Software di simulazione acustica per cinema CARA

1. il numero di Basi della stanza (Nuovo assistente di progettazione della stanza)

Il progetto "Nuova stanza" permette di impostare facilmente una nuova stanza. Ci sono quattro opzioni: modello di piano della stanza, dimensioni, materiali per le pareti e configurazione degli altoparlanti.

In primo luogo, è necessario selezionare un modello di piano della stanza, che può essere un semplice rettangolo o un'altra forma, come una forma a L.

Nella seconda pagina, devi definire le dimensioni di base della stanza. Premere F10 per inserire unità non metriche come i piedi. Se volete un soffitto inclinato, inserite le dimensioni massime della stanza.

Nota: l'altezza della stanza non può essere modificata dopo la chiusura dell'assistente.

Nella terza pagina, selezionate i materiali di base. I materiali del pavimento, delle pareti e del soffitto determinano le proprietà acustiche (coefficiente di assorbimento del suono).

"Livello dei punti di rete" definisce l'altezza del livello di rete, che si raccomanda di essere a contatto con l'orecchio ascoltatore. Il 100 cm di default presuppone che l'ascoltatore sia seduto sul divano.

Nell'ultima pagina, seleziona la configurazione dell'altoparlante. È possibile scegliere le configurazioni di suono surround come stereo e quadrafonico.

CARA 2.1 PLUS comprende 10 configurazioni surround digitali per soddisfare le esigenze future di sviluppo.

2. La sua vita. Modifica il piano della stanza
Se il tipo di camera non è disponibile nel modello di camera, è possibile selezionare il modello più vicino e modificare il piano. Selezionare Piano di piano dal menu Disegnare.
Selezionare un punto di angolo o fare clic sul bordo interno della parete per inserire un punto di angolo.
Utilizzare le linee ausiliarie "Linee guida" per misurare con precisione il piano della stanza.
Clicca sui marcatori circostanti per aggiungere e eliminare le righe ausiliarie. Nel menu Visualizzazione, è possibile trovare altri strumenti per facilitare la progettazione della stanza.
Sono:
"Snap to Floor Plan" Adattarsi alla struttura del piano
'Snap to Object Points' Adatta ai punti degli oggetti
"Utilizzare linee guida" Adattare alle linee ausiliarie
"Utilizzare la griglia" Adattarsi alla griglia

3. La sua vita. Inserire mobili
Selezionare Gruppo di carico dal menu Modifica per selezionare i mobili dal database dei mobili CARA da inserire nel design della stanza. Inoltre, è possibile personalizzare anche i mobili. I mobili sono composti da diversi oggetti 3D e saranno salvati nel database e possono essere utilizzati in altri progetti di stanze.
Nella progettazione della stanza, gli oggetti 3D (arredamento) possono essere distorti e spostati a volontà. Gli oggetti 3D non sono utilizzati solo per simulare mobili, ma possono anche essere utilizzati per molte altre applicazioni, come pareti interne, cornici di porte, davanzali, travi, soffitti pendenti, terrazze, ecc. Tuttavia, è necessario tenere conto che il tempo di calcolo per l'ottimizzazione automatica della posizione, ad esempio, Pertanto, non è necessario considerare tutti i mobili. I mobili posizionati vicino agli altoparlanti o all'ascoltatore hanno il maggiore impatto sulla colorazione del suono. Inoltre, i mobili grandi hanno un impatto maggiore rispetto ai mobili piccoli.
Inoltre, la nuova funzione CARA 2.1 PLUS "Acoustic Ambiance" valuta le proprietà acustiche della vostra stanza e suggerisce alcuni miglioramenti.
Pertanto, ci sono 2 suggerimenti per la progettazione della stanza:
Creare un nuovo disegno dettagliato della stanza, assicurandosi di includere tutti i mobili e le superfici materiali. Le informazioni dettagliate sono nell'analisi dell'ambiente acustico.
Crea un nuovo disegno di stanza con solo i mobili principali. Il calcolo determina il campo sonoro e l'ottimizzazione degli altoparlanti e la posizione di ascolto, che richiede meno tempo ma è meno accurata.

