Perisian Simulasi Akustik Pawagam CARA

1. Perkhidmatan Asas Bilik (Wizard Reka Bentuk Bilik Baru)

Reka bentuk bilik baru membolehkan anda dengan mudah menyediakan bilik baru. Terdapat empat pilihan: templat pelan bilik, dimensi, bahan dinding, dan konfigurasi pembesar suara.

Pertama, anda perlu memilih templat pelan bilik, yang boleh menjadi segi empat segi sederhana atau bentuk lain, seperti bentuk L.

Pada halaman kedua, anda perlu menentukan dimensi asas bilik. Tekan F10 untuk memasukkan unit bukan metrik seperti kaki. Jika anda mahu membuat siling miring, masukkan dimensi maksimum bilik.

Nota: Ketinggian bilik tidak boleh diubah selepas wizard ditutup.

Pada halaman ketiga, pilih bahan asas. Bahan lantai, dinding, dan siling menentukan sifat akustik (kelainan penyerapan bunyi).

"Tahap titik grid" menentukan ketinggian tahap grid, yang disyorkan untuk dibasuh dengan telinga yang mendengar. 100cm lalai menganggap bahawa pendengar duduk di sofa.

Pada halaman terakhir, pilih konfigurasi pembesar suara anda. Anda boleh memilih konfigurasi bunyi sekeliling seperti stereo dan kuadrafonik.

CARA 2.1 PLUS merangkumi 10 konfigurasi sekeliling digital untuk memenuhi keperluan pembangunan masa depan.

2. Perancangan Ubah pelan bilik
Jika jenis bilik anda tidak tersedia dalam templat bilik, anda boleh memilih templat yang terdekat dan mengubah rancangan. Pilih Rancangan Lantai dari menu Draw.
Pilih sudut atau klik di tepi dalam dinding untuk memasukkan sudut.
Gunakan garis tambahan 'Panduan' untuk mengukur pelan bilik anda dengan tepat.
Klik penanda di sekeliling untuk menambah dan memadam baris tambahan. Di menu View, anda boleh mencari lebih banyak alat untuk memudahkan reka bentuk bilik.
Mereka adalah:
'Snap ke Pelan Lantai' Sesuai dengan struktur pelan
'Snap to Object Points' Sesuai dengan titik objek
'Guna Garis Panduan' Sesuai dengan garis tambahan
'Guna Grid' Sesuai dengan grid

3. Pergi ke rumah. Masukkan perabot
Pilih Load Group dari menu Edit untuk memilih perabot dari pangkalan data perabot CARA untuk dimasukkan ke dalam reka bentuk bilik anda. Di samping itu, anda juga boleh menyesuaikan perabot. Perabot terdiri daripada beberapa objek 3D dan akan disimpan dalam pangkalan data dan boleh digunakan dalam reka bentuk bilik lain.
Dalam reka bentuk bilik, objek 3D (perabot) boleh terdistorsi dan dipindahkan sesuka hati. Objek 3D tidak hanya digunakan untuk mensimulasikan perabot, tetapi juga boleh digunakan untuk banyak aplikasi lain, seperti dinding dalaman, bingkai pintu, ambang tingkap, balok, siling miring, teras, dll. Walau bagaimanapun, anda harus mengambil kira bahawa masa pengiraan untuk pengoptimuman kedudukan automatik, misalnya, meningkat dengan bilangan permukaan reflektif atau penyerap Oleh itu, tidak perlu mempertimbangkan semua perabot. Perabot yang diletakkan berhampiran pembesar suara atau pendengar mempunyai kesan yang paling besar terhadap warna bunyi. Juga, perabot besar mempunyai kesan yang lebih besar daripada perabot kecil.
Di samping itu, fungsi baru CARA 2.1 PLUS 'Acoustic Ambiance' menilai sifat akustik bilik anda dan mencadangkan beberapa penambahbaikan.
Oleh itu, ada 2 cadangan untuk reka bentuk bilik:
Buat reka bentuk bilik yang terperinci, pastikan semua perabot dan permukaan bahan dimasukkan. Maklumat terperinci terdapat dalam analisis Ambiance Akustik.
Buat reka bentuk bilik yang baru dengan hanya perabot utama. Pengiraan menentukan medan bunyi dan pengoptimuman pembesar suara dan kedudukan mendengar, yang mengambil masa yang lebih sedikit tetapi kurang tepat.

