厅堂声线自动模拟系统―SR (1993年)

厅堂声线自动模拟系统―SR的研制背景是在1993年，当时声学设计领域还主要依赖手工绘制反射声线，费时费力且效率低下。为了提高效率，减少重复劳动，许燕明（建筑系）开发了声线模拟软件（SR），采用了一套有效的求取反射线的算法，可以快速获得各种形式厅堂的声线分布状况。 在系统支撑环境构成方面，SR系统的基本环境包括硬件和软件两个部分。硬件方面，SR系统主要运行在IBM-PC/XT型机器上，配备了8087协处理器，使用20MB温彻斯特硬盘和5.25英寸软盘驱动器，同时配备DXY和AP两种小型绘图仪以及分辨率640x200的单色显示器。软件方面，SR系统需要CC-OS2.0以上的操作系统版本，使用FORTRAN-77 3.13版本作为编程语言，以及IGL绘图软件包作为绘图工具。 在软件环境方面，SR系统必须运行在特定的操作系统之上，采用特定的编程语言和绘图语言。具体要求操作系统为CC-OOS2.0以上版本，编程语言为FORTRAN-77 3.13版本，绘图语言为IGL绘图软件包。硬件环境包括IBM-PC/XT型机器，以及配套的行式打印机、显示器、硬盘和绘图仪等。 SR系统的结构包括一个主控模块和四个功能子模块。主控模块负责调度各子模块工作，确保它们协同运行。四个功能子模块分别是文件读取模块（RDFILE），界面编辑模块（GRAPH），声线编辑块（REFLIN），和基本功能子程序模块（SOUND）。文件读取模块负责读取数据和图形文件，界面编辑模块负责编辑厅堂内界面并保存和传递界面信息，声线编辑块是核心模块，负责生成用户所需的反射声线图形，并传递声线信息。基本功能子程序模块则提供图形的解析信息和拓扑信息。 在数据结构方面，SR软件涉及界面线和声线两类因素。界面的坐标、系数、范围和声学特性存储在特定的数组中，声线的位置、反射次数、发射角度、角步长和方程系数也存储在不同的变量中。此外，程序设计中还需要使用段来存储数据。 SR软件的算法设计基于几何声学原理，包括入射声线、反射声线与反射面法线三线共面、位于法线两侧、入射角和反射角相等的几何原理。软件结构合理划分各个模块的功能，通过主控模块将读取模块、编辑模块、声线编辑模块和基本功能模块的输出进行组织和分配，使得整个系统能够协同工作，实现声线模拟的自动化。 通过许燕明的介绍，可以看出SR系统在声学设计领域中的应用价值，它不仅提高了设计效率，还使得声线分析工作更为科学和精确。该系统在厅堂声学设计中具有重要意义，能够在减少重复劳动的同时，帮助设计师快速获取所需的声线分布状况。