多少年來，人們為了定量的研究廳堂的建聲設計問題，建立了許多建聲評價的客觀指標，如混響時間，早期衰減，清晰度等，廳堂音質取決于觀眾的評價，這涉及人的主觀感覺等復雜問題，如何能在設計階段就對廳堂音質做出正確的先期演示和評價，一直是相關領域工程師們的夢想，隨著計算機時代的到來，工程師們的夢想將得到實現，建聲智能設計與仿真將對整個建筑聲學和音響工程領域產生重大影響，并具有重大經濟價值，近年來不少工程已開始借助計算機輔助設計去控制觀眾廳音響放聲系統的聲學特性，這種計算方式不僅可以將廳堂的音響工程與電聲系統作為一體進行設計，并能獲得比較準確的設計數值，而且還可以直觀的看到設計結果，對實際工程設計和調整有良好的指導作用。

建聲和音響系統智能設計

對音響工程來說，通常評價方法是采用實物建模方法，他以縮小比例的模型來模擬建聲效果，撤測出客觀參數進行評價，這種方法的建模周期長，而且費用高，如果效果不夠滿意修改起來非常麻煩，更重要的是由于模型按比例縮小，試驗結果與實際效果常常產生很大的差異，此外傳統的音響工程設計一直是在廳堂建筑竣工后進行，事先無法判定前期設計預定值與實際音響效果的差距，顯然智能化的前期設計演示和仿真技術是檢驗設計方案的有效手段，音響系統的計算機仿真可解決前期設計驗證問題，以免由于設計缺陷造成巨大經濟損失，采用智能設計實現對建筑物聲場的模擬，可以置身于智能設計系統中，在廳堂中的任意一點感受音響效果，實地的對吸音材料和聲源位置進行修改，直到得到滿意的效果，智能設計和仿真技術正是解決這個問題的方法之一，對已建成的大型廳堂，通過計算機仿真可檢測其建筑聲學特性是否合理，對其不良特性提供修正方案，并根據廳堂功能和建聲要求對其電聲系統進行優化設計，音響工程的計算機仿真在大型廳堂建筑的設計階段，通過計算機構筑建筑聲學模型，對音響工程的動態特性進行仿真模擬廳堂音響效果，用于評判音響工程設計的可行性，近年來在國內的專業音響行業中，計算機輔助設計系統逐漸成為工程投標中一項重要的設計參考依據，在信息產業部電子定額站制定的《系統安裝工程定額》中，也要求二次設計采用計算機輔助設計，采用智能設計和仿真軟件，可以達到如下效果。

2.改善設計

采用智能設計和仿真軟件，可以模擬建聲環境系統，向建筑設計單位提供一套進行音響工程評價的有效工具，以便更好的檢驗設計參數與設計結果之間的關系，發現設計中潛在的缺陷和問題，模擬解決問題的不同方法，從而使整個設計更加完善，它將解決的問題是：

（1）在設計之初，就能對不同設計方案的建聲實際效果作出正確檢查與評價。

（2）在未施工前就能對施工質量進行模擬驗證。

（3）在土建工程竣工后，可對局部建筑和室內裝修設計進行修改。

音響工程智能設計軟件是在計算機環境下進行建聲前期設計的工作，其主要功能包括以下幾點。

（1）按照建筑工程圖紙的標準尺寸，在計算機中構筑建聲模型(建立X、Y、Z三維坐標點，進行聲學測定，建模的各個平面采用多個測量點進行測量)，屏幕將顯示出一個封閉空間的總體積、表面面積、平均吸聲系數，以及在50Hz，100Hz，200Hz，500Hz，1kHz，2kHz，4kHz，8kHz8個平點的混響時間，構筑建聲模型是智能設計過程中最關鍵環節。

（2）按照已設定的各種建筑材料，計算封閉空間內50Hz-8kHz之間10個頻率點的混響時間，以檢測音響工程是否合理，并對原設計進行修正，如果在做模擬設計時，該工程尚未完成建聲設計或裝修設計，未能提出用什么樣的吸聲材料時，就需要有音響工程師做模擬設計，智能設計軟件資料庫中有各種吸聲材料的吸聲數據，音響工程師可根據該資料庫中存在的不同吸聲材料的吸聲系數，對廳堂內的吸聲材料做出適當的設定，并根據工程最終的建聲設計和裝修進行最后的修正。