4. Permukaan bahan
Bahan untuk dinding bilik dan objek 3D boleh dipilih dari pangkalan data bahan. Gabungan penyerapan bunyi bahan mempengaruhi masa reverberasi dan dengan itu penilaian persekitaran akustik.
Anda juga boleh menentukan kawasan segi empat tepat tertentu (permukaan bahan) di dalam dinding untuk mensimulasikan pintu, tingkap, langsir, permaidani. Biasanya pekali penyerapan bunyi mereka berbeza dengan permukaan dinding masing-masing.
Permukaan dan dinding bahan adalah dua dimensi dan tidak meningkatkan masa pengiraan, tetapi objek 3D adalah tiga dimensi, seperti perabot, dan akan meningkatkan masa pengiraan dengan ketara kerana objek 3D menambah penyerapan bunyi dan permukaan pantulan di dalam bilik.
Gunakan panduan untuk menentukan dimensi permukaan bahan dengan tepat.

5. Pilihan bahan
Bahan untuk dinding bilik dan permukaan objek 3D dipilih dari pangkalan data bahan. Gabungan penyerapan bunyi yang dinyatakan dalam data bahan dipaparkan dalam kotak dialog menggunakan grafik tindak balas frekuensi.
"Keterangan" mengandungi penerangan bahan yang dipilih.
Kawasan berwarna menunjukkan tekstur bahan, yang digunakan dalam pandangan 3D dan dalam pandangan 2D lantai, siling dan dinding.
"Kumpulan bahan" menunjukkan kumpulan mana bahan itu dikelompokkan.

6. Alam sekitar akustik
Persekitaran akustik bilik terutamanya tercermin oleh masa reverberasi, atau masa yang diperlukan untuk intensiti medan akustik (ketumpatan tenaga) merosot sebanyak 60dB selepas sumber bunyi berhenti. Masa ini berkaitan erat dengan saiz bilik dan penyerapan gelombang bunyi oleh dinding dan perabot di dalam bilik. Penyerapan yang kuat bermaksud masa reverberasi yang panjang, penyerapan yang lemah bermaksud masa reverberasi yang panjang.

Masa dengungan yang panjang: bilik yang sangat bergema
Masa dengungan yang panjang berlaku di bilik-bilik besar yang kosong, seperti gereja, dan di bilik-bilik dengan pantulan yang kuat, seperti bilik mandi berpayung. Ramai orang menggambarkan persekitaran bilik-bilik ini sebagai "hidup", atau "echo". Di bilik-bilik ini, bahasa tidak dapat difahami, suara berderak, dan tepuk tangan boleh menyebabkan bunyi berderak. Dengarannya mungkin lebih ketara di bahagian yang berbeza di dalam bilik.
Masa dengungan pendek: bilik yang sempit atau membosankan
Masa reverberasi pendek berlaku di bilik dengan banyak pengedap bunyi. Ini membuat bilik terasa lebih kecil daripada sebenarnya. Ini boleh menyebabkan kebanyakan orang menganggap persekitaran bilik sebagai "kekesalan" atau "membosankan". Perpustakaan adalah contohnya. Orang menilai saiz bilik berdasarkan masa bunyi.
Masa bunyi boleh menyebabkan warna
Bilik biasa menyerap frekuensi tinggi lebih daripada frekuensi rendah, menyebabkan masa reverberasi frekuensi rendah menjadi lebih lama daripada frekuensi pertengahan atau frekuensi tinggi. Garis merah nipis dalam kotak dialog adalah contoh bilik yang terasa ideal. Garis hijau menunjukkan had atas dan bawah masa reverberasi ideal pada spektrum frekuensi. Apabila masa dengki menyimpang dari julat ini, orang menganggap bunyi itu tidak semula jadi atau dengan warna yang kuat.
CARA boleh membantu anda meningkatkan persekitaran bilik anda
CARA akan membantu anda menentukan berapa banyak masa dengki menyimpang dari julat frekuensi ideal. Pengiraan ini mengambil kira struktur bilik serta perabot dan bahan yang digunakan. Pengiraan ini bebas daripada sistem pembesar suara.
Selepas pengiraan, CARA menerangkan persekitaran akustik bilik dan mencadangkan penambahbaikan. Biasanya ini bermakna menambah atau membuang perabot, atau menukar bahan permukaan bilik.
7. Penutur dan kedudukan mendengar
Langkah terakhir dalam reka bentuk bilik adalah untuk menentukan kedudukan mendengar dan memilih pembesar suara dari perpustakaan pembesar suara dan meletakkannya di kedudukan sebenar. Jika anda meletakkan kedudukan mendengar terlebih dahulu, orientasi pembesar suara utama akan disesuaikan secara automatik.

