Программное обеспечение для симуляции акустики кинотеатров CARA

1. - Посмотрите. Основы комнаты (управляющий дизайном новой комнаты)

"Новый дизайн комнаты" позволяет легко настроить новую комнату. Есть четыре варианта: шаблон плана помещения, размеры, материалы стен и конфигурация динамика.

Во-первых, вам нужно выбрать шаблон плана комнаты, который может быть простым прямоугольником или другой формой, например, L-формой.

На второй странице нужно определить основные габариты комнаты. Нажмите F10 для ввода неметрических единиц, таких как футы. Если вы хотите сделать наклонный потолок, введите максимальные размеры комнаты.

Примечание: Высота комнаты не может быть изменена после закрытия мастера.

На третьей странице выберите основные материалы. Материалы пола, стен и потолка определяют акустические свойства (коэффициент поглощения звука).

"Уровень точек сетки" определяет высоту уровня сетки, который рекомендуется держать на расстоянии от слушающего уха. По умолчанию 100 см предполагает, что слушатель сидит на диване.

На последней странице выберите конфигурацию динамика. Вы можете выбрать конфигурации окружающего звука, такие как стерео и квадрофон.

CARA 2.1 PLUS включает 10 цифровых окружающих конфигураций для удовлетворения будущих потребностей в разработке.

2. Посмотрите. Изменить план комнаты
Если ваш тип комнаты не доступен в шаблоне комнаты, вы можете выбрать ближайший шаблон и изменить план. Выберите "План покрытия" в меню "Разрисовать".
Выберите угловую точку или нажмите на внутренний край стены, чтобы вставить угловую точку.
Используйте дополнительные строки "Правила" для точного измерения плана вашей комнаты.
Нажмите на окружающие маркеры, чтобы добавить и удалить дополнительные строки. В меню "Вид" вы можете найти больше инструментов для облегчения дизайна комнаты.
Это:
"Снег на план этажа" Приспособить к структуре плана
"Снег в объекты" Приспособить к объектам
"Указание на использование линий" Приспособить к вспомогательным линиям
"Использовать сетку" Приспособиться к сетке

3. Посмотрите. Вставьте мебель
Выберите группу нагрузки в меню "Редактировать", чтобы выбрать мебель из базы данных мебели CARA для вложения в дизайн вашего помещения. Кроме того, вы также можете настроить мебель. Мебель состоит из нескольких трехмерных объектов и будет сохранена в базе данных и может использоваться в других комнатах.
В дизайне помещения 3D-объекты (мебель) могут быть искажены и перемещены по желанию. 3D-объекты используются не только для моделирования мебели, но также могут использоваться для многих других приложений, таких как внутренние стены, дверные рамы, подоконники, балки, наклонные потолки, террасы и т. Д. Однако нужно учитывать, что время расчета для автоматической оптимизации положения Поэтому не нужно рассматривать все мебели. Мебель, расположенная рядом с динамиком или слушателем, оказывает наибольшее влияние на цвет звука. Кроме того, большие мебели оказывают большее влияние, чем мелкие мебели.
Кроме того, новая функция CARA 2.1 PLUS "Акустическая атмосфера" оценивает акустические свойства вашего помещения и предлагает некоторые улучшения.
Поэтому есть 2 предложения по дизайну комнаты:
Создайте новый детальный дизайн комнаты, убедившись, что все мебель и материальные поверхности включены. Подробная информация в анализе акустической атмосферы.
Создайте новый минимальный дизайн комнаты с основной мебелью. Расчет определяет звуковое поле и оптимизацию динамиков и положение прослушивания, что занимает меньше времени, но менее точно.

4. Немедленно. Поверхности материала
Материалы для стен помещений и 3D-объектов можно выбрать из базы материалов. Коэффициент поглощения звука материала влияет на время отражания и, следовательно, на оценку акустической среды.
Вы также можете определить конкретные прямоугольные области (материальные поверхности) внутри стены, чтобы имитировать двери, окна, шторы, ковры. Обычно их коэффициенты звукопоглощения отличаются от соответствующих поверхностей стен.
Материальные поверхности и стены двумерны и не увеличивают время расчета, но 3D-объекты трехмерны, такие как мебель, и значительно увеличат время расчета, потому что 3D-объекты добавляют звукопоглощающие и отражающие поверхности в помещении.
Используйте руководство для точного определения размеров поверхностей материала.

