[发明专利]一种用于噪声图绘制的城市广场声传播的辐射度建模方法

说明书

技术领域

本发明属于广场型城市空间的噪声图绘制领域。

背景技术

目前噪声图的绘制是欧洲国家的法规要求，我国也正在积极推进城市噪声图的绘制，但目前噪声图的计算多数基于经验公式，通常的方法是声线法或虚声源法，这两种方法在对建筑进行建模计算时，通常忽略建筑边界面和地面的不规则性，也就是说这两种方法只适用于光滑的表面。但在实际情况下，城市广场、街道或建筑群的边界面和地面总是存在一些不规则性。在利用现有方法对建筑群进行建模时，由于忽略了建筑群的边界面和地面的不规则性，导致现有方法的建模精度很低，采用现有方法建立的声传播模型精度仅为8～10dB，因此研发新的建模方法提高建模精度是非常必要的。

发明内容

本发明是为了解决现有声传播模型的建模方法在对建筑群进行建模时由于忽略了建筑群的边界面和地面的不规则性而导致的建模精度低的问题。现提供计算城市广场声传播的辐射度模型的建模方法。

一种用于噪声图绘制的城市广场声传播的辐射度建模方法，该方法包括下述步骤：

步骤一、在城市广场中布置点声源S和接收点R；

步骤二、对城市广场进行三维立体建模，并对构成城市广场的每一个面划分面元；

步骤三、点声源S发出声能分配给步骤二中的面元，并获得1阶面元声源；

步骤四、根据1阶面元声源及形状因子获得k阶面元声源及k阶面元声源的能量；

步骤五、接收点R接收k阶面元声源的能量并获得接收点R的能量；

步骤六、接收点R根据接收的k阶面元声源的能量的大小绘制辐射度模型。

本发明所述的一种用于噪声图绘制的城市广场声传播的辐射度建模方法，在对城市广场的各个面进行面元划分的时候，将各个面划分成若干个面元，并且越靠近边缘或者城市广场某一面不规则时，面元划分的越小，然后再进行将声源的声能分配给面元、求形状因子、面元之间的能量交换及能量从面元到接收点的传递，得到的形状因子及能量分配精确到小数三位，从而提高了建模精度，相比现有的声传播模型的建模方法，精度提高了30％以上。本发明适用于广场型城市空间声传播的计算。

附图说明

图1为三面围合的城市广场面元划分示意图；

图2为五面围合的城市广场面元划分示意图；

图3为具体实施方式三中从点源到达地面上一个面元的能量分布图；

图4为具体实施方式四中从发射面元到垂直接收面元的形状因子的确定图；

图5为具体实施方式七的实施例绘制出的城市广场的噪声图；

其中，图1中A表示A面，B表示B面，G表示地面，H表示高，W表示宽，L表示长；图2中A表示A面，B表示B面，C表示C面，D表示D面，S表示点声源，R表示接收点；图4中“1”表示单位圆的半径是1；图5中“2”表示墙体，“3”表示绿地，“4”表示玻璃。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1和图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种用于噪声图绘制的城市广场声传播的辐射度建模方法，该方法包括下述步骤：

步骤一、在城市广场中布置点声源S和接收点R；

步骤二、对城市广场进行三维立体建模，并对构成城市广场的每一个面划分面元；

步骤三、点声源S发出声能分配给步骤二中的面元，并获得1阶面元声源；

步骤四、根据1阶面元声源及形状因子获得k阶面元声源及k阶面元声源的能量；

步骤五、接收点R接收k阶面元声源的能量并获得接收点R的能量；

步骤六、接收点R根据接收的k阶面元声源的能量的大小绘制辐射度模型。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种用于噪声图绘制的城市广场声传播的辐射度建模方法的进一步说明，本实施方式中，步骤二中所述的对城市广场进行三维立体建模，并对构成城市广场的每一个面划分面元的方法如下：

建立空间坐标系，分别为x轴，y轴和z轴，将长为L、宽为W、高为H的城市广场所在的面分别投射到x＝0、z＝0、y＝0的面；

沿长度方向划分为l个面元，l＝1...N_x，N_x为正整数，且N_x能被4整除；沿宽度方向划分为m个面元，m＝1...N_y，N_y为正整数；沿高度方向划分为n个面元，n＝1...N_z，N_z为正整数，且越靠近边缘处，划分的面元越小；