برنامج محاكاة الصوتيات السينمائية CARA

1. أساسيات الغرفة (معالج تصميم الغرفة الجديد)

يتيح لك تصميم الغرفة الجديد إعداد غرفة جديدة بسهولة. هناك أربعة خيارات: قالب خطة الغرفة والأبعاد ومواد الحائط وتكوين السماعة.

أولا ، تحتاج إلى تحديد قالب مخطط الغرفة ، والذي يمكن أن يكون مستطيلا بسيطا أو شكلا آخر ، مثل شكل L.

في الصفحة الثانية ، تحتاج إلى تحديد الأبعاد الأساسية للغرفة. اضغط على F10 لإدخال الوحدات غير المترية مثل القدم. إذا كنت ترغب في إنشاء سقف مائل ، فأدخل الأبعاد القصوى للغرفة.

ملاحظة: لا يمكن تغيير ارتفاع الغرفة بعد إغلاق المعالج.

في الصفحة الثالثة ، حدد المواد الأساسية. تحدد مواد الأرضية والجدران والسقف الخصائص الصوتية (معامل امتصاص الصوت).

يحدد "مستوى نقاط الشبكة" ارتفاع مستوى الشبكة ، والذي يوصى بأن يكون متدفقا مع الأذن المستمعة. يفترض الافتراضي 100 سم أن المستمع يجلس على الأريكة.

في الصفحة الأخيرة، حدد تكوين مكبر الصوت. يمكنك اختيار تكوينات الصوت المحيطي مثل الاستريو والرباعي.

يتضمن CARA 2.1 PLUS 10 تكوينات محيطية رقمية لتلبية احتياجات التطوير المستقبلية.

2. تعديل مخطط الغرفة
إذا كان نوع غرفتك غير متوفر في قالب الغرفة، فيمكنك تحديد أقرب نموذج وتعديل الخطة. حدد مخطط الطابق من قائمة السحب.
حدد نقطة زاوية أو انقر فوق الحافة الداخلية للجدار لإدخال نقطة زاوية.
استخدم الخطوط المساعدة "الإرشادات" لقياس خطة غرفتك بدقة.
انقر فوق العلامات المحيطة لإضافة وحذف الخطوط المساعدة. في قائمة العرض ، يمكنك العثور على المزيد من الأدوات لتسهيل تصميم الغرفة.
هم انهم:
"Snap to Floor Plan" التكيف مع هيكل الخطة
"الانطباق على نقاط الكائنات" التكيف مع نقاط الكائن
"استخدام خطوط الدليل" تتكيف مع الخطوط المساعدة
"استخدام الشبكة" التكيف مع الشبكة

3. أدخل الأثاث
حدد تحميل المجموعة من قائمة التحرير لتحديد الأثاث من قاعدة بيانات أثاث CARA لوضعه في تصميم غرفتك. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك أيضا تخصيص الأثاث. يتكون الأثاث من عدة كائنات ثلاثية الأبعاد وسيتم حفظه في قاعدة البيانات ويمكن استخدامه في تصميمات الغرف الأخرى.
في تصميم الغرفة ، يمكن تشويه الكائنات ثلاثية الأبعاد (الأثاث) ونقلها حسب الرغبة. لا تستخدم الكائنات ثلاثية الأبعاد لمحاكاة الأثاث فحسب ، بل يمكن استخدامها أيضا للعديد من التطبيقات ، مثل الجدران الداخلية ، وإطارات الأبواب ، وعتبات النوافذ ، والروافد ، والسقوف المنحدرة ، والمدرجات ، وما إلى ذلك. ومع ذلك ، عليك أن تأخذ في الاعتبار أن وقت الحساب لتحسين الموضع التلقائي ، على سبيل المثال ، يزداد مع عدد الأسطح العاكسة أو الماصة في الغرفة. لذلك ، ليس من الضروري النظر في جميع الأثاث. الأثاث الموجود بالقرب من مكبرات الصوت أو المستمع له التأثير الأكبر على تلوين الصوت. أيضا ، الأثاث الكبير له تأثير أكبر من الأثاث الصغير.
بالإضافة إلى ذلك ، تقوم وظيفة CARA 2.1 PLUS الجديدة "Acoustic Ambiance" بتقييم الخصائص الصوتية لغرفتك وتقترح بعض التحسينات.
لذلك ، هناك 2 اقتراحات لتصميم الغرفة:
قم بإنشاء تصميم مفصل جديد للغرفة ، مع التأكد من تضمين جميع الأثاث والأسطح المادية. المعلومات التفصيلية موجودة في تحليل الأجواء الصوتية.
قم بإنشاء تصميم جديد للغرفة مع الأثاث الرئيسي فقط. يحدد الحساب مجال الصوت وتحسين مكبرات الصوت وموضع الاستماع ، والذي يستغرق وقتا أقل ولكنه أقل دقة.

