Software de Simulación Acústica de Cine CARA

1. el derecho de voto. Fundamentos de la habitación (Asistente de diseño de nuevas habitaciones)

Diseño de nueva habitación te permite configurar fácilmente una nueva habitación. Hay cuatro opciones: plantilla de planta de la habitación, dimensiones, materiales de pared y configuración de altavoces.

Primero, debe seleccionar una plantilla de plan de habitación, que puede ser un rectángulo simple u otra forma, como una forma de L.

En la segunda página, debe definir las dimensiones básicas de la habitación. Presione F10 para introducir unidades no métricas como pies. Si quieres hacer un techo inclinado, introduce las dimensiones máximas de la habitación.

Nota: La altura de la habitación no se puede cambiar después de cerrar el asistente.

En la tercera página, seleccione los materiales básicos. Los materiales del suelo, las paredes y el techo determinan las propiedades acústicas (coeficiente de absorción del sonido).

"Nivel de los puntos de la red" define la altura del nivel de la red, que se recomienda que esté a la altura del oído que escucha. El 100cm por defecto supone que el oyente está sentado en el sofá.

En la última página, seleccione la configuración de su altavoz. Puede elegir configuraciones de sonido envolvente como estéreo y cuádrafónico.

CARA 2.1 PLUS incluye 10 configuraciones digitales de envolvente para satisfacer las necesidades de desarrollo futuros.

2. el trabajo. Modificar el plan de la habitación
Si su tipo de habitación no está disponible en la plantilla de habitación, puede seleccionar la plantilla más cercana y modificar el plan. Seleccione el plan de piso en el menú Dibujar.
Seleccione un punto de esquina o haga clic en el borde interior de la pared para insertar un punto de esquina.
Utilice las líneas auxiliares de "Pautas" para medir con precisión el plan de su habitación.
Haga clic en los marcadores circundantes para añadir y eliminar líneas auxiliares. En el menú Vista, puede encontrar más herramientas para facilitar el diseño de la habitación.
Son las siguientes:
"Snap to Floor Plan" Adaptar a la estructura del plan
'Snap to Object Points' Adaptación a los puntos de los objetos
"Utilizar líneas de guía" Adaptar a líneas auxiliares
'Usar la red' Adaptarse a la red

3. ¿Qué es esto? Muebles de inserción
Seleccione Grupo de carga en el menú Editar para seleccionar muebles de la base de datos de muebles CARA para incluir en el diseño de su habitación. Además, también puede personalizar muebles. Los muebles están compuestos por varios objetos 3D y se guardarán en la base de datos y pueden usarse en otros diseños de habitaciones.
En el diseño de la habitación, los objetos 3D (muebles) pueden distorsionarse y moverse a voluntad. Los objetos 3D no solo se utilizan para simular muebles, sino que también se pueden utilizar para muchas más aplicaciones, como paredes interiores, marcos de puertas, alféizos de ventanas, vigas, techos inclinados, terrazas, etc. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el tiempo de cálculo para la Por lo tanto, no es necesario considerar todos los muebles. Los muebles colocados cerca de los altavoces o del oyente tienen el mayor impacto en el color del sonido. Además, los muebles grandes tienen un mayor impacto que los muebles pequeños.
Además, la nueva función CARA 2.1 PLUS "Acoustic Ambiance" evalúa las propiedades acústicas de su habitación y sugiere algunas mejoras.
Por lo tanto, hay 2 sugerencias para el diseño de la habitación:
Crea un nuevo diseño detallado de la habitación, asegurándote de incluir todos los muebles y superficies materiales. La información detallada está en el análisis de ambiente acústico.
Crear un nuevo diseño de habitación minimalista con sólo los muebles principales. El cálculo determina el campo sonoro y la optimización de los altavoces y la posición de escucha, que requiere menos tiempo pero es menos precisa.

4. ¿Qué es? Superficies de los materiales
Los materiales para las paredes de la habitación y los objetos 3D se pueden seleccionar de la base de datos de materiales. El coeficiente de absorción acústica del material afecta el tiempo de reverberación y, por tanto, la evaluación del entorno acústico.
También puede definir áreas rectangulares específicas (superficies de material) dentro de la pared para simular puertas, ventanas, cortinas, alfombras. Por lo general, sus coeficientes de absorción acústica son diferentes de las respectivas superficies de pared.
Las superficies y paredes de los materiales son bidimensionales y no aumentan el tiempo de cálculo, pero los objetos 3D son tridimensionales, como los muebles, y aumentarán significativamente el tiempo de cálculo porque los objetos 3D agregan superficies de absorción de sonido y reflexión en la habitación.
Utilice guías para determinar con precisión las dimensiones de las superficies del material.

