Perangkat Lunak Simulasi Akustik Sinema CARA

1. Dasar-Dasar Ruangan (Panduan Desain Ruangan Baru)

Desain Kamar Baru memungkinkan Anda dengan mudah mengatur ruangan baru. Ada empat pilihan: template rencana ruangan, dimensi, bahan dinding, dan konfigurasi speaker.

Pertama, Anda perlu memilih template rencana ruangan, yang bisa berupa persegi panjang sederhana atau bentuk lain, seperti bentuk L.

Pada halaman kedua, Anda perlu menentukan dimensi dasar ruangan. Tekan F10 untuk memasukkan satuan non-metrik seperti kaki. Jika Anda ingin membuat langit-langit miring, masukkan dimensi maksimum ruangan.

Catatan: Ketinggian ruangan tidak dapat diubah setelah wizard ditutup.

Pada halaman ketiga, pilih bahan dasar. Bahan lantai, dinding, dan langit-langit menentukan sifat akustik (koefisien penyerapan suara).

"Level grid points" mendefinisikan ketinggian grid level, yang disarankan untuk diusap dengan telinga pendengar. Standar 100cm mengasumsikan bahwa pendengar duduk di sofa.

Pada halaman terakhir, pilih konfigurasi speaker Anda. Anda dapat memilih konfigurasi suara surround seperti stereo dan kuadrafonik.

CARA 2.1 PLUS mencakup 10 konfigurasi digital surround untuk memenuhi kebutuhan pengembangan di masa depan.

2. Mengubah rencana kamar
Jika jenis kamar Anda tidak tersedia di template kamar, Anda dapat memilih template terdekat dan memodifikasi rencana. Pilih Floor Plan dari menu Draw.
Pilih sudut atau klik tepi dinding untuk memasukkan sudut.
Gunakan garis tambahan 'Pedoman' untuk mengukur rencana kamar Anda dengan akurat.
Klik penanda di sekitar untuk menambahkan dan menghapus baris tambahan. Di menu Tampilan, Anda dapat menemukan lebih banyak alat untuk memfasilitasi desain ruangan.
Mereka adalah:
"Snap to Floor Plan" Sesuaikan dengan struktur rencana
'Snap to Object Points' Sesuaikan dengan titik objek
"Guna Garis Panduan" Sesuaikan dengan garis bantu
'Gunakan Grid' Sesuaikan dengan grid

3. Masukkan perabotan
Pilih Load Group dari menu Edit untuk memilih furnitur dari database furnitur CARA untuk dimasukkan ke dalam desain ruangan Anda. Selain itu, Anda juga dapat menyesuaikan furnitur. Perabotan terdiri dari beberapa objek 3D dan akan disimpan di database dan dapat digunakan dalam desain ruangan lainnya.
Dalam desain ruangan, benda 3D (mebel) dapat disesatkan dan dipindahkan sesuka hati. Objek 3D tidak hanya digunakan untuk mensimulasikan furnitur, tetapi juga dapat digunakan untuk banyak aplikasi lain, seperti dinding interior, bingkai pintu, ambang jendela, balok, langit-langit miring, teras, dll. Namun, Anda harus memperhitungkan bahwa waktu perhitungan untuk optimasi posisi otomatis, misalnya, meningkat dengan jumlah permukaan reflektif atau penyerap Oleh karena itu, tidak perlu mempertimbangkan semua perabotan. Perabotan yang ditempatkan dekat dengan pembicara atau pendengar memiliki dampak terbesar pada warna suara. Juga, perabot besar memiliki dampak yang lebih besar daripada perabot kecil.
Selain itu, fungsi baru CARA 2.1 PLUS 'Acoustic Ambiance' mengevaluasi sifat akustik ruangan Anda dan menyarankan beberapa perbaikan.
Oleh karena itu ada 2 saran untuk desain ruangan:
Buat desain ruangan yang baru dan rinci, pastikan semua furnitur dan permukaan bahan dimasukkan. Informasi rinci ada di analisis Acoustic Ambiance.
Buat desain ruangan minimalis baru dengan hanya perabotan utama. Perhitungan menentukan bidang suara dan optimasi speaker dan posisi mendengarkan, yang membutuhkan waktu lebih sedikit tetapi kurang akurat.