4. الأسطح المادية
يمكن اختيار المواد الخاصة بجدران الغرفة والكائنات ثلاثية الأبعاد من قاعدة بيانات المواد. يؤثر معامل امتصاص الصوت للمادة على وقت الصدى وبالتالي تقييم البيئة الصوتية.
يمكنك أيضا تحديد مناطق مستطيلة محددة (أسطح مادية) داخل الجدار لمحاكاة الأبواب والنوافذ والستائر والسجاد. عادة ما تختلف معاملات امتصاص الصوت عن أسطح الجدران المعنية.
الأسطح والجدران المادية ثنائية الأبعاد ولا تزيد من وقت الحساب ، لكن الكائنات ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد ، مثل الأثاث ، وستزيد بشكل كبير من وقت الحساب لأن الكائنات ثلاثية الأبعاد تضيف أسطح امتصاص الصوت والانعكاس في الغرفة.
استخدم الأدلة لتحديد أبعاد أسطح المواد بدقة.

5. اختيار المواد
يتم اختيار المواد الخاصة بجدران الغرفة وأسطح الكائنات ثلاثية الأبعاد من قاعدة بيانات المواد. يتم عرض معامل امتصاص الصوت المحدد في بيانات المواد في مربع الحوار باستخدام رسم بياني لاستجابة التردد.
يحتوي "الوصف" على وصف للمادة المختارة.
تظهر المناطق الملونة نسيج المواد ، والذي يستخدم في عرض 3D وفي عرض 2D للأرضية والسقف والجدران.
تشير "مجموعات المواد" إلى المجموعة التي يتم تجميع المادة فيها.

6. البيئة الصوتية
تنعكس البيئة الصوتية للغرفة بشكل أساسي من خلال وقت الصدى ، أو الوقت الذي تستغرقه شدة المجال الصوتي (كثافة الطاقة) لتتحلل بمقدار 60 ديسيبل بعد توقف مصدر الصوت. ترتبط هذه المرة ارتباطا وثيقا بحجم الغرفة وامتصاص الموجات الصوتية بواسطة الجدران والأثاث في الغرفة. الامتصاص القوي يعني وقت صدى طويل ، والامتصاص الضعيف يعني وقت صدى طويل.

