Belçika'dan RAYNOISE büyük ses alanı simülasyon yazılımı

Geometrik akustik yazılımı raynois'e giriş: RAYNOISE, Belçikalı akustik tasarım şirketi LMS tarafından geliştirilen büyük ölçekli ses alanı simülasyon yazılım sistemidir. Ana işlevi, kapalı alanların, açık alanların ve yarı kapalı alanların çeşitli akustik davranışlarını simüle etmektir. Bu, şu gibi ses yayımının fiziksel sürecini doğru bir şekilde taklit edebilir: ayna yansıması, yayılmış yansıma, duvar ve hava emili, difraksiyon ve iletim ve nihayetinde alıcı pozisyonun dinleme etkisini yeniden oluşturabilir. Sistem, salon ses kalitesi tasarımı, endüstriyel gürültü tahmin ve kontrolü, kayıt ekipmanları tasarımı, havaalanları, metrolar ve istasyonlar gibi kamu mekanlarında ses sistemi tasarımı ve yollarda, demiryollarında ve stadyumlarda gürültü tahmininde yaygın olarak kullanılabilir.
RAYNOISE sisteminin temel ilkeleri:
RAYNOISE sistemi esasen ses kalitesi bir auralizasyon sistemi olarak kabul edilebilir (auralizasyon hakkında ayrıntılar için referans [1]'e bakın). Temel olarak geometrik akustik üzerine kurulmuştur. Geometrik akustik, akustik bir ortamdaki ses dalgalarının ses ışınları şeklinde yayıldığını varsayar. Bir ortam veya arabirimle (duvar gibi) çarpıştıktan sonra, ses ışınının enerjisinin bir kısmı kaybolacaktır. Bu şekilde, ses dalgasının enerji birikimi modu da ses alanındaki farklı konumlarda farklıdır. Eğer bir akustik ortam doğrusal bir sistem olarak kabul edilirse, akustik ortamdaki herhangi bir konumdaki akustik etki, ses kaynağının özellikleri ile yalnızca sistemin dürtü tepkisini bilerek elde edilebilir. Bu nedenle, dürtü tepkisini elde etmek tüm sistemin anahtarıdır. Geçmişte, analog yöntem çoğunlukla kullanılıyordu, yani dürtü yanıtı ölçeklendirilmiş bir model kullanarak elde edildi. 1980'lerin sonlarından bu yana, bilgisayar teknolojisinin hızlı gelişmesiyle birlikte, dijital teknoloji yavaş yavaş baskın hale geldi. Dijital teknolojinin özü, modeller oluşturmak ve dürtü yanıtlarını hesaplamak için programlamak için multimedya bilgisayarları kullanmaktır. Bu teknoloji basit, hızlı ve analog teknolojinin karşılaştıramayacağı sürekli olarak doğruluğu geliştirme özelliklerine sahiptir. İmpuls tepkileri hesaplamak için iki iyi bilinen yöntem vardır: Ayna Görüntü Kaynağı Yöntemi (MISM) ve Işık Takip Yöntemi (RTM). Her iki yöntemin de kendi avantajları ve dezavantajları vardır [1]. Daha sonra, Konik Çakıl Metodu (CBM) ve Üçgen Çakıl Metodu (TBM) [1] gibi bunları birleştiren bazı yöntemler geliştirildi. RAYNOISE, ses alanının dürtü tepkisini hesaplamak için temel teknolojisi olarak bu iki yöntemi birleştirir [2].

RAYNOISE sisteminin uygulanması:

RAYNOISE, endüstriyel gürültü tahmin ve kontrolü, çevresel akustik, mimari akustik ve simüle edilmiş gerçek sistemlerin tasarımı alanlarında yaygın olarak kullanılabilir, ancak tasarımcının orijinal amacı hala oda akustikti, yani esas olarak salon ses kalitesinin bilgisayar simülasyonu için kullanıldı. Salon ses kalitesi tasarımı için, öncelikle, bilgisayar simülasyonunun doğruluğu ile doğrudan ilişkili olduğu için, öncelikle ve hızlı bir şekilde salonun üç boyutlu bir modelini oluşturmak gerekir. RAYNOISE sistemi, bilgisayar modelleme için yararlı bir etkileşimli arayüz sunar. Kullanıcılar, AutoCAD veya HYPERMESH tarafından oluşturulan üç boyutlu modelleri doğrudan girebilir veya sistem model kütüphanesinde modeller seçebilir ve modelin tanımını tamamlayabilirler. Modelleme işleminin ana adımları şunlardır: (1) RAYNOISE'yi başlatmak; (2) Modeli seçmek; (3) Geometrik boyutları girmek; (4) Her yüzeyin malzemelerini ve özelliklerini tanımlamak (ses emici katsayısı da dahil olmak üzere) (5) Ses kaynağı özelliklerini tanımlamak; (6) Alıcı alanı Sonra hesaplamaya başlayabilirsiniz. Hesaplama sonuçlarını işlemekle, ilgi alanındaki alıcı alanındaki belirli bir noktanın ses basıncı seviyesi, bir ses seviyesi, bir ekogram ve frekans dürtü tepkisi fonksiyonu gibi akustik parametreler elde edebilirsiniz. Eğer hala bu noktanın dinleme etkisini bilmek istiyorsanız, öncelikle dürtü tepkisini binaural transfer fonksiyonuna dönüştürebilir ve anekoik odada önceden kaydedilen kuru sinyalle sarıp, bu noktanın dinleme etkisini kulaklarınızdan duyabilirsiniz.

