王海波，余 志，蔡 铭

(中山大学工学院 广东省智能交通重点实验室,广州510006)

几何绕射理论下楔形障碍物衍射

王海波，余 志，蔡 铭

(中山大学工学院 广东省智能交通重点实验室,广州510006)

应用几何绕射理论，研究不同角度和不同频率情况下楔形障碍物衍射衰减规律，并结合90°楔形障碍物现实应用，模拟楔形建筑物下声音传播衰减。得出了楔形障碍物插入损失与楔形角度和声波频率的关系，结果与Maekawa实测值比较并进行精度分析。针对现实场景下楔形建筑物的遮挡，应用空间剖分和声线束追踪生成声音路径，模拟楔形建筑物区域的声音衰减。结果显示声音衰减随楔形角度减小和频率增加而增大，几何绕射理论可应用于大区域建筑物群声传播衰减计算中。

声学；几何绕射理论；衍射；90°楔角；斜顶建筑物

楔形障碍物指的是具有一定的棱角的构筑物，这种结构广泛存在于实际生活中，如不同顶部构造建筑物的棱角等。当声波经过楔形障碍物时，根据惠更斯原理，顶端会产生次波源，从而将声波衍射到声场的影区。研究楔形障碍物的衍射，可为探究声波经过障碍物尤其是建筑物群的简化算法提供高精度计算方式。

目前楔形障碍物衍射研究已经取得了很多成果。学者们对声波衍射衰减提出的计算方法可以分为三类：数值解法(如边界元法[1])、经验公式法(如Maekawa实测数据[2])和理论解法(如几何绕射理论(Geometrical theory of diffraction(GTD))[3]）。学者们对硬质声屏障对点声源的衍射衰减问题时行了实验测量，实验结果反映了衍射衰减和波长、声屏障高度、衍射角的关系[4]，并有应用于声屏障声学设计和计算机仿真方面的研究[5]。……