Ubunifu wa sauti unaosaidiwa na kompyuta--Utangulizi wa programu ya jiometri ya sauti ya RAYNOISE

RAYNOISE ni mfumo wa programu wa simulating uwanja wa sauti wa kiwango kikubwa ulioendelezwa na LMS, kampuni ya kubuni sauti ya Ubelgiji. Kazi yake kuu ni kuiga tabia mbalimbali za sauti za nafasi zilizofungwa au wazi na nafasi za nusu zilizofungwa. Inaweza kuiga kwa usahihi mchakato wa kimwili wa kuenea kwa sauti, ikiwa ni pamoja na: kurudi kwa mwangaza, kurudi kwa diffuse, kunyonya kwa ukuta na hewa, upotevu na uhamishaji, na hatimaye kuweza kuunda tena athari ya kusikiliza ya nafasi ya kupokea. Mfumo huu unaweza kutumika kwa wingi katika kubuni ubora wa sauti ya ukumbi, utabiri na udhibiti wa kelele za viwandani, kubuni vifaa vya kurekodi, kubuni mifumo ya sauti katika maeneo ya umma kama vile viwanja vya ndege, metro na vituo, na tathmini ya kelele katika barabara, reli na viwanja vya michezo.

Ili kuelezea mazingira ya sauti, SYSNOISE inatumia mbinu za kisasa zaidi za nambari. Zinategemea mbinu za moja kwa moja na zisizo za moja kwa moja za vipengele vya mipaka, au sawa za sauti za vipengele vya sauti vya mwisho/vipengele visivyo na mwisho. Muundo wenyewe unawakilishwa na mfano wa vipengele vya muundo wa mwisho, ambao unaweza kuingizwa kutoka kwa zana zote maarufu za vipengele vya muundo wa mwisho na uundaji wa mtandao. Moduli zote za uchambuzi zimeunganishwa kikamilifu katika mazingira ya msingi, zikisaidia mifano mingi na picha za 3D.
SYSNOSISE ina kazi zenye nguvu za kuandaa na baada ya kuandaa, zikiwa na zana za kuangalia na kurekebisha mtandao. Baada ya kuandaa inaweza kuchora picha za rangi, uwanja wa vector, miundo iliyopotoka, pamoja na grafu za XY, grafu za nguzo na grafu za kuratibu za polar, na pia inajumuisha onyesho la uhuishaji na upigaji sauti.
Kanuni za msingi za mfumo wa RAYNOISE

Mfumo wa RAYNOISE unaweza kimsingi kuzingatiwa kama mfumo wa ubora wa sauti (kwa maelezo kuhusu "auralization", angalia rejea [1]). Kimsingi unategemea akustiki ya jiometri. Akustiki ya jiometri inadhani kwamba mawimbi ya sauti katika mazingira ya akustiki yanenea katika mwelekeo wote kwa njia ya mistari ya sauti. Baada ya mistari ya sauti kugongana na kati au mipaka (kama vile ukuta), sehemu ya nishati itapotea. Kwa njia hii, mbinu ya kukusanya nishati ya mawimbi ya sauti katika nafasi tofauti katika uwanja wa sauti pia ni tofauti. Ikiwa mazingira ya akustiki yanachukuliwa kama mfumo wa mstari, basi ni muhimu tu kujua jibu la msukumo wa mfumo ili kupata athari ya akustiki katika nafasi yoyote katika mazingira ya akustiki kutoka kwa sifa za chanzo cha sauti. Hivyo basi, kupata jibu la msukumo ni ufunguo wa mfumo mzima. Katika siku za nyuma, mbinu za kuiga zilikuwa zikitumika zaidi, yaani, kutumia mifano iliyopimwa ili kupata majibu ya msukumo. Tangu mwishoni mwa miaka ya 1980, kwa maendeleo ya haraka ya teknolojia ya kompyuta, teknolojia ya kidijitali imekuwa ikitawala. Kiini cha teknolojia ya kidijitali ni kutumia kompyuta za multimedia kwa ajili ya uundaji wa mifano na programu za kuhesabu majibu ya msukumo. Teknolojia hii ni rahisi, haraka na imeendelea kuboresha usahihi, ambao hauwezi kulinganishwa na teknolojia ya analojia. Kuna mbinu mbili maarufu za kuhesabu jibu la msukumo: Mbinu ya Chanzo cha Picha ya Kioo (MISM) na Mbinu ya Ufuatiliaji wa Mionzi (RTM). Mbinu zote zina faida na hasara zao [1]. Baadaye, baadhi ya mbinu zinazochanganya hizo zilijitokeza, kama vile Mbinu ya Mionzi ya Conical (CBM) na Mbinu ya Mionzi ya Pembetatu (TBM) [1]. RAYNOISE inatumia mbinu hizi mbili kwa pamoja kama teknolojia yake kuu ya kuhesabu jibu la msukumo wa uwanja wa sauti [2].