4. La sua vita. Superfici di materiale
I materiali per le pareti della stanza e gli oggetti 3D possono essere selezionati dal database dei materiali. Il coefficiente di assorbimento acustico del materiale influenza il tempo di riverbero e quindi la valutazione dell'ambiente acustico.
È inoltre possibile definire specifiche aree rettangolari (superfici materiali) all'interno del muro per simulare porte, finestre, tende, tappeti. Di solito i loro coefficienti di assorbimento acustico sono diversi rispetto alle rispettive superfici murarie.
Le superfici e le pareti materiali sono bidimensionali e non aumentano il tempo di calcolo, ma gli oggetti 3D sono tridimensionali, come i mobili, e aumenteranno significativamente il tempo di calcolo perché gli oggetti 3D aggiungono superfici di assorbimento e riflessione del suono nella stanza.
Utilizzare guide per determinare con precisione le dimensioni delle superfici del materiale.

- 5°. Selezione dei materiali
I materiali per le pareti della stanza e le superfici degli oggetti 3D sono selezionati dal database dei materiali. Il coefficiente di assorbimento acustico specificato nei dati relativi al materiale viene visualizzato nella finestra di dialogo utilizzando un grafico di risposta di frequenza.
"Descrizione" contiene una descrizione del materiale selezionato.
Le aree colorate mostrano la consistenza del materiale, che viene utilizzata nella vista 3D e nella vista 2D del pavimento, del soffitto e delle pareti.
"Gruppi di materiali" indica in quale gruppo è raggruppato il materiale.

- Sei. Ambiente acustico
L'ambiente acustico di una stanza è principalmente riflesso dal tempo di riverbero, ovvero dal tempo necessario affinché l'intensità del campo acustico (densità di energia) decada di 60 dB dopo che la fonte sonora si ferma. Questo tempo è strettamente correlato alle dimensioni della stanza e all'assorbimento delle onde sonore dalle pareti e dai mobili della stanza. Un forte assorbimento significa un lungo tempo di riverbero, un debole assorbimento significa un lungo tempo di riverbero.

Tempo di riverbero lungo: stanze con eco molto forte
Lungi tempi di riverbero si verificano in stanze grandi e vuote, come le chiese, e in stanze con forti riflessi, come i bagni piastrellati. Molte persone descrivono l'ambiente di queste stanze come "vivo" o "eco". In queste stanze la comprensibilità del linguaggio è bassa, le voci sono stridente e il battito di mani può causare echi di flutter. Questi echi possono essere più evidenti in diverse parti della stanza.
Tempo di riverbero breve: stanze ristrette o noiose
I tempi di riverbero brevi si verificano in stanze con un alto assorbimento acustico. Questo fa sembrare la stanza più piccola di quanto non sia. Questo può far sì che la maggior parte delle persone percepisca un ambiente in camera come "stretto" o "noioso". Le biblioteche ne sono un esempio. La gente giudica le dimensioni di una stanza in base al tempo di riverbero.
Il tempo di riverbero può causare colorazione
Una stanza tipica assorbe le alte frequenze più delle basse frequenze, causando il tempo di riverbero delle basse frequenze di essere molto più lungo di quello delle frequenze medie o alte. La sottile linea rossa nella finestra di dialogo è un esempio di una stanza che sembra ideale. La linea verde mostra i limiti superiore e inferiore del tempo di riverbero ideale nello spettro di frequenza. Quando il tempo di riverbero si discosta da questo intervallo, le persone percepiscono il suono come innaturale o con colorazione forte.
CARA può aiutare a migliorare l'ambiente della stanza
Il CARA vi aiuterà a determinare quanto il tempo di riverbero si discosti dalla gamma di frequenza ideale. Questi calcoli tengono conto della struttura della stanza, nonché dei mobili e dei materiali utilizzati. Questi calcoli sono indipendenti dal sistema di altoparlanti.
Dopo il calcolo, il CARA descrive l'ambiente acustico della stanza e suggerisce miglioramenti. Di solito questo significa aggiungere o rimuovere mobili o cambiare il materiale della superficie della stanza.
- 7 - 7 Parlanti e posizione di ascolto
L'ultimo passo nella progettazione della sala è determinare la posizione di ascolto e selezionare gli altoparlanti dalla libreria degli altoparlanti e posizionarli nella posizione effettiva. Se si pone la posizione di ascolto in primo luogo, l'orientamento degli altoparlanti principali verrà regolato automaticamente.

