Perangkat Lunak Simulasi Akustik Bioskop CARA

1. Dasar-dasar Ruangan (Wizard Desain Ruangan Baru)

Desain Kamar Baru' memungkinkan Anda untuk dengan mudah mengatur ruangan baru. Ada empat opsi: template denah kamar, dimensi, bahan dinding, dan konfigurasi speaker.

Pertama, Anda perlu memilih template denah kamar, 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).

"Tingkat titik kisi" menentukan ketinggian level kisi, yang disarankan untuk rata dengan telinga pendengar. Default 100cm mengasumsikan bahwa pendengar sedang duduk di sofa.

Di halaman terakhir, pilih konfigurasi speaker Anda. Anda dapat memilih konfigurasi suara surround seperti stereo dan quadraphonic.

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

2. Ubah denah kamar
Jika tipe kamar Anda tidak tersedia di template kamar, Anda dapat memilih template terdekat dan mengubah paket. Pilih Denah Lantai dari menu Gambar.
Pilih titik sudut atau klik pada tepi bagian dalam dinding untuk menyisipkan titik sudut.
Gunakan garis tambahan 'Pedoman' untuk mengukur denah kamar Anda secara akurat.
Klik penanda di sekitarnya untuk menambah dan menghapus garis tambahan. Di menu View, Anda dapat menemukan lebih banyak alat untuk memfasilitasi desain ruangan.
Mereka adalah:
'Snap to Floor Plan' Beradaptasi dengan struktur rencana
'Snap to Object Points' Beradaptasi dengan titik objek
'Gunakan Garis Panduan' Beradaptasi dengan garis tambahan
'Gunakan Grid' Beradaptasi dengan grid

3. Masukkan furnitur
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. Furnitur terdiri dari beberapa objek 3D dan akan disimpan dalam database dan dapat digunakan dalam desain ruangan lainnya.
Dalam desain ruangan, objek 3D (furnitur) dapat didistorsi dan dipindahkan sesuka hati. Objek 3D tidak hanya digunakan untuk mensimulasikan furnitur, tetapi juga dapat digunakan untuk lebih banyak aplikasi, seperti dinding interior, kusen pintu, kusen 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 penyerapan di dalam ruangan. Karena itu, tidak perlu mempertimbangkan semua furnitur. Furnitur yang ditempatkan di dekat speaker atau pendengar memiliki dampak terbesar pada pewarnaan suara. Selain itu, furnitur besar memiliki dampak yang lebih besar daripada furnitur kecil.
Selain itu, fungsi CARA 2.1 PLUS baru 'Acoustic Ambiance' mengevaluasi sifat akustik ruangan Anda dan menyarankan beberapa peningkatan.
Oleh karena itu, ada 2 saran untuk desain ruangan:
Buat desain ruangan baru yang detail, pastikan untuk menyertakan semua furnitur dan permukaan material. Informasi terperinci ada di analisis Acoustic Ambiance.
Buat desain kamar minimal baru hanya dengan furnitur utama. Perhitungan menentukan medan suara dan optimalisasi speaker dan posisi mendengarkan, yang membutuhkan waktu lebih sedikit tetapi kurang akurat.

4. Permukaan material
Bahan untuk dinding ruangan dan objek 3D dapat dipilih dari database material. Koefisien penyerapan suara material mempengaruhi waktu gema 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 suaranya berbeda dari permukaan dinding masing-masing.
Permukaan material dan dinding bersifat dua dimensi dan tidak menambah waktu perhitungan, tetapi objek 3D bersifat tiga dimensi, seperti furnitur, dan akan secara signifikan meningkatkan waktu perhitungan karena objek 3D menambah permukaan penyerapan dan refleksi suara di dalam ruangan.
Gunakan panduan untuk menentukan dimensi permukaan material secara akurat.

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

6. Lingkungan akustik
Lingkungan akustik ruangan terutama dicerminkan oleh waktu gema, atau waktu yang dibutuhkan untuk intensitas medan akustik (kerapatan energi) untuk meluruh sebesar 60dB setelah sumber suara berhenti. Kali ini erat kaitannya dengan ukuran ruangan dan penyerapan gelombang suara oleh dinding dan furnitur di dalam ruangan. Penyerapan yang kuat berarti waktu gema yang lama, penyerapan yang lemah berarti waktu gema yang lama.