1. Birinci sınıf. "Yerel gürültü azaltma" teknolojisinin kökeni

Şu anda, petrol ve gaz sahası endüstriyel alanlarında gürültü kirliliği yaygındır. Çin'de gürültü kontrolü, pasif korumadan aktif korumaya dönüşmek için teknik koşullara ve araçlara sahiptir ve yüksek gürültü alanlarının uygun bir şekilde tedavi edilmesini hedefli bir şekilde başlatabilir. Son yıllarda, Çin Ulusal Petrol Şirketi'nin petrol sahaları gürültü tehlikesi tedaviye yatırım yapmayı arttırmaya başladı ve bazı petrol ve gaz sahaları üretim alanlarında büyük ölçekli gürültü tedavi projeleri gerçekleştirdi.

Gürültü tedaviye sınırlı yatırımlar yapıldığında, gelişmiş bilgisayar teknolojisi yerel alanlarda "yerel gürültü azaltımı" elde etmek için kullanılabilir, bu da işyerindeki işçilerin sabit nokta devriye yollarının 85 dB ((A) 'den aşağı olmasını sağlayabilir. Bu, petrol ve gaz endüstrisinde gürültü arıtma konusunda "yerel gürültü azaltma" teknolojisidir.

2. Bir şey. "Lokal gürültü azaltma" teknolojisi ve ses alanı simülasyon yazılımı RAYNOISE sistemi

Genellikle aşırı gürültü içeren petrol ve gaz sahaları tesislerinde gürültü kontrolü için, çoğu akustik şirket, iç duvarları ve çatıları çeşitli yapı ve malzemelerden oluşan ses emici ile kaplamayı tercih eder ve daha sonra yüksek gürültü üreten ekipmanlarda makul bir ses yalıtımı ve titreşim azaltma işlemi gerçekleştir Ses alanına ve ses kalitesi özelliklerine uygun yapı ve malzemeler kullanıldığı sürece, havalandırma, ısı dağılımı, ekipmanların denetimi ve bakımı gibi faktörler dikkate alındığında, yukarıdaki tasarım şeması genellikle iyi gürültü azaltma etkilerini elde eder. Bu, şüphesiz yeterli yatırım desteği gerektirir. Eğer inşaat biriminin gürültü kontrol projelerine yaptığı yatırım sınırlı ise veya daha fazla fazla gürültü alanının kontrolü için sınırlı yatırım yapmak istiyorsa, yeni bir teknolojiye destek olarak ihtiyaç duyulur. "Lokal gürültü azaltma" teknolojisinin nihai olgunluğu "sonik alan simülasyon yazılımı RAYNOISE sistemi"nin uygulanması ile ilişkilendirilmelidir.