4. Permukaan material
Bahan untuk dinding ruangan dan benda 3D dapat dipilih dari basis data bahan. Koefisien penyerapan suara dari material mempengaruhi waktu reverberasi dan dengan demikian evaluasi lingkungan akustik.
Anda juga dapat menentukan area persegi panjang tertentu (permukaan material) di dalam dinding untuk mensimulasikan pintu, jendela, gorden, karpet. Biasanya koefisien penyerapan suara mereka berbeda dari permukaan dinding masing-masing.
Permukaan material dan dinding bersifat dua dimensi dan tidak meningkatkan waktu perhitungan, tetapi objek 3D bersifat tiga dimensi, seperti furnitur, dan akan secara signifikan meningkatkan waktu perhitungan karena objek 3D menambahkan penyerapan suara dan permukaan refleksi di ruangan.
Gunakan panduan untuk menentukan dimensi permukaan material dengan akurat.

5. Pemilihan bahan
Bahan untuk dinding ruangan dan permukaan objek 3D dipilih dari basis data bahan. Koefisien penyerapan suara yang ditentukan dalam data bahan ditampilkan dalam kotak dialog menggunakan grafik respons frekuensi.
"Deskripsi" berisi deskripsi bahan yang dipilih.
Daerah berwarna menunjukkan tekstur material, yang digunakan dalam tampilan 3D dan dalam tampilan 2D lantai, langit-langit dan dinding.
"Grup bahan" menunjukkan kelompok mana bahan tersebut dikelompokkan.

6. Lingkungan akustik
Lingkungan akustik ruangan terutama tercermin dari waktu reverberasi, atau waktu yang dibutuhkan untuk intensitas medan akustik (ketumpatan energi) untuk merosot sebesar 60dB setelah sumber suara berhenti. Waktu ini sangat terkait dengan ukuran ruangan dan penyerapan gelombang suara oleh dinding dan furnitur di ruangan. Penyerapan yang kuat berarti waktu reverberasi yang panjang, penyerapan yang lemah berarti waktu reverberasi yang panjang.

Waktu reverberasi yang panjang: ruangan yang sangat bergema
Waktu reverberasi yang panjang terjadi di ruangan-ruangan besar yang kosong, seperti gereja, dan di ruangan dengan pantulan yang kuat, seperti kamar mandi berlapis. Banyak orang menggambarkan lingkungan kamar-kamar ini sebagai "hidup", atau "echo". Di ruangan-ruangan ini, bahasa tidak mudah dimengerti, suara berisik, dan tepuk tangan dapat menyebabkan suara berderak. Dengarkan suara ini lebih jelas di berbagai bagian ruangan.
Waktu reverberasi pendek: ruangan sempit atau membosankan
Waktu reverberasi yang singkat terjadi di ruangan dengan banyak pengendapan suara. Ini membuat ruangan terasa lebih kecil dari yang sebenarnya. Hal ini dapat menyebabkan kebanyakan orang menganggap lingkungan kamar sebagai "kekesalan" atau "membosankan". Perpustakaan adalah contohnya. Orang menilai ukuran ruangan berdasarkan waktu reverberasi.
Waktu reverberasi dapat menyebabkan pewarnaan
Ruang biasa menyerap frekuensi tinggi lebih dari frekuensi rendah, menyebabkan waktu reverberasi frekuensi rendah menjadi jauh lebih lama daripada frekuensi menengah atau tinggi. Garis merah tipis di kotak dialog adalah contoh ruangan yang terasa ideal. Garis hijau menunjukkan batas atas dan bawah waktu reverberasi ideal pada spektrum frekuensi. Ketika waktu reverberasi menyimpang dari kisaran ini, orang menganggap suara itu tidak alami atau berwarna kuat.
CARA dapat membantu Anda meningkatkan lingkungan kamar Anda
CARA akan membantu Anda menentukan seberapa banyak waktu reverberasi menyimpang dari rentang frekuensi ideal. Perhitungan ini memperhitungkan struktur ruangan serta furnitur dan bahan yang digunakan. Perhitungan ini independen dari sistem speaker.
Setelah perhitungan, CARA menggambarkan lingkungan akustik ruangan dan menyarankan perbaikan. Biasanya ini berarti menambahkan atau menghapus furnitur, atau mengubah bahan permukaan ruangan.
7. Speaker dan posisi mendengarkan
Langkah terakhir dalam desain ruangan adalah menentukan posisi mendengarkan dan memilih speaker dari perpustakaan speaker dan menempatkannya di posisi sebenarnya. Jika Anda menempatkan posisi mendengarkan terlebih dahulu, orientasi speaker utama akan disesuaikan secara otomatis.