Пятый. Выбор материала
Материалы для стен помещений и поверхностей трехмерных объектов выбираются из базы материалов. Коэффициент поглощения звука, указанный в данных о материале, отображается в диалоговом окне с помощью графика частотного ответа.
"Описание" содержит описание выбранного материала.
Цветные области показывают текстуру материала, которая используется в 3D-виде и в 2D-виде пола, потолка и стен.
"Группы материалов" указывает, в какую группу материал группируется.

6. Акустическая среда
Акустическая среда помещения отражается в основном временем отражания, или временем, необходимом для уменьшения интенсивности акустического поля (плотности энергии) на 60 дБ после остановки звукового источника. Это время тесно связано с размером помещения и поглощением звуковых волн стенами и мебелью в помещении. Сильное поглощение означает длительное время реверберации, слабое поглощение означает длительное время реверберации.

Длительное время отражания: очень эховые комнаты
Длинное время отражания происходит в больших, пустых помещениях, таких как церкви, и в помещениях с сильными отражениями, таких как плиточные ванные комнаты. Многие люди описывают обстановку в этих комнатах как "живую" или "эхо". В этих комнатах речь не понятна, голоса резкие, а хлопание может вызвать эхо. Эти эхо могут быть более заметны в разных частях комнаты.
Короткое время отражания: тесные или скучные помещения
Короткое время отражания происходит в помещениях с большим шумоподавлением. Это заставляет комнату казаться меньшей, чем она есть на самом деле. Это может привести к тому, что большинство людей воспримут комнату как "загруженную" или "скучную". Библиотеки - пример. Люди оценивают размер комнаты по времени отражания.
Время реверберации может вызвать окраску
Типичная комната поглощает высокие частоты больше, чем низкие частоты, в результате чего время реверберации низких частот намного дольше, чем среднего или высоких частот. Тонкая красная линия в диалоговом окне - это пример комнаты, которая кажется идеальной. Зеленая линия показывает верхние и нижние пределы идеального времени отражания на частотном спектре. Когда время отражания отклоняется от этого диапазона, люди воспринимают звук как неестественный или с сильным окрасом.
CARA может помочь вам улучшить обстановку в комнате
CARA поможет вам определить, насколько время отражания отклоняется от идеального диапазона частот. При этом учитывается структура помещения, а также мебель и материалы. Эти расчеты независимы от системы динамиков.
После расчета CARA описывает акустическую среду помещения и предлагает улучшения. Обычно это означает добавление или удаление мебели или изменение материала поверхности комнаты.
- Семь. Спикеры и позиция слушателя
Последним шагом в дизайне помещения является определение положения слушания и выбор динамиков из библиотеки динамиков и размещение их в фактическом положении. Если вы поместите слушательную позицию в первую очередь, ориентация главных динамиков будет автоматически регулироваться.

Настройка зоны расположения (четверток) вокруг динамиков, а также зоны расположения положения поглощения звука. "Регион позиционирования" может быть изменен размером прямоугольным ящиком. Вы можете указать специальную форму позиционирования области, например L-образную или две отдельные прямоугольные области. Когда автоматическая оптимизация положения изучена, динамики и положение слушателя могут быть перемещены внутри этих областей, чтобы найти лучшее положение.
Правым щелчком мыши на динамике или на позиции прослушивания можно регулировать расстояние и вертикальную высоту позиционируемой зоны от пола. После завершения проектирования вы можете нажать CARACALC из панели инструментов модуля CARACAD, чтобы начать акустический расчет комнаты.
Восемь. 3D-вид 3D-комнаты

В модуле "Тримерный просмотр" вы можете пройтись по виртуальной комнате, которую вы разработали, и проверить свой дизайн.
Это очень полезно во многих случаях, когда трудно представить 3D эффект на основе плана этажа. Особенно если вы спроектировали сложную комнату с наклонными потолками, окнами и т.д.
1. - Посмотрите. Оптимизация позиции