Regolare l'area di posizionamento ( rettangolo) intorno agli altoparlanti, nonché l'area di posizionamento della posizione di assorbimento del suono. La "regione di posizionamento" può essere ridimensionata mediante una casella rettangolare. È possibile specificare una forma speciale dell'area di posizionamento, come ad esempio L-forma o due aree rettangolari separate. Quando viene imparata l'ottimizzazione automatica della posizione, gli altoparlanti e la posizione di ascolto possono essere spostati all'interno di queste aree per trovare la posizione migliore.
Il clic destro sull'altoparlante o sulla posizione di ascolto consente di regolare la distanza e l'altezza verticale dell'area di posizionamento dal pavimento. Una volta completato il progetto, è possibile fare clic su CARACALC dalla barra degli strumenti del modulo CARACAD per iniziare il calcolo acustico della stanza.
- 8 anni. Vista 3D della stanza 3D

Nel modulo "Vista 3D" è possibile camminare nella stanza virtuale che si è progettato e controllare il progetto.
Questo è molto utile in molti casi, dove è difficile immaginare l'effetto 3D basato sulla pianta. Soprattutto se avete progettato una struttura di stanza complessa con soffitti inclinati, finestre a pianta, ecc.
1. il numero di Ottimizzazione della posizione

Prima di eseguire l'ottimizzazione posizionale, è necessario chiamare le impostazioni dei parametri dal menu Opzioni. Ad esempio, regolare l'ordine di riflessione massima a 4 o 5.
Inoltre, è possibile utilizzare alcuni vincoli di simmetria per l'ottimizzazione posizionale. Queste coinvolgono le impostazioni dell'altoparlante principale. È possibile richiedere che i due altoparlanti siano simmetricamente distanti dalle pareti anteriori o laterali, che è possibile selezionare dal menu Opzioni / Variation Ranges.
Durante il processo di ottimizzazione, le posizioni degli altoparlanti e la posizione di ascolto nella finestra principale cambieranno dopo ogni ottimizzazione. Allo stesso tempo, se la curva di risposta di frequenza SPL viene visualizzata in anticipo (menu Risultati / Ottimizzazione posizionale), verrà anche aggiornata.
Il Calculation Tracer mostra il processo di ottimizzazione passo dopo passo.
È inoltre possibile interrompere il calcolo in qualsiasi momento selezionando Interruzione dal menu Calcoli. I risultati di ottimizzazione attuali vengono salvati.
Occasionalmente è necessario riavviare l'ottimizzazione, ad esempio dopo aver regolato la posizione di partenza, l'area di posizione, il numero massimo di riflessi.

2. La sua vita. Auralizzazione
Utilizzando la scheda audio e le cuffie, è possibile eseguire test di ascolto in una stanza virtuale, ad esempio confrontare le differenze tra altoparlanti in posizioni diverse.
Risposta della stanza transitoria

Il calcolo dell'auralizzazione inizia dal menu Calcolo e mostra i risultati in "Transient Room Response" (TRR). TRR consente a CARA di determinare l'influenza della colorazione sonora nella stanza sulla riproduzione musicale.
I calcoli di uralizzazione usano una dimensione di passo di frequenza fissa, 0,1... 2,5 Hz. Il numero totale di punti base di frequenza è fino a 500.000. Al contrario, i calcoli CARA, come i calcoli speciali e i calcoli del campo sonoro, utilizzano una dimensione di passo di frequenza fissa e hanno punti granulari più grandi a 118 punti base di frequenza (scala logaritmica).
Il TRR può essere visualizzato e salvato per ulteriori calcoli. Attraverso il menu Risultati/Auralizzazione: RIA.
Auralizzazione, prova di ascolto:

Il test di ascolto di auralizzazione confronta la musica originale con la musica riprodotta dagli altoparlanti nella stanza. Per stabilire la riproduzione musicale degli altoparlanti, il segnale musicale originale deve essere mescolato alla risposta transitoria della stanza. Sia il segnale musicale originale che quello riprodotto vengono salvati sul disco rigido utilizzando file audio. Il test di ascolto viene quindi eseguito utilizzando il lettore multimediale ETS Multi.
Per il test di ascolto è richiesta la clip originale del segnale musicale. Scegli la clip che ti piace di più o che pensi sia buona. Il video musicale deve offrire uno spettro molto ampio (basso, medio e alte frequenze) ed essere relativamente equilibrato in tutto il video musicale. Per esempio: jazz, pop o rock.
Il CD-ROM CARA contiene una varietà di campioni musicali.
È inoltre possibile utilizzare ETS Multi Media Player per confrontare la riproduzione di più altoparlanti. Confrontare diverse variazioni della stessa stanza con il campione musicale originale, come posizioni diverse degli altoparlanti. Salvare il file audio elaborato e confrontarlo nel lettore.
Nota aggiuntiva:
La risposta transitoria della stanza (TRR) è la variazione nel tempo del livello di pressione sonora nella posizione di ascolto. Un singolo impulso Dirac (o delta) viene emesso dall'altoparlante, misurando il suono originale nella posizione di ascolto e il suono riflesso una e più volte dalle pareti, dal soffitto, dal pavimento e dai mobili.
La larghezza di banda richiesta per un vero impulso di Dirac non è adatta per gli altoparlanti. Il CARA tiene conto della conversione elettroacustica selezionando il tipo di altoparlante nel calcolo.
Il calcolo del TRR di CARA si basa sulla trasformazione di Fourier inversa della risposta di frequenza della pressione sonora decomposta nella posizione di ascolto.
La finestra di dialogo TRR mostra le amplitudini positive e negative della pressione sonora e i risultati dei quadrati di queste amplitudini vengono visualizzati nella finestra di dialogo Reverb e possono essere confrontati con la versione ad alta risoluzione nel calcolo speciale.

3. La sua vita. Calcolo del campo sonoro

Oltre all'ottimizzazione automatica della posizione, il calcolo del campo sonoro è la funzione più comunemente utilizzata e importante in CARA.
In primo luogo, chiamare Parametro dal menu Opzioni, come regolare l'ordine di riflessione massima a 4-5, per il passo successivo del calcolo del campo sonoro. Se non vi dispiace spendere più tempo di calcolo, potete aumentare questo valore.
"Calcoli del campo sonoro" determina tutti i dati sull'acustica della stanza, con 1.000-3.000 punti di griglia uniformemente spaziati al livello dell'orecchio dell'ascoltatore. Questi riguardano la risposta di frequenza della pressione sonora, la posizione, la chiarezza del discorso e anche la correlazione temporale delle onde sonore nella stanza.
I risultati dei calcoli del campo sonoro si basano sulla posizione attuale degli altoparlanti.
Sulla base di questi risultati, è possibile trovare la posizione di ascolto migliore tenendo conto della colorazione (linearità della risposta di frequenza), della posizione (immagine sonora) e della chiarezza del discorso.

Se le posizioni degli altoparlanti sono fisse, questa può sostituire "Optimizzazione posizionale".

4. La sua vita. Calcolo dei parametri
Questa finestra di dialogo consente di modificare i parametri di calcolo. Se non si è sicuri se le impostazioni sono appropriate, fare clic su "Standard" per utilizzare i valori predefiniti, che sono adatti alla maggior parte delle situazioni.