Mchoro wa athari ya uigaji wa kompyuta wa uwanja wa sauti wa Ukumbi wa Laiwu

Matumizi ya mfumo RAYNOISE
RAYNOISE inaweza kutumika kwa wingi katika utabiri na udhibiti wa kelele za viwandani, akustiki za mazingira, akustiki za majengo na muundo wa mifumo halisi ya kuigwa, lakini nia ya awali ya mbunifu ilikuwa bado akustiki za chumba, yaani, inatumika hasa kwa uigaji wa kompyuta wa ubora wa sauti wa ukumbi. Ili kubuni ubora wa sauti wa ukumbi, hitaji la kwanza ni kuunda kwa usahihi na haraka mfano wa tatu-dimensional wa ukumbi, kwa sababu inahusiana moja kwa moja na usahihi wa uigaji wa kompyuta. Mfumo wa RAYNOISE unatoa kiolesura cha kirafiki cha mwingiliano kwa ajili ya uundaji wa kompyuta. Watumiaji wanaweza kuingiza moja kwa moja mifano ya tatu-dimensional iliyozalishwa na AutoCAD au HYPERMESH, au kuchagua mifano kutoka kwenye maktaba ya mifano ya mfumo na kukamilisha ufafanuzi wa mfano. Hatua kuu za uundaji wa mfano ni pamoja na:
(1) Anza RAYNOISE;
(2) Chagua mfano;
(3) Ingiza vipimo vya jiometri;
(4) Eleza vifaa na mali za kila uso (ikiwemo koefisienti wa kunyonya sauti, n.k.);
(5) Eleza sifa za chanzo cha sauti;
(6) Eleza uwanja wa kupokea;
(7) Maagizo mengine au ufafanuzi, kama vile idadi ya mistari ya sauti inayozingatiwa, idadi ya viwango vya kurudi, n.k.
Mtumiaji anaweza kutumia panya kuangalia sifa za mfano ulioainishwa na muundo wake wa ndani kutoka pembe tofauti kwenye skrini (zinazoonekana kwa rangi). Kisha hesabu inaweza kuanzishwa. Kwa kushughulikia matokeo ya hesabu, parameta za sauti kama vile kiwango cha shinikizo la sauti, kiwango cha sauti A, echogram, na kazi ya majibu ya msukumo wa frequency katika eneo fulani la kupokea linalovutia yanaweza kupatikana. Ikiwa unataka kujua athari ya kusikiliza ya eneo hili, unaweza kwanza kubadilisha majibu ya msukumo kuwa kazi ya uhamishaji wa binaural na kuunganisha na ishara kavu iliyorekodiwa katika chumba kisicho na echo mapema, ili uweze kusikia athari ya kusikiliza ya eneo hili kupitia masikio yako.

Picha ya athari ya simulation ya muundo wa sauti ya kompyuta ya Tamasha la Kitaifa

Sifa za RAYNOISE

Ikilinganishwa na programu nyingine za kuiga uwanja wa sauti ambazo zimeonekana katika kipindi cha miaka 10 iliyopita, kama vile Hypersignal-Acoustic3.4 ya Signalgic na EASE2.0, RAYNOISE ni ya hali ya juu zaidi katika matumizi na kazi. Imeunda mfumo wa kuiga sauti ambao ni kamili na huru. Hypersignal-Acoustic3.4 inaweza kutumika tu kama kiunganishi cha programu na vifaa kwa programu nyingine za kuiga sauti [3], yaani, inaweza kukamilisha kazi ya kuunganisha ishara kavu na majibu ya mshtuko kutoka kwa programu nyingine na kuiga athari ya kusikiliza; EASE2.0 pia inahitaji kutumika pamoja na EARS (Simulizi ya Chumba cha Kuisikia Kielektroniki) ili kufikia kuiga sauti.

