。

3 结束语

全三维多波束处理系统是在Windows操作系统下运行的应用软件,根据多波束测深特点,运用声线追踪技术,通过设计三种解决方案的算法结构并在系统中加以实现,最后结合其他一些重要技术共同完成该应用软件系统,在实际生产中取得了良好的效果。

参考文献

[1]韩春花,梁建峰,张俊明,等.大洋数据管理与共享平台设计[J].计算机与现代化,2012,7:218-221.

[2]杜功焕,朱哲民,龚秀芬.声学基础[M].南京大学出版社,2001: 452-473.

[3]李洪生,等.分层海洋介质中声线轨迹的改进算法[J].声学技术,2008,27(2):177-181.

第9篇:声学设计方案范文

关键词:声像管理系统;油田档案;档案管理;设计;应用

声像档案具有直观、快捷以及生动等特点,随着信息社会的发展,人们对声像档案信息的真实可靠性的要求逐渐提高,传统的声像档案逐渐暴露出诸多问题,主要表现在录音环境差、录像保管条件差等,并且诸多声像档案缺乏必要的文字说明,造成原始档案记录的完整性与安全性无法得到有效的保障,随着声像档案数量的增多,上述问题在没有得到有效解决的情况下,将导致声像档案管理工作具有诸多不便。鉴于此,本文深入分析声像管理系统在油田档案建设当中的设计与应用具有重要的现实意义。

一、声像管理系统的设计

(1)系统框架设计。在设计声像管理系统框架时,需要明确该系统主要涉及两方面的人员,分别是档案管理人员和档案利用人员,并且根据油田公司声像档案管理业务的现状与实际需求,对所选体系架构的各种特点加以分析,才能确保开发系统过程中,充分发挥其优势,总结起来,功能结构特点主要包括以下几个方面的内容:首先,结合浏览器操作,构建多层架构体系,采取分布式方式进行设计,同时支持多条工作线路,具有结构稳定、可靠等优点。此外,系统支持跨平台的转移,具有脚本控制功能,有助于系统整合、扩展或者是二次开发。最为主要的是系统具有监视功能,能够对前台用户登录以及操作信息进行登记,增强系统的安全性。除此之外,系统具有杜绝地址拷贝、跟踪和分析等非法入侵等功能,无形中增加了档案信息的安全性。其次,采用了数据交换标准技术,解决了异构数据库之间的访问问题,同时有助于实现不同数据库之间数据资源同步更新,确保了企业档案与企业信息一体化管理。[1]再次,持用户统一的身份认证系统,用户在登录过程中,需要经过身份认证,用户认证系统主要由用户功能组及附加信息等组成。最后,系统当中具有多种先进技术,诸如集成全文检索、二维条形码管理以及工作流处理等技术。(2)系统功能设计。系统功能主要由8个模块组成,主要作用是收集整理电子附件、编码与条目著录等,并且对条目数据进行必要的审核,在此基础上,提交给档案管理人员,由档案管理人员进行档案的整理归档,同时生成档号以及目录,如此一来,实现了档案的统计。在人员管理当中,用户可以快速查询到人员信息,并且可以进行用户信息的修改。系统外部接口当中,主要具有集成认证、单点登陆、数据导入与导出功能,以此实现档案的收集、转码上传、海量存储和在线播放等。总结起来,系统功能主要包括以下几个方面的内容:首先,档案数据收集,主要是对声像类电子文件进行必要的格式转换,同时加以分类整理;支持声像类电子文件的批量上传工作。其次,档案数据鉴别,对档案数据加以审查核对,并且在审核过程中,进行必要的消息提醒。再次,档案数据整理,档案数据的整理主要是对档案组卷、自动编号与排序,最后自动生成与打印目录。第四,档案数据统计,自动生成统计报表,并且进行上报汇总。最后,档案数据利用,主要包括档案数据查询、声像档案的在线播放与授权下载、声像档案的编辑等。[2]

二、声像管理系统的应用分析

油田企业在发展过程中,积累了大量的油田档案,无形中增加了档案管理工作人员的工作难度。声像管理系统在油田档案管理当中的应用,有效提升了管理水平,促使档案价值得到充分发挥。声像管理系统应用,总结起来,主要能够实现以下效果:(1)避免系统不兼容与重复开发等问题,从而为企业节省了大量系统研发资金,有助于油田企业逐渐完善声像档案管理。(2)有效提升了声像档案管理水平,声像管理系统的应用,摒弃了传统的手工管理方式与纸质档案保存方式,转变为计算机管理与电子文件保存档案方式;摒弃了档案分散管理方式,转变为集中统一管理方式;摒弃了档案实体借阅方式,转变为远程保密查询方式。由此可见,声像档案管理系统的应用为油田企业提供信息服务在广度与深度方面均有一定程度的提高。[3](3)推动了企业信息资源建设与共享,声像档案管理系统的应用,实现了油田公司信息门户统一的安全管理、单点登录,能够为油田企业提供更为优质的档案服务。(4)提高了油田企业的经济效益与社会效益,诸如加强了档案原件的保护,提高了档案检索效率,有助于提升档案管理工作效率等。

三、结语

综上所述,声像档案管理系统的开发应用,有效解决了声像档案电子文件的安全存储和在线利用问题,实现了声像档案保存与利用工作的规范化。为此,油田企业有必要加强声像档案管理系统的应用,同时加强先进管理模式的引进,只有这样,才能促进油田档案管理水平得到进一步的提升。

参考文献:

[1]王勇,夏海涛,康莉,石国兰.声像管理系统在油田档案建设的设计与应用[J].中国管理信息化,2014(14):118-119.

[2]徐丽霞.武汉城市建设系统传媒与多媒体人才的现状与思考[J].中华建设,2012(7):170-171.

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