Перед запуском позиционной оптимизации вы должны вызвать параметры настроек из меню "Опции". Например, настроить максимальный порядок отражения на 4 или 5.
Кроме того, вы можете использовать некоторые ограничения симметрии для позиционной оптимизации. Это касается настроек главного динамика. Вы можете потребовать, чтобы две динамики были симметрично расстояны от передних или боковых стен, которые вы можете выбрать из меню "Опции / вариационные диапазоны".
Во время процесса оптимизации после каждой оптимизации будут изменяться положение динамиков и положение слушателя в главном окне. В то же время, если кривая частотного ответа SPL отображается заранее (меню Результаты / Позиционная оптимизация), она также будет обновлена.
Процесс оптимизации показан шаг за шагом в системе Calculation Tracer.
Вы также можете прервать расчет в любое время, выбрав "Прекращение" в меню "Расчеты". Текущие результаты оптимизации сохраняются.
Время от времени необходимо перезапустить оптимизацию, например, после корректировки исходного положения, площади расположения, максимального количества отражений.

2. Посмотрите. Орализация
С помощью звуковой карты и наушников можно провести тесты на слушание в виртуальной комнате, например, сравнить различия между динамиками в разных положениях.
Ответ на проходный зал

Расчет аурализации начинается в меню "Расчет" и показывает результаты в виде "Ответ в комнате с переходной температурой" (TRR). TRR позволяет CARA определить влияние звуковой окраски в помещении на воспроизведение музыки.
Расчеты аурализации используют фиксированный размер частоты шага, 0,1... 2,5 Гц. Общее количество базовых точек частот до 500 000. В отличие от этого, расчеты CARA, такие как специальные расчеты и расчеты звукового поля, используют фиксированный размер частотных шагов и имеют большие гранулированные точки в 118 частотных базовых точках (логоритмическая шкала).
TRR можно отображать и сохранять для дальнейших расчетов. Через меню "Результаты/Орализация": РИА.
Аурализация, тест слуха:

Тест аурализации слушания сравнивает оригинальную музыку с музыкой, воспроизводимой громкоговорителями в помещении. Для установления воспроизведения музыки громкоговорителями исходный музыкальный сигнал должен быть смешан с временным ответом комнаты. Как оригинальный музыкальный сигнал, так и воспроизведенный сигнал сохраняются на жестком диске с помощью звуковых файлов. Затем прослушивание проводится с использованием ETS Multi Media Player.
Оригинальный музыкальный сигнал требуется для прослушивания. Выберите клип, который вам больше всего нравится или который, по вашему мнению, хороший. Музыкальный клип должен обеспечивать очень широкий спектр (бас, средний диапазон и высокие частоты) и быть относительно сбалансированным на протяжении всего музыкального клипа. Например: джаз, поп-музыка или рок-музыка.
CD-ROM CARA содержит множество музыкальных образцов.
Вы также можете использовать ETS Multi Media Player для сравнения воспроизведения нескольких динамиков. Сравните различные вариации одной и той же комнаты с оригинальным образцом музыки, например, с разными положениями динамиков. Сохранить обработанный звуковой файл и затем сравнить его в проигрывателе.
Дополнительные примечания:
Временная реакция в помещении (TRR) - это изменение уровня звукового давления в положении прослушивания с течением времени. От динамика испускается один импульс Дирака (или дельта), измеряющий исходный звук в положении прослушивания и звук, отраженный один и несколько раз от стен, потолка, пола и мебели.
Пропускная способность, необходимая для истинного импульса Дирака, не подходит для громкоговорителей. CARA учитывает электроакустическое преобразование, выбирая тип громкоговорителя в расчете.
Расчет TRR CARA основан на обратной трансформации Фурье частотной реакции разложенного звукового давления в положении прослушивания.
Диалоговое окно TRR отображает положительные и отрицательные амплитуды звукового давления, а результаты квадратов этих амплитуд отображаются в диалоговом окне Reverb и могут быть сравниты с версией высокого разрешения в специальном расчете.

3. Посмотрите. Расчет звукового поля

В дополнение к автоматической оптимизации положения, расчет звукового поля является наиболее часто используемой и важной функцией в CARA.
Во-первых, вызовите Parameter из меню Options, например, настроив максимальный порядок отражения на 4-5, для следующего шага расчета звукового поля. Если вы не против потратить больше времени на вычисления, вы можете увеличить это значение.
"Расчеты звукового поля" определяют все данные об акустике помещения, с 1000-3000 равномерно распределенных точек сетки на уровне уха слушателя. Они касаются частоты звукового давления, положения, ясности речи, а также временной корреляции звуковых волн в помещении.
Результаты расчетов звукового поля основаны на текущем положении громкоговорителей.
На основе этих результатов можно определить наилучшую позицию для прослушивания, учитывая окраску (линейность частотного ответа), положение (звуковое изображение) и четкость речи.