5. ¿Qué es eso? Selección de materiales
Los materiales para las paredes de la habitación y las superficies de los objetos 3D se seleccionan de la base de datos de materiales. El coeficiente de absorción acústica especificado en los datos del material se muestra en el cuadro de diálogo mediante un gráfico de respuesta de frecuencia.
"Descripción" contiene una descripción del material seleccionado.
Las áreas coloreadas muestran la textura del material, que se utiliza en la vista 3D y en la vista 2D del suelo, el techo y las paredes.
"Grupos de materiales" indica en qué grupo se agrupa el material.

6. ¿Qué es? Medio ambiente acústico
El ambiente acústico de una sala se refleja principalmente en el tiempo de reverberación, o el tiempo que tarda la intensidad del campo acústico (densidad de energía) en decaer en 60 dB después de que la fuente de sonido se detiene. Este tiempo está estrechamente relacionado con el tamaño de la habitación y la absorción de ondas sonoras por las paredes y los muebles de la habitación. La absorción fuerte significa un tiempo de reverberación largo, la absorción débil significa un tiempo de reverberación largo.

Tiempo de reverberación largo: salas con mucho eco
Los tiempos de reverberación largos ocurren en habitaciones grandes y vacías, como las iglesias, y en habitaciones con fuertes reflejos, como baños de azulejos. Muchas personas describen el ambiente de estas habitaciones como "vivo", o "eco". En estas habitaciones la comprensibilidad del habla es baja, las voces son estridentes, y el aplauso puede causar ecos de aleteo. Estos ecos pueden ser más notables en diferentes partes de la habitación.
Tiempo de reverberación corto: habitaciones estrechas o aburridas
Los tiempos de reverberación cortos ocurren en habitaciones con mucha amortiguación del sonido. Esto hace que el cuarto se sienta más pequeño de lo que realmente es. Esto puede hacer que la mayoría de las personas perciban un ambiente de habitación como "aplastante" o "aburrido". Las bibliotecas son un ejemplo de esto. La gente juzga el tamaño de una habitación basándose en el tiempo de reverberación.
El tiempo de reverberación puede causar coloración
Una habitación típica absorbe frecuencias altas más que frecuencias bajas, haciendo que el tiempo de reverberación de frecuencias bajas sea mucho más largo que el de frecuencias medias o altas. La delgada línea roja en el cuadro de diálogo es un ejemplo de una habitación que se siente ideal. La línea verde muestra los límites superior e inferior del tiempo de reverberación ideal en el espectro de frecuencias. Cuando el tiempo de reverberación se desvía de este rango, la gente percibe el sonido como antinatural o con un color fuerte.
CARA puede ayudarle a mejorar el ambiente de su habitación
El CARA le ayudará a determinar cuánto se desvía el tiempo de reverberación del rango de frecuencia ideal. Estos cálculos tienen en cuenta la estructura de la habitación, así como los muebles y materiales utilizados. Estos cálculos son independientes del sistema de altavoces.
Después del cálculo, CARA describe el entorno acústico de la sala y sugiere mejoras. Por lo general, esto significa añadir o quitar muebles, o cambiar el material de la superficie de la habitación.
- ¿Qué es? Altavoces y posición de escucha
El último paso en el diseño de la sala es determinar la posición de escucha y seleccionar los altavoces de la biblioteca de altavoces y colocarlos en la posición real. Si coloca la posición de escucha primero, la orientación de los altavoces principales se ajustará automáticamente.

Ajuste el área de posicionamiento (rectángulo) alrededor de los altavoces, así como el área de posicionamiento de la posición de absorción de sonido. La "Región de posicionamiento" puede cambiar de tamaño mediante una caja rectangular. Puede especificar una forma especial de área de posicionamiento, como L o dos áreas rectangulares separadas. Cuando se aprende la optimización automática de la posición, los altavoces y la posición de escucha se pueden mover dentro de estas áreas para encontrar la mejor posición.
Al hacer clic con el botón derecho en el altavoz o en la posición de escucha, se puede ajustar la distancia y la altura vertical del área de posicionamiento desde el suelo. Una vez que el diseño esté completo, puede hacer clic en CARACALC desde la barra de herramientas del módulo CARACAD para comenzar el cálculo acústico de la sala.
8. ¿Qué es eso? Vista 3D de la habitación 3D

En el módulo de 'Visión 3D' puede caminar por la sala virtual que diseñó y comprobar su diseño.
Esto es muy útil en muchos casos, donde es difícil imaginar el efecto 3D basado en el plano del piso. Especialmente si ha diseñado una estructura de habitación compleja con techos inclinados, ventanas de dormitorio, etc.
1. el derecho de voto. Optimización de la posición