Sesuaikan area posisi (bentuk persegi panjang) di sekitar speaker, serta area posisi posisi penyerapan suara. 'Posifikasi Wilayah' dapat diubah ukuran dengan kotak persegi panjang. Anda dapat menentukan bentuk khusus dari area posisi, seperti berbentuk L atau dua daerah persegi panjang terpisah. Ketika optimasi posisi otomatis dipelajari, speaker dan posisi mendengarkan dapat dipindahkan di dalam area ini untuk menemukan posisi terbaik.
Dengan mengklik kanan pada speaker atau posisi mendengarkan, Anda dapat menyesuaikan jarak dan ketinggian vertikal dari lantai. Setelah desain selesai, Anda dapat mengklik CARACALC dari toolbar modul CARACAD untuk memulai perhitungan akustik ruangan.
8. Pemandangan 3D dari ruangan 3D

Dalam modul 'Tampilan 3D' Anda dapat berjalan di sekitar ruang virtual yang Anda rancang dan memeriksa desain Anda.
Hal ini sangat berguna dalam banyak kasus, di mana sulit untuk membayangkan efek 3D berdasarkan rencana lantai. Terutama jika Anda telah merancang struktur ruangan yang kompleks dengan langit-langit miring, jendela kamar tidur, dll.
1. Optimasi Posisi

Sebelum menjalankan Optimasi Posisi, Anda harus memanggil pengaturan Parameter dari menu Opsi. Misalnya, sesuaikan urutan refleksi maksimum menjadi 4 atau 5.
Selain itu, Anda dapat menggunakan beberapa kendala simetri untuk Optimasi Posisi. Ini melibatkan pengaturan speaker utama Anda. Anda dapat meminta bahwa kedua speaker berada secara simetris terpisah dari dinding depan atau samping, yang dapat Anda pilih dari menu Options / Variational Ranges.
Selama proses pengoptimalan, posisi speaker dan posisi mendengarkan di jendela utama akan berubah setelah setiap pengoptimalan selesai. Pada saat yang sama, jika kurva respons frekuensi SPL ditampilkan sebelumnya (menu Hasil / Optimasi Posisi), itu juga akan diperbarui.
Perhitungan Pelacak menampilkan proses optimasi langkah demi langkah.
Anda juga dapat mengganggu perhitungan kapan saja dengan memilih Break dari menu Perhitungan. Hasil optimasi saat ini disimpan.
Kadang-kadang, Anda perlu memulai ulang optimasi, misalnya setelah menyesuaikan posisi awal, area lokasi, jumlah maksimum refleksi.

2. Auralization
Dengan menggunakan kartu suara dan headphone, Anda dapat melakukan tes mendengarkan di ruang virtual, misalnya membandingkan perbedaan antara speaker di posisi yang berbeda.
Respon ruang sementara

Perhitungan auralization dimulai dari menu Perhitungan dan menampilkan hasilnya dalam "Transient Room Response" (TRR). TRR memungkinkan CARA untuk menentukan pengaruh warna suara di ruangan pada reproduksi musik.
Perhitungan auralisasi menggunakan ukuran langkah frekuensi tetap, 0,1... 2,5 Hz. Jumlah total titik dasar frekuensi adalah hingga 500.000. Sebaliknya, perhitungan CARA, seperti perhitungan khusus dan perhitungan medan suara, menggunakan ukuran langkah frekuensi tetap dan memiliki titik granular yang lebih besar pada 118 titik dasar frekuensi (skala logaritma).
TRR dapat ditampilkan dan disimpan untuk perhitungan lebih lanjut. Melalui menu Hasil/Auralization: RIA.
Auralization, tes pendengaran:

Tes pendengaran auralization membandingkan musik asli dengan musik yang direproduksi oleh speaker di ruangan. Untuk menetapkan reproduksi musik dari speaker, sinyal musik asli harus dicampur dengan respon sementara ruangan. Baik sinyal musik asli maupun sinyal yang direproduksi disimpan ke hard disk menggunakan file suara. Tes mendengarkan kemudian dilakukan dengan menggunakan ETS Multi Media Player.
Klip sinyal musik asli diperlukan untuk tes mendengarkan. Pilih klip yang paling Anda sukai atau yang Anda pikir bagus. Klip musik harus menyediakan spektrum yang sangat luas (bass, midrange dan frekuensi tinggi) dan relatif seimbang di seluruh klip musik. Misalnya: Jazz, POP atau musik rock.
CD-ROM CARA berisi berbagai contoh musik.
Anda juga dapat menggunakan ETS Multi Media Player untuk membandingkan reproduksi dari beberapa speaker. Bandingkan variasi yang berbeda dari ruangan yang sama dengan sampel musik asli, seperti posisi speaker yang berbeda. Simpan file suara yang diproses dan kemudian bandingkan di pemutar.
Catatan tambahan:
Respon sementara ruangan (TRR) adalah perubahan tingkat tekanan suara pada posisi mendengarkan dari waktu ke waktu. Sebuah pulsa Dirac (atau delta) tunggal dipancarkan dari speaker, mengukur suara asli di posisi mendengarkan dan suara yang dipantulkan sekali dan beberapa kali dari dinding, langit-langit, lantai, dan furnitur.
Bandwidth yang dibutuhkan untuk denyut nadi Dirac yang benar tidak cocok untuk speaker. CARA memperhitungkan konversi elektro-akustika dengan memilih jenis speaker dalam perhitungan.
Perhitungan TRR CARA didasarkan pada transformasi Fourier terbalik dari respons frekuensi tekanan suara terurai di posisi mendengarkan.
Kotak dialog TRR menampilkan amplitudo tekanan suara positif dan negatif, dan hasil kuadrat amplitudo ini ditampilkan di kotak dialog Reverb dan dapat dibandingkan dengan versi resolusi tinggi dalam perhitungan khusus.

3. Perhitungan medan suara

Selain optimasi posisi otomatis, perhitungan medan suara adalah fungsi yang paling umum digunakan dan penting di CARA.
Pertama, panggil Parameter dari menu Options, seperti menyesuaikan urutan refleksi maksimum menjadi 4-5, untuk langkah berikutnya perhitungan medan suara. Jika Anda tidak keberatan menghabiskan lebih banyak waktu perhitungan, Anda dapat meningkatkan nilai ini.
'Perhitungan Lapangan Suara' menentukan semua data tentang akustik ruangan, dengan 1.000-3.000 titik kisi yang jaraknya merata di tingkat telinga pendengar. Ini berkaitan dengan respon frekuensi tekanan suara, posisi, kejelasan bicara, dan juga korelasi waktu gelombang suara di ruangan.
Hasil perhitungan medan suara didasarkan pada posisi saat ini dari speaker.
Berdasarkan hasil ini, Anda dapat menemukan posisi mendengarkan terbaik dengan mempertimbangkan warna (linearitas respon frekuensi), posisi (gambar suara) dan kejelasan bicara.

Jika posisi speaker tetap, ini dapat menggantikan "Positional Optimization".

4. Perhitungan Parameter
Dialog ini memungkinkan Anda untuk mengedit parameter perhitungan. Jika Anda tidak yakin apakah penyesuaian Anda sesuai, klik 'Standar' untuk menggunakan nilai default, yang cocok untuk sebagian besar situasi.