وقت صدى طويل: غرف صدى للغاية
تحدث أوقات الصدى الطويلة في الغرف الكبيرة الفارغة ، مثل الكنائس ، وفي الغرف ذات الانعكاسات القوية ، مثل الحمامات المبلطة. يصف الكثير من الناس بيئة هذه الغرف بأنها "حية" أو "صدى". في هذه الغرف ، تكون وضوح الكلام منخفضة ، والأصوات صاخبة ، ويمكن أن يتسبب التصفيق في أصداء الرفرفة. قد تكون هذه الأصداء أكثر وضوحا في أجزاء مختلفة من الغرفة.
وقت صدى قصير: غرف ضيقة أو مملة
تحدث أوقات الصدى القصيرة في الغرف التي تحتوي على الكثير من تخميد الصوت. هذا يجعل الغرفة تبدو أصغر مما هي عليه في الواقع. يمكن أن يتسبب هذا في أن ينظر معظم الناس إلى بيئة الغرفة على أنها "ضيقة" أو "مملة". المكتبات هي مثال على ذلك. يحكم الناس على حجم الغرفة بناء على وقت الصدى.
يمكن أن يتسبب وقت الصدى في التلوين
تمتص الغرفة النموذجية ترددات عالية أكثر من الترددات المنخفضة ، مما يتسبب في أن يكون وقت صدى الترددات المنخفضة أطول بكثير من وقت الترددات المتوسطة أو العالية. الخط الأحمر الرفيع في مربع الحوار هو مثال على غرفة تبدو مثالية. يوضح الخط الأخضر الحدود العليا والدنيا لزمن الصدى المثالي على طيف التردد. عندما ينحرف وقت الصدى عن هذا النطاق ، ينظر الناس إلى الصوت على أنه غير طبيعي أو ذو تلوين قوي.
يمكن أن تساعدك CARA على تحسين بيئة غرفتك
ستساعدك CARA على تحديد مقدار انحراف وقت الصدى عن النطاق المثالي في التردد. تأخذ هذه الحسابات في الاعتبار هيكل الغرفة وكذلك الأثاث والمواد المستخدمة. هذه الحسابات مستقلة عن نظام السماعة.
بعد الحساب ، يصف CARA البيئة الصوتية للغرفة ويقترح تحسينات. عادة ما يعني هذا إضافة أو إزالة الأثاث ، أو تغيير مادة سطح الغرفة.
7. مكبرات الصوت وموقف الاستماع
تتمثل الخطوة الأخيرة في تصميم الغرفة في تحديد موضع الاستماع وتحديد مكبرات الصوت من مكتبة مكبرات الصوت ووضعها في الموضع الفعلي. إذا وضعت موضع الاستماع أولا ، ضبط اتجاه مكبرات الصوت الرئيسية تلقائيا.

اضبط منطقة تحديد الموضع (المستطيل) حول مكبرات الصوت، بالإضافة إلى منطقة تحديد موضع امتصاص الصوت. يمكن تغيير حجم "منطقة تحديد المواقع" بواسطة مربع مستطيل. يمكنك تحديد شكل خاص لمنطقة تحديد المواقع، مثل منطقة مستطيلة على شكل حرف L أو منطقتين مستطيلتين منفصلتين. عندما يتم تعلم تحسين الموضع التلقائي ، يمكن تحريك مكبرات الصوت وموضع الاستماع داخل هذه المناطق للعثور على أفضل موضع.
يتيح لك النقر بزر الماوس الأيمن على مكبر الصوت أو موضع الاستماع ضبط المسافة والارتفاع الرأسي لمنطقة تحديد المواقع من الأرض. بمجرد اكتمال التصميم ، يمكنك النقر فوق CARACALC من شريط أدوات وحدة CARACAD لبدء الحساب الصوتي للغرفة.
8. 3D منظر لغرفة 3D

في وحدة "3D View" ، يمكنك التجول في الغرفة الافتراضية التي صممتها والتحقق من تصميمك.
هذا مفيد جدا في كثير من الحالات ، حيث يصعب تخيل تأثير 3D بناء على مخطط الأرضية. خاصة إذا كنت قد صممت هيكل غرفة معقدا بأسقف مائلة ونوافذ ناتئة وما إلى ذلك.
1. التحسين الموضعي