Ses alanı simülasyon yazılımı RAYNOISE sistemi, ana işlevi kapalı alanların, açık alanların ve yarı kapalı alanların çeşitli akustik davranışlarını simüle etmektir ve ses yayılmasının fiziksel sürecini doğru bir şekilde simüle edebilir. Bu şunları içerir: ayna yansıması, yayılmış yansıma, duvar ve hava emilimi, difraksiyon ve iletim ve nihayetinde alıcı pozisyonda dinleme etkisini yeniden oluşturabilir. Sistem, endüstriyel tesis gürültüsü simülasyonunda, kabinlerin, trenlerin ve araba kabinlerinin gürültü tahmininde ve analizinde; havaalanları, metrolar ve istasyonlar gibi kamu mekanlarında ses sistemi tasarımı ve yolların, demiryollarının ve tünellerin trafik gürültüsünün tahmininde ve analizinde yaygın olarak kullanılabilir. Örneğin, Daqing Tiyatrosu akustik optimizasyon tasarımı için RAYNOISE sistemini kullanır ve bazı simülasyon sonuçları aşağıdakilerdir.
Gürültü azaltma mühendislik tasarımının simülasyon yöntemi:
1. Birinci sınıf. Öncelikle, gerçek boyut oranına göre bina yapısını bilgisayar modellemesine girin ve daha sonra gürültü kaynağının dağılım konumunu ve gürültü değerini bilgisayara girin ve RAYNOISE sistemi bina yapısında ses alanı ortamını yansıtır (renk spektrumu ile görüntülenir).
2. Bir şey. Bilgisayar modellemesine çeşitli akustik ölçümleri ve gürültü azaltma miktarlarını girerseniz, RAYNOISE sistemi bina yapısında ses alanı ortamındaki değişiklikleri yansıtır (renk değişiklikleriyle belirlenir).
3. Bir şey. A tarafının belirlediği işgücü koruma alanına göre, akustik hesaplamalara ve mühendislik deneyimine göre kurulum yerini ve akustik ölçüm miktarını birkaç kez ayarlayın ve birkaç simülasyon sonucundan koruma alanının ses ortamını standartlara uygun hale getirebilecek en uygun maliyetli çözümü seçin.

RAYNOISE sistemi, gerçek gürültü ölçüm değerlerine göre ses alanı dağılımını ve ses kalitesi parametrelerini çok doğru bir şekilde simüle edebilir, farklı çözümleri simüle edebilir, gürültü azaltma etkisini tahmin edebilir ve test edebilir, tasarımdaki zayıf halkaları bulabilir ve tasarımı optimize edebilir. Bundan önce, gürültü kontrolünde "yerel gürültü azaltma" teknolojisi yalnızca akustik hesaplamalar ve mühendislik deneyimi ile gerçekleştirilmiyordu. RAYNOISE sistemini uygulayarak, sadece "yerel gürültü azaltma" teknolojisi konsepti gerçekleştirilmekle kalmaz, aynı zamanda çeşitli akustik tasarımların da doğru bir şekilde tamamlanması mümkündür.