Waktu gema yang lama: ruangan yang sangat bergema
Waktu gema yang lama terjadi di ruangan besar dan kosong, seperti gereja, dan di ruangan dengan pantulan yang kuat, seperti kamar mandi ubin. Banyak orang menggambarkan lingkungan ruangan ini sebagai "hidup", atau "bergema". Di ruangan ini kejelasan ucapan rendah, suara melengking, dan tepuk tangan dapat menyebabkan gema berdebar. Gema ini mungkin lebih terlihat di berbagai bagian ruangan.
Waktu gema yang singkat: ruangan sempit atau membosankan
Waktu gema yang singkat terjadi di ruangan dengan banyak peredam suara. Ini membuat ruangan terasa lebih kecil dari yang sebenarnya. Hal ini dapat menyebabkan kebanyakan orang menganggap lingkungan ruangan sebagai "sempit" atau "membosankan". Perpustakaan adalah contohnya. Orang menilai ukuran ruangan berdasarkan waktu gema.
Waktu gema dapat menyebabkan pewarnaan
Ruangan biasa menyerap frekuensi tinggi lebih dari frekuensi rendah, menyebabkan waktu gema frekuensi rendah 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 gema ideal pada spektrum frekuensi. Ketika waktu gema menyimpang dari kisaran ini, orang menganggap suara tersebut tidak wajar atau dengan warna yang kuat.
CARA dapat membantu Anda meningkatkan lingkungan ruangan Anda
CARA akan membantu Anda menentukan seberapa besar waktu gema menyimpang dari rentang frekuensi yang ideal. Perhitungan ini memperhitungkan struktur ruangan serta furnitur dan bahan yang digunakan. Perhitungan ini tidak bergantung pada sistem speaker.
Setelah perhitungan, CARA menggambarkan lingkungan akustik ruangan dan menyarankan perbaikan. Biasanya ini berarti menambah atau melepas furnitur, atau mengubah bahan permukaan ruangan.
7. Pembicara dan posisi mendengarkan
Langkah terakhir dalam desain ruangan adalah menentukan posisi mendengarkan dan memilih speaker dari perpustakaan speaker dan menempatkannya di posisi yang sebenarnya. Jika Anda menempatkan posisi mendengarkan terlebih dahulu, orientasi speaker utama akan disesuaikan secara otomatis.

Sesuaikan area pemosisian (persegi panjang) di sekitar speaker, serta area pemosisian posisi posisi penyerapan suara. 'Wilayah Pemosisian' dapat diubah ukurannya dengan kotak persegi panjang. Anda dapat menentukan bentuk khusus area pemosisian, seperti berbentuk L atau dua area persegi panjang terpisah. Ketika pengoptimalan posisi otomatis dipelajari, speaker dan posisi mendengarkan dapat dipindahkan ke dalam area ini untuk menemukan posisi terbaik.
Klik kanan pada speaker atau posisi mendengarkan memungkinkan Anda menyesuaikan jarak dan ketinggian vertikal area pemosisian dari lantai. Setelah desain selesai, Anda dapat mengklik CARACALC dari bilah alat modul CARACAD untuk memulai perhitungan akustik ruangan.
8. 3D tampilan ruangan 3D

Dalam modul 'Tampilan 3D' Anda dapat berjalan-jalan di ruang virtual yang Anda rancang dan memeriksa desain Anda.
Ini sangat berguna dalam banyak kasus, di mana sulit untuk membayangkan efek 3D berdasarkan denah lantai. Apalagi jika Anda telah merancang struktur ruangan yang kompleks dengan langit-langit miring, jendela asrama, dll.
1. Optimasi Posisi