Sesuaikan kawasan kedudukan (bentuk segi empat) di sekitar pembesar suara, serta kawasan kedudukan kedudukan penyerapan bunyi. 'Rantau Penempatan' boleh diubah saiz dengan kotak segi empat. Anda boleh menentukan bentuk khas kawasan kedudukan, seperti berbentuk L atau dua kawasan segi empat segi yang berasingan. Apabila pengoptimuman kedudukan automatik dipelajari, pembesar suara dan kedudukan mendengar boleh dipindahkan di dalam kawasan ini untuk mencari kedudukan yang terbaik.
Mengklik kanan pada pembesar suara atau kedudukan mendengar membolehkan anda menyesuaikan jarak dan ketinggian menegak kawasan kedudukan dari lantai. Setelah reka bentuk selesai, anda boleh klik CARACALC dari bar alat modul CARACAD untuk memulakan pengiraan akustik bilik.
8. Pemandangan 3D bilik 3D

Dalam modul 'Tampilan 3D' anda boleh berjalan di sekitar bilik maya yang anda reka dan memeriksa reka bentuk anda.
Ini sangat berguna dalam banyak kes, di mana sukar untuk membayangkan kesan 3D berdasarkan pelan lantai. Terutama jika anda telah merancang struktur bilik yang kompleks dengan siling miring, tingkap tidur, dan lain-lain.
1. Perkhidmatan Pengoptimuman Posisi

Sebelum menjalankan pengoptimuman kedudukan, anda mesti memanggil tetapan Parameter dari menu Pilihan. Sebagai contoh, sesuaikan Perintah Refleksi Maksimum kepada 4 atau 5.
Di samping itu, anda boleh menggunakan beberapa kekangan simetri untuk pengoptimuman Posisi. Ini melibatkan tetapan pembesar suara utama anda. Anda boleh memerlukan bahawa kedua-dua pembesar suara adalah simetris berjarak dari dinding depan atau sisi, yang anda boleh pilih dari menu Pilihan / Julat Variasi.
Semasa proses pengoptimuman, kedudukan pembesar suara dan kedudukan mendengar di tingkap utama akan berubah selepas setiap pengoptimuman selesai. Pada masa yang sama, jika kurva tindak balas frekuensi SPL dipaparkan terlebih dahulu (menu Hasil / Pengoptimuman Posisi), ia juga akan dikemas kini.
Pengesan Pengiraan memaparkan proses pengoptimuman langkah demi langkah.
Anda juga boleh mengganggu pengiraan pada bila-bila masa dengan memilih Break dari menu Pengiraan. Hasil pengoptimuman semasa disimpan.
Kadang-kadang, anda perlu memulakan semula pengoptimuman, contohnya selepas menyesuaikan kedudukan permulaan, kawasan lokasi, jumlah refleksi maksimum.

2. Perancangan Auralization
Menggunakan kad bunyi dan fon kepala, anda boleh melakukan ujian mendengar di bilik maya, contohnya membandingkan perbezaan antara pembesar suara di kedudukan yang berbeza.
Tindak balas bilik sementara

Pengiraan auralization bermula dari menu Pengiraan dan memaparkan hasil dalam "Transient Room Response" (TRR). TRR membolehkan CARA menentukan pengaruh warna bunyi di dalam bilik pada pembiakan muzik.
Pengiraan auralization menggunakan saiz langkah frekuensi tetap, 0.1... 2.5 Hz. Jumlah titik asas frekuensi adalah sehingga 500,000. Sebaliknya, pengiraan CARA, seperti pengiraan khas dan pengiraan medan bunyi, menggunakan saiz langkah frekuensi tetap dan mempunyai titik butiran yang lebih besar pada 118 titik asas frekuensi (skala logaritma).
TRR boleh dipaparkan dan disimpan untuk pengiraan lanjut. Melalui menu Hasil/Auralization: RIA.
Auralization, ujian pendengaran:

Ujian pendengaran auralization membandingkan muzik asal dengan muzik yang dihasilkan oleh pembesar suara di dalam bilik. Untuk mewujudkan pembiakan muzik pembesar suara, isyarat muzik asal mesti dicampur dengan tindak balas sementara bilik. Kedua-dua isyarat muzik asal dan isyarat yang direproduksi disimpan ke cakera keras menggunakan fail bunyi. Ujian mendengar kemudiannya dilakukan menggunakan ETS Multi Media Player.
Klip isyarat muzik asal diperlukan untuk ujian mendengar. Pilih klip yang anda sukai atau yang anda rasa baik. Klip muzik harus menyediakan spektrum yang sangat luas (bass, pertengahan dan frekuensi tinggi) dan agak seimbang di seluruh klip muzik. Contohnya: muzik jazz, POP atau rock.
CD-ROM CARA mengandungi pelbagai contoh muzik.
Anda juga boleh menggunakan ETS Multi Media Player untuk membandingkan pembiakan pelbagai pembesar suara. Bandingkan variasi yang berbeza dari bilik yang sama dengan sampel muzik asal, seperti kedudukan pembesar suara yang berbeza. Simpan fail bunyi yang diproses dan kemudian bandingkan dalam pemain.
Nota tambahan:
Tindak balas sementara bilik (TRR) adalah perubahan tahap tekanan bunyi di kedudukan mendengar dari masa ke masa. Satu denyutan Dirac (atau delta) dikeluarkan dari pembesar suara, mengukur bunyi asal di kedudukan mendengar dan bunyi yang dipantulkan sekali dan beberapa kali dari dinding, siling, lantai, dan perabot.
Lebar jalur yang diperlukan untuk nadi Dirac yang benar tidak sesuai untuk pembesar suara. CARA mengambil kira penukaran elektro-akustika dengan memilih jenis pembesar suara dalam pengiraan.
Pengiraan TRR CARA berdasarkan transformasi Fourier terbalik tindak balas frekuensi tekanan bunyi yang terurai di kedudukan mendengar.
Kotak dialog TRR memaparkan amplitudo tekanan bunyi positif dan negatif, dan hasil kuadrat amplitudo ini dipaparkan dalam kotak dialog Reverb dan boleh dibandingkan dengan versi resolusi tinggi dalam pengiraan khas.

3. Pergi ke rumah. Pengiraan medan bunyi

Selain pengoptimuman kedudukan automatik, pengiraan medan bunyi adalah fungsi yang paling biasa digunakan dan penting dalam CARA.
Pertama, panggil Parameter dari menu Pilihan, seperti menyesuaikan Perintah Refleksi Maksimum kepada 4-5, untuk langkah seterusnya pengiraan medan bunyi. Jika anda tidak keberatan menghabiskan lebih banyak masa pengiraan, anda boleh meningkatkan nilai ini.
'Perhitungan Lapangan Bunyi' menentukan semua data mengenai akustik bilik, dengan 1,000-3,000 titik grid yang berjarak rata di tahap telinga pendengar. Ini berkaitan dengan tindak balas frekuensi tekanan bunyi, kedudukan, kejelasan ucapan, dan juga hubungan masa gelombang bunyi di dalam bilik.
Hasil pengiraan medan bunyi adalah berdasarkan kedudukan semasa pembesar suara.
Berdasarkan hasil ini, anda boleh mencari kedudukan pendengaran yang terbaik dengan mengambil kira warna (lineariti tindak balas frekuensi), kedudukan (gambar bunyi) dan kejelasan ucapan.

Jika kedudukan pembesar suara tetap, ini boleh menggantikan 'Pengoptimuman Posisi'.

4. Mengira Parameter
Dialog ini membolehkan anda mengedit parameter pengiraan. Jika anda tidak pasti sama ada pelarasan anda sesuai, klik 'Standar' untuk menggunakan nilai lalai, yang sesuai untuk kebanyakan situasi.