3. Bir şey. Başvuru Davası
Liaohe Petrol Alanı'ndaki bir pompa odası gürültü azaltma tasarımı için RAYNOISE sistemini kullanıyor.
Normal koşullarda sadece bir yüzey pompası ve bir temiz su pompası çalışıyor, bu yüzden sadece tek bir pompanın çalışma koşullarına göre gürültü azaltma tasarımı yapmamız gerekiyor. Yerel tespit ve analizden sonra, gürültü spektrum analizi ve bilgisayar simülasyonu için RAYNOISE sistemini kullandık, esas olarak pompa odasında ses emici montajı ve ekipman çevresinde ses yalıtım bariyerlerinin montajını birleştiren gürültü azaltma tasarımını benimsemiştik. Karşılaştırmalı analiz için aşağıdaki dört şema kullanılır.
4. Bir şey. "Yerel gürültü azaltma" teknolojisinin umutları "Çalışanlar sağlıklıyken sağlığa kavuşmak" günümüz güvenlik ve çevre koruma yöneticileri tarafından genel olarak kabul edilen bir yönetim kavramıdır. Gürültü kontrolü ve yönetiminin akıllı gelişimine bağlı olarak, petrol ve gaz endüstri alanlarının gürültü yönetimi (pomp odaları, kazan odaları veya ısıtma odaları, fan odaları, motor odaları, kompresör odaları, jeneratör odaları, petrol boruları atölyeleri, sondaj
Endüstriyel gürültü kontrolü
• Fabrikadaki makineler ve ekipmanların ürettiği gürültünün ses basıncı seviyesini belirlemek
• Makine ve ekipmanların bitişik odalara veya fabrika dışına yaydığı gürültüyü hesaplayın
• Yayılan ses gücünü azaltmak için farklı gürültü kontrol çözümlerini değerlendirmek, örneğin ses emici bantlar, makineler ve ekipmanların düzenlenmesi, fabrika tasarımı vb.
Çevre akustik uygulamaları
• Otoyollardan, fabrikalardan vb. gelen gürültü etkisini değerlendirin.
• Optimumlaştırılmış ses yalıtım bariyerleri ve engellerinin tasarımı (konumu, uzunluğu, yüksekliği, malzemesi vb.)
İç mekan akustik uygulamaları
• Gelen sesi değerlendirin
• Kamu binalarında (metro istasyonları, havaalanı terminalleri vb.) konuşma anlaşılırlığını değerlendirmek ve optimize etmek Binalar, büyük alışveriş merkezleri vb.)
• Konuşmanın uygun bir yere yerleştirilmesini seçin
• Gürültü maskeleme sistemlerinin makul bir şekilde yerleştirilmesi (örneğin kütüphaneler)
• Maliyetleri azaltmak için pahalı ses emici malzemelerin tüketimini en aza indir
• Açık alanlarda (banklar, açık plan tasarım odaları vb.) konuşma açıklığı ve gizlilik araştırması
• Konser salonu akustik tasarımı (berraklık, erişilebilirlik, yankılanma vb.)
• Çapraz ekran tasarımı ve yerleştirilmesi
• Farklı oda düzenleri için akustik çözümlerin karşılaştırılması
Her bir bileşen modülünün yapısal blok şeması
Her modül aşağıdaki dört yönüne göre birer birer açıklanıyor:
Ana işlevlerin genel bakışı
Grafik Kullanıcı Arayüzü
• OSF/Motif veya MS-Windows tabanlı grafik arayüzü
• İçsel açılır menüler
• Menü kısayolları ile araç çubukları
• Özelliklendirilebilir araç çubukları
• İnternet üzerinden yardım
Geometri Arayüzleri
• Katman bilgileri dahil olmak üzere DXF biçimi
• Çoğu CAE geometri dosya biçimlerini destekler
Girdi verileri
• Geometri girişleri grup tanımını ve nitelik numaralandırmayı destekler
• Nokta seçimi, kutu seçimi, serbest seçim
• Kapalı ve/veya açık geometri modelleri
• Harris modeli uyarınca hava emilimi
• Malzeme özellikleri 1/3 oktav veya frekans tablosunu destekler
• Emme katsayısı, saçılma katsayısı, iletim katsayısı destekler
• Malzeme veritabanı içerir
• Nokta, çizgi, panel ses kaynakları (poligon kenarlarına takılır)
• Ses kaynağı yönlendirme diyagramı girişini, yatay ve dikey kutup koordinat tablolarını destekler
• Koherent/koherent olmayan ses kaynaklarını destekler
• Alan noktaları: nokta, çizgi, yüzey, daire, silindir, küreler, altıgen
Analiz Analiz ve Çözüm
•Sürekli sanal kaynak arama motoru (konik kiriş ve üçgen kiriş yöntemi)
•Ses ışınlarını takip etme yöntemine dayalı çok sıralı yayılmış yansıma
•Sürekli kuyruğu düzeltme
•Ses kaynağı ve sanal kaynak difraksiyonu
•Koherent ses kaynağının dar bant analizi
•Sürütmeyi simüle etmek için panel ses kaynağı yöntemi
•Dengiz ışınlarının sayısı, yansımalar sayısı, zaman penceresi vb. gibi ayarlanabilir hesaplama parametreleri.
•Ortalama serbest yol kullanılarak yankı zamanının hızlı istatistiksel hesaplanması
• Standart diyagram, frekans yanıt fonksiyonu, ekograf vb. eşzamanlı hesaplama
•Zengin bir akustik sonuç serisi: SPL (ses basıncı seviyesi), STI (söz anlaşılırlığı), RT60 (60ms yankılanma süresi) vb.
İşlem sonrası
•Model malzemelerinin görsel temsil edilmesi ve akustik sonuçlar
•Grafik sonuçlar: bulut haritası, kontur çizgisi, deformasyon alanı vb.