Perintah Refleksi Maksimum terkait dengan akurasi perhitungan, tetapi juga mempengaruhi waktu perhitungan 'Time Perhitungan'.
Jika ruangan Anda berisi banyak poligon, waktu perhitungan akan meningkat secara signifikan. Dalam kasus seperti itu, Anda dapat mengurangi 'Orde Refleksi Maksimum' atau menghapus beberapa poligon (misalnya, menghapus beberapa perabotan).
Mengaktifkan kompleks Wall Impedansi akan meningkatkan akurasi perhitungan dan waktu perhitungan. Impedansi dinding default adalah nyata.
Waktu perhitungan yang panjang mengarah pada akurasi perhitungan yang lebih tinggi, ini adalah aturan dasar.
Parameter auralization Maximum Length dan Sampling Rate mendefinisikan perhitungan respons transisi ruangan. TRR adalah dasar dari auralization (tes pendengaran). TRR berisi semua informasi tentang dampak akustik ruangan pada reproduksi musik di ruangan.

Waktu Perhitungan Dialog 'Menghitung Waktu' menunjukkan jumlah poligon ruangan yang terlihat dan total poligon ruangan. Jumlah poligon tergantung pada desain ruang yang sebenarnya dan ditentukan oleh modul CARACALC sebelum memulai perhitungan akustik ruang pertama. Gelombang suara hanya dapat dipantulkan (dan sebagian diserap) pada dinding yang terlihat (polihedron).
Selain itu, anggaran untuk waktu perhitungan yang diperlukan juga tergantung pada jumlah maksimum refleksi "Orde Refleksi Maksimum".
Waktu perhitungan hanya melibatkan satu speaker dan satu posisi mendengarkan. Total waktu perhitungan adalah kelipatan dari jumlah speaker dan posisi mendengarkan.
Waktu perhitungan untuk ruangan persegi panjang (tanpa furnitur) sangat singkat (hingga 1000 kali), karena semua gelombang suara yang dipantulkan dapat ditentukan dan dilacak sebelum perhitungan akustik yang sebenarnya.

5. Pelacak Perhitungan

Pelacak menampilkan informasi tentang status saat ini dari perhitungan akustik. Bar kemajuan menunjukkan waktu yang dihabiskan dengan menggunakan satu speaker dan satu posisi mendengarkan.
Selama perhitungan medan suara, jumlah posisi mendengarkan "Posisi mendengarkan" menunjukkan jumlah yang belum dihitung. Perhitungan dapat dihentikan kapan saja, tetapi hasil perhitungan akan dihapus.
Selama optimalisasi posisi otomatis, jumlah uji coba "Trials", jumlah optimalisasi "Optima", penyimpangan awal "Start Deviation", penyimpangan optimal dari posisi terbaik saat ini "Optimal Deviation" dan penyimpangan saat ini "Current Deviation" ditampilkan.
Optimasi posisi juga dapat dihentikan kapan saja, dalam hal ini posisi yang dioptimalkan saat ini dan hasil akustik yang sesuai dapat disimpan ke hard disk.

6. Perbandingan: CARA dan pengukuran aktual

Gambar di atas menunjukkan perbandingan respon frekuensi tekanan suara yang dihitung oleh CARA (merah) dan hasil pengukuran yang sebenarnya (hijau).
Ukuran ruang dengar (L/W/H) 8.06/5.87/2.62 m. Ada penyangga suara karet busa di sudut depan. Di depan ada rak buku setebal 60 cm dengan pintu. Ada juga rak buku seluas sekitar 8 meter persegi di dinding kiri.
Speaker uji dua arah ditempatkan di atas bantalan setinggi 90 cm, 3 meter dari mikrofon, 1,6 meter dari dinding depan, dan 1,8 meter dari dinding kiri.
Respon frekuensi dihitung dengan menggunakan jumlah refleksi maksimum 12.
Perbandingan menunjukkan bahwa perhitungan CARA sangat cocok dengan pengukuran yang sebenarnya. Kami tidak tahu apakah perangkat lunak simulasi akustik lainnya bisa cocok juga. Mungkin sebagian besar perangkat lunak lain tidak mempertimbangkan bagian fase dari amplitudo tekanan suara yang kompleks. Selain itu, model pembicara mungkin tidak terlalu akurat.
Misalnya, CARA mensimulasikan radiasi suara dari speaker menggunakan 4000 respon frekuensi kompleks (1000 arah di sekitar speaker, 4 jarak yang berbeda) dari 5 hingga 40,960Hz (1/9 interval oktaf).