قبل تشغيل التحسين الموضعي، يجب استدعاء إعدادات المعلمة من قائمة الخيارات. على سبيل المثال، اضبط الحد الأقصى لترتيب الانعكاس إلى 4 أو 5.
بالإضافة إلى ذلك، يمكنك استخدام بعض قيود التماثل لتحسين الموضع. تتضمن هذه إعدادات السماعة الرئيسية. يمكنك أن تطلب أن يكون السماعتان متباعدة بشكل متماثل من الجدران الأمامية أو الجانبية ، والتي يمكنك تحديدها من قائمة الخيارات / النطاقات المتغيرة.
أثناء عملية التحسين ، ستتغير مواضع مكبرات الصوت وموضع الاستماع في النافذة الرئيسية بعد اكتمال كل تحسين. في الوقت نفسه ، إذا تم عرض منحنى استجابة تردد SPL مسبقا (قائمة النتائج / التحسين الموضعي) ، تحديثه أيضا.
يعرض برنامج تتبع الحساب عملية التحسين خطوة بخطوة.
يمكنك أيضا مقاطعة الحساب في أي وقت عن طريق تحديد فاصل من قائمة العمليات الحسابية. يتم حفظ نتائج التحسين الحالية.
من حين لآخر ، تحتاج إلى إعادة تشغيل التحسين ، على سبيل المثال بعد ضبط موضع البداية ومنطقة الموقع والحد الأقصى لعدد الانعكاسات.

2. السمعة
باستخدام بطاقة الصوت وسماعات الرأس ، يمكنك إجراء اختبارات الاستماع في غرفة افتراضية ، على سبيل المثال مقارنة الاختلافات بين مكبرات الصوت في مواضع مختلفة.
استجابة الغرفة العابرة

يبدأ حساب السماعة من قائمة الحساب ويعرض النتائج في "استجابة الغرفة العابرة" (TRR). تمكن TRR CARA من تحديد تأثير تلوين الصوت في الغرفة على إعادة إنتاج الموسيقى.
تستخدم حسابات السمعة حجم خطوة تردد ثابت ، 0.1 ... 2.5 هرتز. يصل العدد الإجمالي لنقاط أساس التردد إلى 500,000. في المقابل ، تستخدم حسابات CARA ، مثل الحسابات الخاصة وحسابات المجال السليم ، حجم خطوة تردد ثابت ولها نقاط حبيبية أكبر عند 118 نقطة أساس تردد (مقياس لوغاريتمي).
يمكن عرض TRR وحفظه لمزيد من العمليات الحسابية. عبر القائمة النتائج / التسعير: RIA.
التسمع ، اختبار الاستماع:

يقارن اختبار الاستماع السمعي الموسيقى الأصلية بالموسيقى المستنسخة بواسطة مكبرات الصوت في الغرفة. لإنشاء إعادة إنتاج الموسيقى لمكبرات الصوت ، يجب خلط إشارة الموسيقى الأصلية مع الاستجابة العابرة للغرفة. يتم حفظ كل من إشارة الموسيقى الأصلية والإشارة المستنسخة على القرص الصلب باستخدام ملفات الصوت. ثم يتم إجراء اختبار الاستماع باستخدام ETS Multi Media Player.
مشبك إشارة الموسيقى الأصلي مطلوب لاختبار الاستماع. اختر المقطع الذي يعجبك أو الذي تعتقد أنه جيد. يجب أن يوفر مقطع الموسيقى طيفا واسعا جدا (ترددات جهير ومتوسطة المدى وعالية) وأن يكون متوازنا نسبيا في جميع أنحاء مقطع الموسيقى. على سبيل المثال: موسيقى الجاز أو البوب أو موسيقى الروك.
يحتوي قرص CARA CD-ROM على مجموعة متنوعة من عينات الموسيقى.
يمكنك أيضا استخدام ETS MultiMedia Player لمقارنة إعادة إنتاج مكبرات الصوت المتعددة. قارن الأشكال المختلفة لنفس الغرفة مع عينة الموسيقى الأصلية، مثل مواضع مكبرات الصوت المختلفة. احفظ ملف الصوت الذي تمت معالجته ثم قارنه في المشغل.
ملاحظات إضافية:
الاستجابة العابرة للغرفة (TRR) هي التغيير في مستوى ضغط الصوت في وضع الاستماع بمرور الوقت. تنبعث نبضة ديراك واحدة (أو دلتا) من مكبر الصوت ، وتقيس الصوت الأصلي في وضع الاستماع وينعكس الصوت مرة واحدة وعدة مرات من الجدران والسقف والأرضية والأثاث.
عرض النطاق الترددي المطلوب لنبض ديراك حقيقي غير مناسب لمكبرات الصوت. تأخذ CARA في الاعتبار التحويل الكهربائي الصوتي عن طريق تحديد نوع مكبر الصوت في الحساب.
يعتمد حساب TRR الخاص ب CARA على تحويل فورييه العكسي لاستجابة التردد لضغط الصوت المتحلل في موضع الاستماع.
يعرض مربع الحوار TRR اتساع ضغط الصوت الموجب والسالب، ويتم عرض نتائج مربعات هذه السعات في مربع الحوار Reverb ويمكن مقارنتها بالإصدار عالي الدقة في الحساب الخاص.