L'ordine massimo di riflessione è correlato alla precisione del calcolo, ma influisce anche sui tempi di calcolo "Tempati di calcolo".
Se la vostra stanza contiene molti poligoni, il tempo di calcolo aumenterà significativamente. In tali casi è possibile ridurre l'"ordine massimo di riflessione" o rimuovere alcuni poligoni (ad esempio rimuovere alcuni mobili).
Abilitare le complesse impedenze di parete aumenterà la precisione del calcolo e il tempo di calcolo. L'impedenza di parete predefinita e' reale.
I tempi di calcolo più lunghi portano a una maggiore precisione dei calcoli, questa è una regola di base.
I parametri di auralizzazione Lunghezza massima e Tasso di campionamento definiscono il calcolo della risposta transitoria della stanza. TRR è la base dell'auralizzazione (test di ascolto). TRR contiene tutte le informazioni sull'impatto dell'acustica della stanza sulla riproduzione musicale nella stanza.

Tempo di calcolo La finestra di dialogo "Tempo di calcolo" mostra il numero di poligoni visibili e il numero totale di poligoni. Il numero di poligoni dipende dalla struttura della stanza e viene determinato dal modulo CARACALC prima di iniziare il calcolo dell'acustica della prima stanza. Le onde sonore possono essere riflesse (e parzialmente assorbite) solo su pareti visibili (poliedri).
Inoltre, il budget per il tempo di calcolo richiesto dipende anche dal numero massimo di riflessioni "Ordine massimo di riflessione".
Il tempo di calcolo riguarda solo un altoparlante e una posizione di ascolto. Il tempo totale di calcolo è un multiplo del numero di altoparlanti e delle posizioni di ascolto.
Il tempo di calcolo per le stanze rettangolari (senza mobili) è molto breve (fino a 1000 volte), perché tutte le onde sonore riflesse possono essere determinate e tracciate prima del calcolo acustico effettivo.

- 5°. Tracker di calcolo

Il tracker mostra informazioni sullo stato attuale del calcolo acustico. La barra di avanzamento mostra il tempo trascorso con un altoparlante e una posizione di ascolto.
Durante il calcolo del campo sonoro, il numero di posizioni di ascolto "Posizioni di ascolto" indica il numero non ancora calcolato. Il calcolo può essere interrotto in qualsiasi momento, ma i risultati del calcolo verranno cancellati.
Durante l'ottimizzazione automatica della posizione, vengono visualizzati il numero di prove "Prove", il numero di ottimizzazioni "Optima", la deviazione di partenza "Deviazione di partenza", la deviazione ottimale della posizione migliore attuale "Deviazione ottimale" e la deviazione attuale "Deviazione corrente
L'ottimizzazione della posizione può anche essere interrotta in qualsiasi momento, nel qual caso la posizione ottimizzata corrente e i risultati acustici corrispondenti possono essere salvati sul disco rigido.

- Sei. Confronto: CARA e misurazione effettiva

La figura precedente mostra il confronto tra la risposta della frequenza di pressione acustica calcolata da CARA (rosso) e i risultati effettivi delle misurazioni (verde).
Dimensioni della sala di ascolto (L/W/H) 8,06/5,87/2,62 m. C'e' un assorbente acustico di gomma di schiuma nell'angolo anteriore. Davanti c'è una libreria profonda 60 cm con porte. C'è anche una libreria di circa 8 metri quadrati sul muro sinistro.
L'altoparlante di prova bidirezionale è posizionato su un supporto alto 90 cm, a 3 metri dal microfono, a 1,6 metri dalla parete anteriore e a 1,8 metri dalla parete sinistra.
La risposta di frequenza è calcolata utilizzando un numero massimo di riflessioni di 12.
Il confronto mostra che i calcoli CARA corrispondono molto bene alle misure reali. Non sappiamo se altri software di simulazione acustica possono corrispondere. È possibile che la maggior parte degli altri software non consideri la parte di fase dell'ampiezza complessa della pressione sonora. Inoltre, il modello di oratore potrebbe non essere molto preciso.
Ad esempio, CARA simula la radiazione sonora dell'altoparlante utilizzando 4000 risposte di frequenza complesse (1000 direzioni intorno all'altoparlante, 4 distanze diverse) da 5 a 40,960 Hz (1/9 intervallo di ottava).