萨克斯管的数值建模及与实验测量的比较

萨克斯管的制作长期以来依赖于工艺，伴随着对其声学功能的经验性知识。设计过程现在主要基于对输入阻抗的研究，实验性或计算上均可获得。数值方法目前受到分析模型的准确性或偏微分方程数值求解的计算时间的限制。挑战在于提出一种结合两者的数值方法，以获取乐器内的声压和速度场。我们的目标是开发一种基于有限元法的高性能并行数值工具，以精确建模（共振偏差在几个分内）乐器在演奏条件下的声学行为。计算时间较粗暴方法减少了一个数量级，使用了针对管乐器的不同建模策略：首先，建模壁面的粘性热损失；然后，减少线性系统的规模，最后，重用和模型降维以限制由宽频率范围引起的多重求解的影响。通过与实验测量的比较来验证模型。为了重现真实的演奏条件，已开发出一种允许在受控流动下进行采集的阻抗测量系统.