Symulacje akustyczne
"Wpływ kształtu
pomieszczenia oraz użytych materiałów wykończeniowych na jego
właściwości akustyczne
można badać za pomocą jednej z trzech metod: falowej,
geometrycznej i statystycznej. Każda z nich pozwala badać inny zespół cech
pola, zaś zastosowane łącznie pozwalają przewidzieć właściwości
akustyczne
pomieszczenia z dokładnością wystarczającą dla celów projektowych" (A.Kulowski;
Akustyka Sal, 2007)
Wykonanie
dobrej symulacji akustycznej polega na świadomym, prawidłowym wykorzystaniu
wszystkich trzech wymienionych w powyższym cytacie metod analizy
pola akustycznego, tj. falowej, geometrycznej i statystycznej.
Na
potrzeby przeprowadzenia symulacji akustycznej budowany jest
trójwymiarowy
model geometryczny obiektu. W dalszym etapie wykonywana jest
wizualizacja 3D w celu zaprezentowania zdefiniowanego modelu
w formie graficznej.
Kolejnym krokiem w trakcie
wykonywania dobrej analizy jest modelowanie akustyczne polegające
na zdefiniowaniu
parametrów
akustycznych
płaszczyzn i obiektów znajdujących się wewnątrz modelowanego
obiektu.
Następnie modelowaniu podlegają
źródła dźwięku, czyli system nagłośnienia i naturalne źródła dźwięku.
W przypadku głośników uwzględnia się
sposób montażu, oś i kierunek promieniowania, wysterowanie oraz
charakterystyki kierunkowe i częstotliwościowe. Mając źródła dźwięku
przystępuje się do zdefiniowania płaszczyzn i punktów odsłuchu,
które w dalszej
kolejności
stanowią gówny obszar prowadzonych badań i symulacji akustycznych.
W wyniku przeprowadzonej
symulacji i jej analizy otrzymywane są między innymi następujące
parametry i charakterystyki:
-
Czas pogłosu RT, Local RT Time (Local
Decay Time)
-
Poziom natężenia dźwięku bezpośredniego Direct SPL
-
Poziom natężenia dźwięku
Total SPL
-
Współczynnik dźwięku bezpośredniego do pogłosowego
D/R
Ratio oraz Critical Distance
-
Przejrzystość dźwięku
(Clarity) C7, C50, C80 i dla dowolnego t
-
Reflektogramy
i inne wykresy np. Waterfall, 3-D Hedgehog
-
Odpowiedź impulsowa
IR i częstotliwościowa FR
-
Nakładanie charakterystyk głośników
- Lspk Overlap
-
Propagacja dźwięku - Arrival Time i
ITD Gap
-
Utrata wyrazistości
spółgłoskowej ALcons
-
Współczynnik zrozumiałości
mowy RASTI
-
Rozkłady
parametrów na płaszczyźnie
odsłuchu
-
Rzuty
charakterystyk głośników na
płaszczyzny (ściany
pomieszczenia
i inne płaszczyzny)
W celu osiągnięcia maksymalnej
zgodności symulowanej akustyki z rzeczywistą powyższe parametry
i charakterystyki są wyznaczane
z wykorzystaniem zaawansowanej obliczeniowo geometrycznej metody
odbić wielokrotnych (ray tracing). Warto zaznaczyć, że duża część
wyników symulacji zostaje zobrazowana z wykorzystaniem trójwymiarowej
wizualizacji w formacie OpenGL, co poprawia ich czytelność i ułatwia
dalszą analizę.
Jednym z bardziej interesujących
wyników symulacji jest auralizacja dźwięku - wirtualny odsłuch
pomieszczenia polegający
na generowaniu
dźwięku z wykorzystaniem wyznaczonej obliczeniowo odpowiedzi
impulsowej, dzięki czemu mamy możliwość "usłyszenia" zadanego
dźwięku w pomieszczeniu,
które istnieje tylko "na papierze", a dokładniej - w pamięci
komputera.
O programie
EASE&AURA >> |