3. حساب مجال الصوت

بالإضافة إلى تحسين الموضع التلقائي ، يعد حساب مجال الصوت هو الوظيفة الأكثر استخداما وأهمية في CARA.
أولا، قم باستدعاء المعلمة من قائمة الخيارات، مثل ضبط الحد الأقصى لترتيب الانعكاس إلى 4-5، للخطوة التالية من حساب مجال الصوت. إذا كنت لا تمانع في قضاء المزيد من وقت الحساب ، فيمكنك زيادة هذه القيمة.
تحدد "حسابات مجال الصوت" جميع البيانات حول صوتيات الغرفة ، مع 1,000-3,000 نقطة شبكة متباعدة بشكل متساو على مستوى أذن المستمع. تتعلق هذه باستجابة تردد ضغط الصوت ، والموضع ، ووضوح الكلام ، وكذلك الارتباط الزمني للموجات الصوتية في الغرفة.
تستند نتائج حسابات مجال الصوت إلى الموضع الحالي لمكبرات الصوت.
بناء على هذه النتائج ، يمكنك العثور على أفضل وضع استماع مع مراعاة التلوين (خطية استجابة التردد) والموضع (الصورة الصوتية) ووضوح الكلام.

إذا كانت مواضع مكبر الصوت ثابتة ، فيمكن أن يحل هذا محل "التحسين الموضعي".

4. حساب المعلمات
يسمح لك مربع الحوار هذا بتحرير معلمات الحساب. إذا لم تكن متأكدا مما إذا كانت التعديلات مناسبة أم لا، فانقر فوق "قياسي" لاستخدام القيم الافتراضية المناسبة لمعظم المواقف.

يرتبط الحد الأقصى لترتيب الانعكاس بدقة الحساب ، ولكنه يؤثر أيضا على أوقات الحساب "حساب الأوقات".
إذا كانت غرفتك تحتوي على الكثير من المضلعات ، فسيزيد وقت الحساب بشكل كبير. في مثل هذه الحالات ، يمكنك تقليل "الحد الأقصى لترتيب الانعكاس" أو إزالة بعض المضلعات (على سبيل المثال ، إزالة بعض الأثاث).
سيؤدي تمكين مقاومة الجدار المعقدة إلى زيادة دقة الحساب ووقت الحساب. مقاومة الجدار الافتراضية حقيقية.
تؤدي أوقات الحساب الطويلة إلى دقة حسابية أعلى ، وهذه قاعدة أساسية.
تحدد معلمات السمعة الحد الأقصى للطول ومعدل أخذ العينات حساب الاستجابة العابرة للغرفة. TRR هو أساس السمع (اختبار الاستماع). يحتوي TRR على جميع المعلومات حول تأثير صوتيات الغرفة على إعادة إنتاج الموسيقى في الغرفة.