•Süret yanıt fonksiyonunun sonuçları: Çeşitli seçeneklerle ( ağırlıklı dB, FFT dönüşümü vb.) XY eğri diyagramı
•Ekrograf sonuçları, geometrik modeller üzerinde ses ışınlarının yol şemalarını çizebilir
Auralizasyon
• Binaural dürtü tepkisi
• Anekoik odada kaydedilen kuru sinyalin faz kıvrım çıkışı: WAV, AU, AIFF ve diğer biçimler
Bu yazılım hakkında diğer notlar:
RAYNOISE, Belçikalı akustik tasarım şirketi LMS tarafından geliştirilen büyük ölçekli bir ses alanı simülasyon yazılım sistemidir. Ana işlevi, kapalı, açık ve yarı kapalı alanların çeşitli akustik davranışlarını simüle etmektir. Bu, görüntü yansıması, yayılmış yansıma, duvar ve hava emili, difraksiyon ve iletim gibi ses yayımının fiziksel sürecini doğru bir şekilde simüle edebilir ve nihayetinde alıcı pozisyonda dinleme etkisini yeniden oluşturabilir. Sistem, salon ses kalitesi tasarımı, endüstriyel gürültü tahmin ve kontrolü, kayıt ekipmanları tasarımı, havaalanları, metrolar ve istasyonlar gibi kamu mekanlarında ses sistemi tasarımı ve yollarda, demiryollarında ve stadyumlarda gürültü tahmininde yaygın olarak kullanılabilir.
RAYNOISE sisteminin temel prensibi
RAYNOISE sistemi aslında ses kalitesi olan bir auralizasyon sistemi olarak kabul edilebilir (auralizasyon hakkında ayrıntılar için referans [1]'e bakın). Temel olarak geometrik akustik üzerine kurulmuştur. Geometrik akustik, akustik bir ortamdaki ses dalgalarının ses ışınları şeklinde yayıldığını varsayar. Bir ortam veya arabirimle (duvar gibi) çarpıştıktan sonra, ses ışınının enerjisinin bir kısmı kaybolacaktır. Bu şekilde, ses dalgasının enerji birikimi modu da ses alanındaki farklı konumlarda farklıdır. Eğer bir akustik ortam doğrusal bir sistem olarak kabul edilirse, akustik ortamdaki herhangi bir konumdaki akustik etki, ses kaynağının özellikleri ile yalnızca sistemin dürtü tepkisini bilerek elde edilebilir. Bu nedenle, dürtü tepkisini elde etmek tüm sistemin anahtarıdır. Geçmişte, analog yöntem çoğunlukla kullanılıyordu, yani dürtü yanıtı ölçeklendirilmiş bir model kullanarak elde edildi. 1980'lerin sonlarından bu yana, bilgisayar teknolojisinin hızlı gelişmesiyle birlikte, dijital teknoloji yavaş yavaş baskın hale geldi. Dijital teknolojinin özü, modeller oluşturmak ve dürtü yanıtlarını hesaplamak için programlamak için multimedya bilgisayarları kullanmaktır. Bu teknoloji basit, hızlı ve analog teknolojinin karşılaştıramayacağı sürekli olarak doğruluğu geliştirme özelliklerine sahiptir. İmpuls tepkileri hesaplamak için iki iyi bilinen yöntem vardır: Ayna Görüntü Kaynağı Yöntemi (MISM) ve Işık Takip Yöntemi (RTM). Her iki yöntemin de kendi avantajları ve dezavantajları vardır [1]. Daha sonra, Konik Çubuk Yolu (CBM) ve Üçgen Çubuk Yolu (TBM) gibi bunları birleştiren bazı yöntemler geliştirildi. RAYNOISE, ses alanının dürtü tepkisini hesaplamak için bu iki yöntemi temel teknolojisi olarak birleştirerek kullanır.
RAYNOISE sisteminin uygulanması
RAYNOISE, endüstriyel gürültü tahmin ve kontrolü, çevresel akustik, mimari akustik ve simüle edilmiş gerçek sistemlerin tasarımı alanlarında yaygın olarak kullanılabilir, ancak tasarımcının orijinal amacı hala oda akustikti, yani esas olarak salon ses kalitesinin bilgisayar simülasyonu için kullanıldı. Salon ses kalitesini tasarlamak için, öncelikle, bilgisayar simülasyonunun doğruluğuyla doğrudan ilişkili olduğu için, öncelikle ve hızlı bir şekilde salonun üç boyutlu bir modelini oluşturmak gerekir. RAYNOISE sistemi, bilgisayar modelleme için yararlı bir etkileşimli arayüz sunar. Kullanıcılar, AutoCAD veya HYPERMESH tarafından oluşturulan üç boyutlu modelleri doğrudan girebilir veya sistem model kütüphanesinde modeller seçebilir ve modelin tanımını tamamlayabilirler. Modelleme işleminin ana adımları şunlardır: (1) RAYNOISE'yi başlatmak; (2) Modeli seçmek; (3) Geometrik boyutları girmek; (4) Her yüzeyin malzemelerini ve özelliklerini tanımlamak (ses emici katsayısı da dahil olmak üzere) (5) Ses kaynağı özelliklerini tanımlamak; (6) Alıcı alanı Sonra hesaplamaya başlayabilirsiniz. Hesaplama sonuçlarını işlemekle, ilgi alanındaki alıcı alanındaki belirli bir noktanın ses basıncı seviyesi, bir ses seviyesi, bir ekogram ve frekans dürtü tepkisi fonksiyonu gibi akustik parametreler elde edebilirsiniz. Eğer hala bu noktanın dinleme etkisini bilmek istiyorsanız, öncelikle dürtü tepkisini binaural transfer fonksiyonuna dönüştürebilir ve anekoik odada önceden kaydedilen kuru sinyalle sarıp, bu noktanın dinleme etkisini kulaklarınızdan duyabilirsiniz.