谢宾斯基分形结构声散射特性与视觉偏好评价

作     者：徐洪澎 谭令舸 吴健梅 康健 XU Hongpeng;TAN Lingge;WU Jianmei;KANG Jian

作者机构：哈尔滨工业大学建筑学院哈尔滨150001 寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001 伦敦大学学院巴特莱特建筑学院伦敦WC1H 0NN 

基　　金：国家自然科学基金项目(51778169) 

出 版 物：《应用声学》 (Journal of Applied Acoustics)

年 卷 期：2024年第43卷第2期

页      码：321-329页

摘      要：声扩散界面设计应兼顾声学和美学需求。结合参数化设计方法,谢宾斯基分形的模块化结构具有灵活生成个性化界面的潜力。然而,针对分形结构声学特性与视觉效益尚缺乏综合的量化研究。根据谢宾斯基分形的构造规则提出了一种宽频的扩散结构设计方法,分别从声学性能与视觉偏好的角度,研究模块形状、模块高度和随机排布程度对性能的影响。采用边界元素法的数值仿真与实测验证,结合虚拟仿真技术的主观调查,以及多目标综合分析,探究分形设计要素的作用机制和最佳阈值范围。结果表明,与相同体量的传统二次残差扩散体相比,具有不同平面尺寸和高度模块的分形结构改善了扩散性能,特别是在1 kHz以下的中低频范围。此外,发现在室内使用中高复杂度(迭代3次)、低随机排布、谢宾斯基三角截锥分形结构,有助于提高居住者对环境的偏好度。

主 题 词：谢宾斯基分形 声扩散体 扩散系数 视觉偏好 层次分析 

学科分类：08[工学] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 

D　O　I：10.11684/j.issn.1000-310X.2024.02.010

馆 藏 号：203127223...