（3）進行建筑聲學特性仿真。根據廳堂功能和聲學要求，參照世界著名廳堂的音響工程，提供該廳堂音響工程的最佳設計，并進行動態仿真，智能設計軟件提供了這種構筑建聲模型的方法，在該軟件的視窗里有照片類型及設計形狀兩個輔助視窗，在這兩個輔助視窗里，存有幾十個建筑建筑物模型，雖然這些設置的模型并不能完全符合當前工程的要求，但智能設計軟件設計了極為方便的修改方法，可以通過逐一修改某預置模型的關鍵尺寸，最大限度的將原來預置的模型修改到接近需要的尺寸，例如對一個三層看臺的劇院模型來說，允許對其長、寬、高、看臺高度和伸出度等尺寸逐一修改，以符合工程需要，此時智能設計軟件中將顯示儲存在資料庫中的歌劇院模型，這種做法簡單易行。

2.音響工程智能設計

根據廳堂音響工程要求設計音響系統，智能設計軟件將給出音箱位置的三維坐標，指向性，靈敏度，輸入功率等，從資料庫中選擇放大器和音箱型號，確定其數量，并對該廳堂進行室內聲壓級、音箱清晰度、聲場不均勻度的分析計算。

（1）音響工程師根據以往的音響設計經驗，在模擬相應的每個特定位置設定某一個型號的音箱，同時設定每個音箱的三維坐標、指向性、輸入功率及靈敏度。

（2）在智能設計軟件中設定了音箱、觀眾席和測試點位置后，智能設計軟件就可以在計算視窗欄里逐一顯示任意一個音箱的直達聲壓，混響聲等各種數據，此外還可給出聲音清晰度的顯示，智能設計軟件的另一重要功能就是在射線視窗內顯示每個音箱的聲場射線，每個音箱的射線顯示多達100多條。

（3）智能設計軟件所設定的數據都是可以修改的，其中包括所有吸聲材料在各頻段的吸聲系數，每個平面的三維坐標，每塊面積所設定的吸聲材料，音箱的型號，輸入功率，指向性及音箱數量等，這些修改可以在不同視窗內進行，也可在三維圖像下進行直觀修改，例如可以在屏幕上拖動任意一只音箱到所設想的位置，觀察音箱聲場射線的變化情況。

通過計算機計算出的曲線族作為擴聲聲場的計算參考，這些曲線族是具有不同指向性（Q）的音箱，不同的房間常數（R）隨傳送距離變化而呈現聲壓級衰減曲線，該曲線圖包括了所有可能容積的觀眾廳和各類指向性因數（Q）的擴聲用音響系統，在利用聲線法作圖，設計師可參考圖中曲線，根據音箱的指向性因數（Q）去確定聲場中不同距離的聲壓級，以獲得合適的音箱布局位置。

（4）進行設備選型。音箱仿真軟件的設備信息數據庫存有世界各主要音箱廠商的各類設備型號和技術指標，為音響工程的智能設計提供了很大方便，當把不同型號設備的技術參數輸入上述的一項仿真智能軟件時，計算機便會模擬出相應的聲場效果。

3.音響系統仿真適用范圍

智能設計軟件所做的仿真可以在廳堂工程開工以前進行，其模擬分析帶有一定的預見性，因而智能設計軟件適合以下范圍使用。

（1）建聲設計部門。建聲設計師用來進行建筑聲學分析設計，用于檢驗建聲設計是否合理，例如可以預先發現由于空間太大，室內表面積不夠而造成混響時間過長的可能性。

（2）音響工程部門。音響工程師用來進行音響模擬設計，例如廳堂的聲壓級計算，聲場不均勻度及清新度的預測。

（3）高校音響專業。教師和學生用來檢驗設計方案的可行性，從而選出最佳方案。