Sebelum menjalankan Optimasi Posisi, Anda harus memanggil pengaturan Parameter dari menu Options. Misalnya, sesuaikan Maximum Reflection Order menjadi 4 atau 5.
Selain itu, Anda dapat menggunakan beberapa batasan simetri untuk Optimasi Posisi. Ini melibatkan pengaturan speaker utama Anda. Anda dapat mewajibkan kedua speaker berjarak simetris dari dinding depan atau samping, yang dapat Anda pilih dari menu Opsi / Rentang Variasi.
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 terlebih dahulu (menu Hasil / Optimasi Posisi), itu juga akan diperbarui.
Tracing Perhitungan menampilkan proses pengoptimalan langkah demi langkah.
Anda juga dapat mengganggu perhitungan kapan saja dengan memilih Istirahat dari menu Perhitungan. Hasil pengoptimalan saat ini disimpan.
Kadang-kadang, Anda perlu memulai kembali pengoptimalan, misalnya setelah menyesuaikan posisi awal, area lokasi, jumlah maksimum pantulan.

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

Perhitungan auralisasi dimulai dari menu Perhitungan dan menampilkan hasilnya di 'Transient Room Response' (TRR). TRR memungkinkan CARA untuk menentukan pengaruh pewarnaan suara di dalam ruangan pada reproduksi musik.
Perhitungan auralisasi menggunakan ukuran langkah frekuensi tetap, 0,1 ... 2,5 Hz. Jumlah total poin dasar frekuensi 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/Auralisasi: RIA.
Auralisasi, tes mendengarkan:

Tes mendengarkan auralisasi membandingkan musik asli dengan musik yang direproduksi oleh pengeras suara di dalam ruangan. Untuk membangun reproduksi musik dari pengeras suara, sinyal musik asli harus dicampur dengan respons transien ruangan. Baik sinyal musik asli maupun sinyal yang direproduksi disimpan ke hard disk menggunakan file suara. Tes mendengarkan kemudian dilakukan menggunakan ETS Multi Media Player.
Klip sinyal musik asli diperlukan untuk tes mendengarkan. Pilih klip yang paling Anda sukai atau menurut Anda bagus. Klip musik harus memberikan spektrum yang sangat luas (bass, midrange, dan frekuensi tinggi) dan relatif seimbang di seluruh klip musik. Misalnya: Musik jazz, POP atau rock.
CARA CD-ROM berisi berbagai sampel musik.
Anda juga dapat menggunakan ETS Multi Media Player untuk membandingkan reproduksi beberapa pengeras suara. Bandingkan variasi yang berbeda dari ruangan yang sama dengan sampel musik asli, seperti posisi pengeras suara yang berbeda. Simpan file suara yang diproses dan kemudian bandingkan di pemutar.
Catatan tambahan:
Respons transien ruangan (TRR) adalah perubahan tingkat tekanan suara pada posisi mendengarkan dari waktu ke waktu. Satu pulsa Dirac (atau delta) dipancarkan dari pengeras suara, mengukur suara asli pada posisi mendengarkan dan suara yang dipantulkan sekali dan beberapa kali dari dinding, langit-langit, lantai, dan furnitur.
Bandwidth yang diperlukan untuk pulsa Dirac sejati tidak cocok untuk pengeras suara. CARA memperhitungkan konversi elektro-akustik dengan memilih jenis pengeras suara dalam perhitungan.
Perhitungan TRR CARA didasarkan pada transformasi Fourier terbalik dari respons frekuensi tekanan suara yang terurai pada 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 pengoptimalan posisi otomatis, perhitungan medan suara adalah fungsi yang paling umum digunakan dan penting di CARA.
Pertama, panggil Parameter dari menu Options, seperti menyesuaikan Maximum Reflection Order menjadi 4-5, untuk langkah selanjutnya dari perhitungan medan suara. Jika Anda tidak keberatan menghabiskan lebih banyak waktu perhitungan, Anda dapat meningkatkan nilai ini.
'Perhitungan Medan Suara' menentukan semua data tentang akustik ruangan, dengan 1.000-3.000 titik kisi dengan jarak yang sama pada tingkat telinga pendengar. Ini menyangkut respons frekuensi tekanan suara, posisi, kejernihan ucapan, dan juga korelasi waktu gelombang suara di dalam ruangan.
Hasil perhitungan medan suara didasarkan pada posisi pengeras suara saat ini.
Berdasarkan hasil ini, Anda dapat menemukan posisi mendengarkan terbaik dengan mempertimbangkan pewarnaan (linieritas respons frekuensi), posisi (gambar suara) dan kejernihan ucapan.