Mchoro wa athari ya kuiga wa kompyuta wa uwanja wa sauti wa ukumbi wa tamasha la bendi ya kijeshi

Mapungufu ya RAYNOISE

Hata hivyo, ingawa mfumo wa RAYNOISE Revision 3.0 umefanya maboresho makubwa kwa msingi wa toleo la awali, na umefanya mapinduzi katika matumizi na usahihi wa hesabu, kila wakati unategemea akustiki ya jiometri, hivyo bila shaka utakuwa na mipaka kutokana na akustiki ya jiometri. Kwa mfano, athari yake ya uigaji katika masafa ya chini au nafasi ndogo ni duni, ambayo bila shaka itapunguza sana wigo wa matumizi yake. Kwa mfano mwingine, inaweza tu kutoa matokeo ya uigaji wa vyanzo vya sauti rahisi (kama vile vyanzo vya nukta) katika eneo lililotolewa, lakini haina uwezo kwa vyanzo vya sauti vinavyohama, vyanzo vya sauti vilivyogawanyika, vyanzo vya sauti vya mwelekeo na hali ngumu zaidi.

Picha ya athari ya uigaji wa kompyuta ya uwanja wa sauti wa Kituo cha Redio na Televisheni cha Nanjing

LMSSYSNOISE--Programu ya Uchambuzi wa Mchanganyiko wa Akustiki na Vibration SYSNOISE ni programu ya uchambuzi wa akustiki na vibration yenye maendeleo zaidi sokoni, lakini haitahitaji watumiaji kuwa wataalamu wa akustiki.
SYSNOISE ni kiongozi katika kubuni, uchambuzi wa makosa na uboreshaji wa uwanja wa sauti na mtetemo wa kimataifa, ikiwa na kazi zenye nguvu. Kuanzia utabiri wa uwanja wa sauti wa cavity hadi uchambuzi wa uwanja wa sauti unaozunguka kitu, inaweza hata kuhesabu majibu ya muundo chini ya athari ya uwanja wa sauti, hivyo kusaidia wahandisi wa kudhibiti kelele kuboresha sifa za sauti na mtetemo za bidhaa. Watumiaji bora wa SYSNOISE ni aina mbalimbali za wafanyakazi wa kiufundi katika sekta, kama vile: wahandisi wa utafiti na maendeleo wanaopenda kubadilika, watumiaji wa mara kwa mara wanahitaji kiolesura rahisi kueleweka, na wahandisi wa kubuni wanategemea "wasaidizi" mtandaoni kuwasaidia kukamilisha uchambuzi. Mionzi ya sauti kutoka kwa vyanzo vya mtetemo inahesabu uwanja wa sauti unaoenezwa kwenye uso na kila nukta ya kitu kutoka kwa matokeo ya kipimo cha mtetemo au matokeo ya hesabu ya vipengele vya mwisho. Kwa mfano: kelele ya injini na compressor, mionzi ya sauti ya spika. Usambazaji wa uwanja wa sauti unatoa utabiri wa uwanja wa sauti na mtetemo wa muundo unaoundwa karibu na muundo katika uwanja wa sauti. Kwa mfano: ugunduzi wa manowari, athari ya insulation ya sauti ya vizuizi vya kelele za barabara. Kuenea kwa njia ya muundo huhesabu majibu ya mtetemo yaliyolazimishwa ya muundo yanayosababishwa na kuchochea kwa nguvu na uwanja wa sauti unaoundwa. Kwa mfano: kubuni ya bracket ya injini, athari ya kutokuweka sawa kwa rotor.
Kupoteza kwa njia ya hewa ya uhamishaji inakadiria sifa za kupoteza uhamishaji wa sahani nyembamba katika uwanja wa sauti, ukubwa wa mtetemo uliohamasishwa, na uwanja wa sauti pande zote mbili za sahani. Kwa mfano: mtetemo wa satellite unaosababishwa na kelele ya uhamishaji, kuenea kwa mawimbi ya sauti kupitia paneli za mapambo, kelele ya mashine ya kuosha vyombo.