Antes de ejecutar la optimización posicional, debe llamar a la configuración de parámetros desde el menú Opciones. Por ejemplo, ajuste el orden de reflexión máxima a 4 o 5.
Además, puede utilizar algunas restricciones de simetría para la optimización posicional. Esto implica la configuración de su altavoz principal. Puede exigir que los dos altavoces estén simétricamente espaciados de las paredes delanteras o laterales, que puede seleccionar en el menú Opciones / Rango de variación.
Durante el proceso de optimización, las posiciones de los altavoces y la posición de escucha en la ventana principal cambiarán después de que se complete cada optimización. Al mismo tiempo, si la curva de respuesta de frecuencia del SPL se muestra de antemano (menú Resultados / Optimización posicional), también se actualizará.
El Trazador de cálculo muestra el proceso de optimización paso a paso.
También puede interrumpir el cálculo en cualquier momento seleccionando Interrupción en el menú Cálculos. Los resultados de optimización actuales se guardan.
En ocasiones, es necesario reiniciar la optimización, por ejemplo, después de ajustar la posición de partida, el área de ubicación, el número máximo de reflejos.

2. el trabajo. Auralización
Con la tarjeta de sonido y los auriculares, puede realizar pruebas de escucha en una sala virtual, por ejemplo, comparar las diferencias entre los altavoces en diferentes posiciones.
Respuesta de la habitación transitoria

El cálculo de la auralización comienza en el menú de cálculo y muestra los resultados en "Respuesta de la habitación transitoria" (TRR). TRR permite a CARA determinar la influencia de la coloración del sonido en la habitación en la reproducción de la música.
Los cálculos de la uralización utilizan un tamaño de paso de frecuencia fijo, 0,1... 2,5 Hz. ¿Qué es eso? El número total de puntos base de frecuencia es de hasta 500.000. En contraste, los cálculos de CARA, como los cálculos especiales y los cálculos de campo sonoro, utilizan un tamaño de paso de frecuencia fijo y tienen puntos granulares más grandes en 118 puntos base de frecuencia (escala logarítmica).
El TRR puede mostrarse y guardarse para futuros cálculos. A través del menú Resultados/Auralización: RIA.
Auralización, prueba de audición:

La prueba de audición de auralización compara la música original con la reproducida por los altavoces de la sala. Para establecer la reproducción musical de los altavoces, la señal musical original debe mezclarse con la respuesta transitoria de la sala. Tanto la señal musical original como la reproducida se guardan en el disco duro mediante archivos de sonido. La prueba de escucha se realiza a continuación con el reproductor multimedia ETS.
El clip de señal musical original es necesario para la prueba de escucha. Elige el clip que más te guste o que creas que es bueno. El clip debe ofrecer un espectro muy amplio (bajos, medianos y frecuencias altas) y estar relativamente equilibrado en todo el clip. Por ejemplo: jazz, pop o rock.
El CD-ROM CARA contiene una variedad de muestras de música.
También puede utilizar ETS Multi Media Player para comparar la reproducción de múltiples altavoces. Compara diferentes variaciones de la misma habitación con la muestra musical original, como diferentes posiciones de altavoces. Guarde el archivo de sonido procesado y luego compare en el reproductor.
Las notas adicionales:
La respuesta transitoria de la sala (TRR) es el cambio en el nivel de presión acústica en la posición de escucha con el tiempo. Un solo pulso Dirac (o delta) se emite desde el altavoz, midiendo el sonido original en la posición de escucha y el sonido reflejado una y varias veces desde las paredes, el techo, el suelo y los muebles.
El ancho de banda requerido para un verdadero pulso de Dirac no es adecuado para altavoces. El CARA tiene en cuenta la conversión electroacústica seleccionando el tipo de altavoz en el cálculo.
El cálculo de TRR de CARA se basa en la transformación de Fourier inversa de la respuesta de frecuencia de la presión sonora descompuesta en la posición de escucha.
El cuadro de diálogo TRR muestra amplitudes de presión sonora positivas y negativas, y los resultados de los cuadrados de estas amplitudes se muestran en el cuadro de diálogo Reverb y se pueden comparar con la versión de alta resolución en el cálculo especial.

3. ¿Qué es esto? Cálculo del campo sonoro

Además de la optimización automática de la posición, el cálculo del campo sonoro es la función más utilizada e importante en CARA.
Primero, llame a Parámetro desde el menú Opciones, como ajustar el orden máximo de reflexión a 4-5, para el siguiente paso del cálculo del campo de sonido. Si no te importa gastar más tiempo de cálculo, puedes aumentar este valor.
Los "Cálculos de campo sonoro" determinan todos los datos sobre la acústica de la sala, con 1.000-3.000 puntos de cuadrícula espaciados uniformemente a nivel del oído del oyente. Estos se refieren a la respuesta de frecuencia de presión sonora, posición, claridad del habla, y también la correlación de tiempo de las ondas sonoras en la sala.
Los resultados de los cálculos del campo sonoro se basan en la posición actual de los altavoces.
A partir de estos resultados, se puede encontrar la mejor posición de escucha teniendo en cuenta el color (linealidad de la respuesta de frecuencia), la posición (imagen de sonido) y la claridad del habla.