Jika posisi loudspeaker diperbaiki, ini dapat menggantikan 'Optimasi Posisi'.

4. Menghitung 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.

Urutan Refleksi Maksimum terkait dengan akurasi perhitungan, tetapi juga memengaruhi waktu perhitungan 'Menghitung Waktu'.
Jika ruangan Anda berisi banyak poligon, waktu perhitungan akan meningkat secara signifikan. Dalam kasus seperti itu, Anda dapat mengurangi 'Maximum Reflection Order' atau menghapus beberapa poligon (misalnya menghapus beberapa furnitur).
Mengaktifkan Impedansi Dinding yang kompleks akan meningkatkan akurasi perhitungan dan waktu perhitungan. Impedansi dinding default adalah nyata.
Waktu perhitungan yang lama menyebabkan akurasi perhitungan yang lebih tinggi, ini adalah aturan dasar.
Parameter auralisasi Panjang Maksimum dan Laju Pengambilan Sampel menentukan perhitungan respons transien ruangan. TRR adalah dasar auralisasi (tes mendengarkan). TRR berisi semua informasi tentang dampak akustik ruangan pada reproduksi musik di dalam ruangan.

Waktu Perhitungan Dialog 'Menghitung Waktu' menunjukkan jumlah poligon ruangan yang terlihat dan total poligon ruangan. Jumlah poligon tergantung pada desain ruangan yang sebenarnya dan ditentukan oleh modul CARACALC sebelum memulai perhitungan akustik ruangan pertama. Gelombang suara hanya dapat dipantulkan (dan diserap sebagian) pada dinding yang terlihat (polihedron).
Selain itu, anggaran untuk waktu perhitungan yang diperlukan juga tergantung pada jumlah maksimum refleksi 'Maximum Reflection Order'.
Waktu perhitungan hanya melibatkan satu pengeras suara dan satu posisi mendengarkan. Total waktu perhitungan adalah kelipatan dari jumlah pengeras suara 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 perhitungan akustik saat ini. Bilah kemajuan menunjukkan waktu yang dihabiskan untuk melibatkan satu pengeras suara 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 pengoptimalan posisi otomatis, jumlah percobaan 'Percobaan', jumlah pengoptimalan 'Optima', deviasi awal 'Deviasi Mulai', deviasi optimal dari posisi terbaik saat ini 'Penyimpangan Optimal' dan deviasi saat ini 'Penyimpangan Saat Ini' ditampilkan.
Pengoptimalan 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 respons frekuensi tekanan suara yang dihitung oleh CARA (merah) dan hasil pengukuran aktual (hijau).
Ukuran ruang mendengarkan (L/W/H) 8.06/5.87/2.62 m. Ada peredam suara karet busa di sudut depan. Di depan ada rak buku sedalam 60cm dengan pintu. Ada juga rak buku sekitar 8 meter persegi di dinding kiri.
Speaker uji dua arah ditempatkan pada dudukan setinggi 90cm, 3 meter dari mikrofon, 1.6 meter dari dinding depan, dan 1.8 meter dari dinding kiri.
Respons frekuensi dihitung menggunakan jumlah maksimum pantulan 12.
Perbandingan menunjukkan bahwa perhitungan CARA sangat cocok dengan pengukuran aktual. Kami tidak tahu apakah perangkat lunak simulasi akustik lainnya juga dapat mencocokkan. Ada kemungkinan bahwa sebagian besar perangkat lunak lain tidak mempertimbangkan bagian fase dari amplitudo tekanan suara yang kompleks. Selain itu, model speaker mungkin tidak terlalu akurat.
Misalnya, CARA mensimulasikan radiasi suara speaker menggunakan 4000 respons frekuensi kompleks (1000 arah di sekitar speaker, 4 jarak berbeda) dari 5 hingga 40.960Hz (interval 1/9 oktaf).