Perintah pantulan maksimum berkaitan dengan ketepatan pengiraan, tetapi juga mempengaruhi masa pengiraan 'Waktu Pengiraan'.
Jika bilik anda mengandungi banyak poligon, masa pengiraan akan meningkat dengan ketara. Dalam kes sedemikian, anda boleh mengurangkan 'Turut Rujuk Maksimum' atau membuang beberapa poligon (contohnya, membuang beberapa perabot).
Membolehkan impedansi dinding yang kompleks akan meningkatkan ketepatan pengiraan dan masa pengiraan. Impedans dinding lalai adalah sebenar.
Masa pengiraan yang panjang membawa kepada ketepatan pengiraan yang lebih tinggi, ini adalah peraturan asas.
Parameter auralization Panjang Maksimum dan Kadar Sampling menentukan pengiraan tindak balas sementara bilik. TRR adalah asas auralization (tes pendengaran). TRR mengandungi semua maklumat mengenai kesan akustik bilik pada pembiakan muzik di dalam bilik.

Masa Pengiraan Dialog 'Menghitung Masa' menunjukkan bilangan poligon bilik yang kelihatan dan jumlah poligon bilik. Bilangan poligon bergantung kepada reka bentuk bilik sebenar dan ditentukan oleh modul CARACALC sebelum memulakan pengiraan akustik bilik pertama. Gelombang bunyi hanya boleh dipantulkan (dan sebahagiannya diserap) pada dinding yang kelihatan (polihedron).
Di samping itu, belanjawan untuk masa pengiraan yang diperlukan juga bergantung kepada bilangan refleksi maksimum "Urutan Refleksi Maksimum".
Masa pengiraan hanya melibatkan satu pembesar suara dan satu kedudukan mendengar. Tempoh pengiraan keseluruhan adalah kelipatan bilangan pembesar suara dan kedudukan mendengar.
Masa pengiraan untuk bilik segi empat (tanpa perabot) sangat pendek (sehingga 1000 kali), kerana semua gelombang bunyi yang dipantulkan dapat ditentukan dan dikesan sebelum pengiraan akustik sebenar.

5. Pengesan Pengiraan

Pengesan menunjukkan maklumat mengenai status semasa pengiraan akustik. Bar kemajuan menunjukkan masa yang dihabiskan dengan menggunakan satu pembesar suara dan satu kedudukan mendengar.
Semasa pengiraan medan bunyi, bilangan kedudukan mendengar "Posisi Mendengar" menunjukkan bilangan yang belum dikira. Pengiraan boleh dihentikan pada bila-bila masa, tetapi hasil pengiraan akan dipadam.
Semasa pengoptimuman kedudukan automatik, bilangan percubaan "Percubaan", bilangan pengoptimuman "Optima", penyimpangan permulaan "Penghantaran permulaan", penyimpangan optimum kedudukan terbaik semasa "Penghantaran optimum" dan penyimpangan semasa "Penghantaran semasa" dipaparkan.
Optimumkan kedudukan juga boleh dihentikan pada bila-bila masa, dalam hal ini kedudukan yang dioptimumkan semasa dan hasil akustik yang sepadan boleh disimpan ke cakera keras.

6. Perbandingan: CARA dan pengukuran sebenar

Rajah di atas menunjukkan perbandingan tindak balas frekuensi tekanan bunyi yang dikira oleh CARA (merah) dan hasil pengukuran sebenar (hijau).
Saiz bilik mendengar (L / W / H) 8.06/5.87/2.62 m. Ada penurun bunyi getah busa di sudut depan. Di hadapan adalah rak buku 60cm dengan pintu. Terdapat juga rak buku kira-kira 8 meter persegi di dinding kiri.
Pembesar suara ujian dua arah diletakkan di atas pendirian setinggi 90cm, 3 meter dari mikrofon, 1.6 meter dari dinding depan, dan 1.8 meter dari dinding kiri.
Jawapan frekuensi dikira menggunakan bilangan refleksi maksimum 12.
Perbandingan menunjukkan bahawa pengiraan CARA sangat sesuai dengan pengukuran sebenar. Kami tidak tahu jika perisian simulasi akustik lain boleh sesuai juga. Adalah mungkin bahawa kebanyakan perisian lain tidak mempertimbangkan bahagian fasa amplitudo tekanan bunyi yang kompleks. Di samping itu, model pembesar suara mungkin tidak sangat tepat.
Sebagai contoh, CARA mensimulasikan sinaran bunyi pembesar suara menggunakan 4000 tindak balas frekuensi kompleks (1000 arah di sekitar pembesar suara, 4 jarak yang berbeza) dari 5 hingga 40,960Hz (1/9 selang oktaf).