Si las posiciones de los altavoces están fijas, ésta puede sustituir a la "Optimización posicional".

4. ¿Qué es? Calcular los parámetros
Este diálogo le permite editar los parámetros de cálculo. Si no está seguro de si sus ajustes son apropiados, haga clic en "Estándar" para utilizar los valores predeterminados, que son adecuados para la mayoría de las situaciones.

El orden máximo de reflexión está relacionado con la precisión del cálculo, pero también afecta a los tiempos de cálculo "Tiempos de cálculo".
Si su habitación contiene muchos polígonos, el tiempo de cálculo aumentará significativamente. En tales casos, puede reducir el "orden máximo de reflexión" o eliminar algunos polígonos (por ejemplo, quitar algunos muebles).
Habilitar impedancia de pared compleja aumentará la precisión del cálculo y el tiempo de cálculo. La impedancia de pared por defecto es real.
Los tiempos de cálculo más largos conducen a una mayor precisión de cálculo, esta es una regla básica.
Los parámetros de auralización Largura máxima y Tasa de muestreo definen el cálculo de la respuesta transitoria de la habitación. TRR es la base de la auralización (prueba de audición). TRR contiene toda la información sobre el impacto de la acústica de la sala en la reproducción de la música en la sala.

Tiempos de cálculo El cuadro de diálogo "Tiempos de cálculo" muestra el número de polígonos de habitación visibles y el total de polígonos de habitación. El número de polígonos depende del diseño real de la sala y es determinado por el módulo CARACALC antes de comenzar el cálculo de la acústica de la primera sala. Las ondas sonoras sólo pueden ser reflejadas (y parcialmente absorbidas) en paredes visibles (polidros).
Además, el presupuesto para el tiempo de cálculo requerido también depende del número máximo de reflejos "Orden máximo de reflexión".
El tiempo de cálculo se realiza con un solo altavoz y una sola posición de escucha. El tiempo total de cálculo es un múltiplo del número de altavoces y posiciones de escucha.
El tiempo de cálculo para las habitaciones rectangulares (sin muebles) es muy corto (hasta 1000 veces), ya que todas las ondas sonoras reflejadas pueden determinarse y rastrearse antes del cálculo acústico real.

5. ¿Qué es eso? Seguimiento de cálculo

El rastreador muestra información sobre el estado actual del cálculo acústico. La barra de progreso muestra el tiempo dedicado a un altavoz y una posición de escucha.
Durante el cálculo del campo sonoro, el número de posiciones de escucha "Posiciones de escucha" muestra el número que aún no se ha calculado. El cálculo puede interrumpirse en cualquier momento, pero los resultados del cálculo se eliminarán.
Durante la optimización automática de la posición, se mostrará el número de ensayos "Ensayos", el número de optimizaciones "Optima", la desviación de inicio "Desviación de inicio", la desviación óptima de la mejor posición actual "Desviación óptima" y la desviación actual "Desviación actual".
La optimización de posición también se puede detener en cualquier momento, en cuyo caso la posición optimizada actual y los resultados acústicos correspondientes se pueden guardar en el disco duro.

6. ¿Qué es? Comparación: CARA y medición real

La figura anterior muestra la comparación de la respuesta de frecuencia de presión acústica calculada por CARA (en rojo) y los resultados reales de medición (en verde).
El tamaño de la sala de audiencias (L/W/H) 8.06/5.87/2.62 m. Hay un amortiguador de ruido de espuma en la esquina delantera. En frente hay una estantería de 60 cm de profundidad con puertas. También hay una estantería de libros de unos 8 metros cuadrados en la pared izquierda.
El altavoz de prueba bidireccional se coloca en un soporte de 90 cm de altura, a 3 metros del micrófono, a 1,6 metros de la pared frontal y a 1,8 metros de la pared izquierda.
La respuesta de frecuencia se calcula utilizando un número máximo de reflejos de 12.
La comparación muestra que los cálculos de CARA coinciden muy bien con las mediciones reales. No sabemos si otro software de simulación acústica puede coincidir también. Es posible que la mayoría de otros programas no consideren la parte de fase de la amplitud de presión sonora compleja. Además, el modelo del orador puede no ser muy preciso.
Por ejemplo, CARA simula la radiación sonora del altavoz utilizando 4000 respuestas de frecuencia complejas (1000 direcciones alrededor del altavoz, 4 distancias diferentes) de 5 a 40,960 Hz (1/9 intervalo de octava).