أوقات الحساب يعرض مربع الحوار "حساب الأوقات" عدد مضلعات الغرفة المرئية ومضلعات الغرفة الإجمالية. يعتمد عدد المضلعات على التصميم الفعلي للغرفة ويتم تحديده بواسطة وحدة CARACALC قبل البدء في حساب صوتيات الغرفة الأولى. لا يمكن أن تنعكس الموجات الصوتية (وامتصاصها جزئيا) إلا على الجدران المرئية (متعدد الوجهات).
بالإضافة إلى ذلك ، تعتمد ميزانية وقت الحساب المطلوب أيضا على الحد الأقصى لعدد الانعكاسات "الحد الأقصى لترتيب الانعكاس".
يتضمن وقت الحساب مكبر صوت واحد فقط وموضع استماع واحد. إجمالي وقت الحساب هو مضاعف لعدد مكبرات الصوت ومواضع الاستماع.
وقت الحساب للغرف المستطيلة (بدون أثاث) قصير جدا (حتى 1000 مرة) ، لأنه يمكن تحديد جميع الموجات الصوتية المنعكسة وتتبعها قبل الحساب الصوتي الفعلي.

5. تعقب الحساب

يعرض المتعقب معلومات حول الحالة الحالية للحساب الصوتي. يعرض شريط التقدم الوقت المستغرق في استخدام مكبر صوت واحد ووضع استماع واحد.
أثناء حساب مجال الصوت ، يظهر عدد مواضع الاستماع "مواضع الاستماع" الرقم الذي لم يتم حسابه بعد. يمكن إيقاف الحساب في أي وقت، ولكن سيتم حذف نتائج الحساب.
أثناء التحسين التلقائي للموضع ، يتم عرض عدد التجارب "التجارب" ، وعدد التحسينات "Optima" ، وانحراف البداية "انحراف البدء" ، والانحراف الأمثل لأفضل موضع حالي "الانحراف الأمثل" والانحراف الحالي "الانحراف الحالي".
يمكن أيضا إيقاف تحسين الموضع في أي وقت ، وفي هذه الحالة يمكن حفظ الموضع المحسن الحالي والنتائج الصوتية المقابلة على القرص الصلب.

6. المقارنة: CARA والقياس الفعلي

يوضح الشكل أعلاه مقارنة استجابة تردد ضغط الصوت المحسوبة بواسطة CARA (أحمر) ونتائج القياس الفعلية (أخضر).
حجم غرفة الاستماع (L/W/H) 8.06/5.87/2.62 م. يوجد ممتص صوت مطاطي رغوي في الزاوية الأمامية. يوجد في المقدمة خزانة كتب بعمق 60 سم مع أبواب. يوجد أيضا رف كتب تبلغ مساحته حوالي 8 أمتار مربعة على الجدار الأيسر.
يتم وضع مكبر الصوت ثنائي الاتجاه على حامل بارتفاع 90 سم ، على بعد 3 أمتار من الميكروفون ، وعلى بعد 1.6 متر من الجدار الأمامي ، وعلى بعد 1.8 متر من الجدار الأيسر.
يتم حساب استجابة التردد باستخدام الحد الأقصى لعدد الانعكاسات البالغ 12.
تظهر المقارنة أن حسابات CARA تتطابق مع القياسات الفعلية بشكل جيد للغاية. لا نعرف ما إذا كانت برامج المحاكاة الصوتية الأخرى يمكن أن تتطابق أيضا. من الممكن أن معظم البرامج الأخرى لا تأخذ في الاعتبار جزء الطور من سعة ضغط الصوت المعقدة. بالإضافة إلى ذلك ، قد لا يكون نموذج مكبر الصوت دقيقا للغاية.
على سبيل المثال ، يحاكي CARA الإشعاع الصوتي للسماعة باستخدام 4000 استجابة تردد معقدة (1000 اتجاه حول السماعة ، 4 مسافات مختلفة) من 5 إلى 40,960 هرتز (فاصل 1/9 أوكتاف).