Если положение громкоговорителя фиксировано, это может заменить "Оптимизация положения".

4. Немедленно. Вычисление параметров
Этот диалог позволяет редактировать параметры расчета. Если вы не уверены, что ваши корректировки являются подходящими, нажмите "Стандарт" для использования значения по умолчанию, которые подходят для большинства ситуаций.

Максимальный порядок отражения связан с точностью расчета, но также влияет на время расчета "Расчет времени".
Если в вашей комнате много многоугольников, время расчета значительно увеличится. В таких случаях можно уменьшить "максимальный порядок отражения" или удалить некоторые полигоны (например, удалить некоторые мебели).
Включение сложных стенных импедансов увеличит точность расчета и время расчета. Происхождение импеданса стены реально.
Длинные расчетные сроки приводят к более высокой точности расчета, это основное правило.
Параметры аурализации Максимальная длина и скорость отбора проб определяют расчет временной реакции в помещении. ТРР является основой аурализации (тест слуха). TRR содержит всю информацию о влиянии акустики помещения на воспроизведение музыки в помещении.

Время вычисления Диалог "Расчет времени" показывает количество видимых многоугольников комнаты и общее количество многоугольников комнаты. Количество полигонов зависит от фактической конструкции помещения и определяется модулем CARACALC до начала расчета акустики первого помещения. Звуковые волны могут отражаться (и частично поглощаться) только на видимых стенах (полиэдерах).
Кроме того, бюджет на требуемое время расчета также зависит от максимального количества отражений "Максимальный порядок отражения".
Время расчета включает только один динамик и одно место прослушивания. Общее время расчета - кратное числу динамиков и позиций прослушивания.
Время расчета для прямоугольных помещений (без мебели) очень короткое (до 1000 раз), потому что все отраженные звуковые волны могут быть определены и отслежены до фактического акустического расчета.

Пятый. Отслеживатель вычислений

На устройстве отслеживания отображается информация о текущем состоянии акустического расчета. В панели прогресса показано время, проведенное с использованием одного динамика и одного положения прослушивания.
При расчете звукового поля число позиций прослушивания "Позиции прослушивания" показывает число, которое еще не рассчитано. Расчет может быть прекращен в любое время, но результаты расчета будут удалены.
При автоматической оптимизации положения отображается количество испытаний "Опросы", количество оптимизаций "Оптима", отклонение от начала "Отклонение от начала", оптимальное отклонение от текущего лучшего положения "Оптимальное отклонение" и текущее отклонение "Текущее отк
Оптимизация положения также может быть остановлена в любое время, в этом случае текущее оптимизированное положение и соответствующие акустические результаты могут быть сохранены на жестком диске.

6. Сравнение: CARA и фактическое измерение

На рисунке выше показано сравнение частоты звукового давления, рассчитанного по методу CARA (красный цвет), и фактических результатов измерений (зеленый цвет).
Размер аудитории (L/W/H) 8,06/5,87/2,62 м. В переднем углу есть пенокаменный звукоизолятор. Сперва - 60-сантиметровая книжная полка с дверями. На левой стене также находится книжная полка площадью около 8 квадратных метров.
Двухсторонний тестовый динамик размещается на подставке высотой 90 см, в 3 метрах от микрофона, в 1,6 метрах от передней стены и в 1,8 метрах от левой стены.
Частотное реагирование рассчитывается с использованием максимального числа отражений в 12.
Сравнение показывает, что расчеты CARA очень хорошо соответствуют фактическим измерениям. Мы не знаем, может ли другое программное обеспечение для акустической моделирования соответствовать. Возможно, что большинство других программ не рассматривают фазовую часть сложной амплитуды звукового давления. Кроме того, модель спикера может быть не очень точной.
Например, CARA моделирует звуковое излучение динамика с использованием 4000 сложных частотных ответов (1000 направлений вокруг динамика, 4 разных расстояния) от 5 до 40,960 Гц (1/9 октавного интервала).