Kompyuter yordamida akustik dizayn --RAYNOISE geometrik akustik dastur joriy etish

RAYNOISE - bu Belgiyaning akustik dizayn kompaniyasi LMS tomonidan ishlab chiqilgan keng miqyosli ovoz maydoni simulyatsiya dasturiy tizimi. Uning asosiy vazifasi yopiq yoki ochiq joylarning va yarim yopiq makonlarning turli xil akustik xatti-harakatlarini taqlid qilishdir. U tovush tarqalishining fizik jarayonini aniq simulyatsiya qilishi mumkin, jumladan: aks etuvchi aks etish, diffuz aks etish, devor va havoning yutilishi, difraktsiya va uzatish va oxir-oqibat qabul qilish pozitsiyasining tinglash ta'sirini qayta yaratishi mumkin. Tizim zalning ovoz sifatini loyihalashda, sanoat shovqinni bashorat qilish va nazorat qilishda, yozuv uskunalarini loyihalashda, aeroportlar, metro va stantsiyalar kabi jamoat joylarida ovoz tizimini loyihalashda va yo'llar, temir yo'llar va stadionlarda shovqinni baholashda keng qo'llanilishi mumkin.

Akustik muhitni tasvirlash uchun SYSNOISE eng ilg'or raqamli usullardan foydalanadi. Ular to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita chegara elementlari usullariga yoki akustik chekli elementlar/cheksiz elementlarning akustik tenglamalariga asoslanadi. Strukturaning o'zi barcha asosiy tarkibiy sonli elementlar va to'r ishlab chiqarish vositalaridan import qilinishi mumkin bo'lgan tarkibiy sonli elementlar modeli bilan ifodalanadi. Barcha tahlil modullari ko'p modelli va 3D grafikalarni qo'llab-quvvatlaydigan asosiy muhitga to'liq integratsiyalangan.
SYSNOSISE mashni tekshirish va tuzatish vositalari bilan kuchli integratsiyalashgan oldindan va keyingi qayta ishlash funktsiyalariga ega. Post-ishlov berish rangli rasmlarni, vektorli maydonlarni, deformatsiyalangan tuzilmalarni, shuningdek XY grafiklari, chiziqli grafiklar va qutb koordinatalarini chizishi mumkin, shuningdek, animatsiyani namoyish qilish va ovoz ijro etishni o'z ichiga oladi.
RAYNOISE tizimining asosiy tamoyillari

RAYNOISE tizimini asosan ovoz sifati auralizatsiya tizimi sifatida ko'rib chiqish mumkin ("auralizatsiya" haqida batafsil ma'lumot uchun ma'lumotnoma [1]-ga qarang). U asosan geometrik akustikaga asoslangan. Geometrik akustik muhitda tovush to'lqinlari barcha yo'nalishlarda tovush chiziqlari shaklida tarqalishini taxmin qiladi. Ovoz liniyalari vosita yoki interfeys (masalan, devor) bilan to'qnashgandan so'ng, energiyaning bir qismi yo'qoladi. Shu tarzda, tovush to'lqinlarining tovush maydonining turli pozitsiyalarida energiya to'plash usuli ham farq qiladi. Agar akustik muhit chiziqli tizim sifatida qaralsa, akustik muhitda har qanday holatda akustik ta'sirni tovush manbasining xususiyatlaridan olish uchun faqat tizimning impulsli ta'siri ma'lum bo'lishi kerak. Shuning uchun impulsli javobni olish butun tizimning kalitidir. Ilgari, simulyatsiya usullari asosan ishlatilgan, ya'ni impulsli javoblarni olish uchun miqyosli modellardan foydalangan. 1980-yillarning oxiridan boshlab kompyuter texnologiyalarining jadal rivojlanishi bilan raqamli texnologiyalar asta-sekin hukmron bo'lib qoldi. Raqamli texnologiyalarning asosini modellashtirish uchun multimediya kompyuterlaridan foydalanish va impulsli ta'sirlarni hisoblash uchun dasturlashdan iborat. Ushbu texnologiya oddiy, tez va analog texnologiya bilan tengsiz bo'lgan aniqlikni doimiy ravishda yaxshiladi. Impuls javobini hisoblashning ikkita taniqli usuli mavjud: Mirror Image Source Method (MISM) va Ray Tracing Method (RTM). Har ikkala usulning ham o'z afzalliklari va kamchiliklari bor [1]. Keyinchalik, ularni birlashtiradigan ba'zi usullar paydo bo'ldi, masalan, konusning nuri usuli (CBM) va uchburchak nur usuli (TBM) [1]. RAYNOISE tovush maydoni impuls ta'sirini hisoblash uchun asosiy texnologiya sifatida ushbu ikki usulni birgalikda ishlatadi [2].

Laiwu auditorium ovoz maydonining kompyuter simulyatsiya effekti diagrammasi

RAYNOISE tizimini qo'llash
RAYNOISE sanoat shovqinini bashorat qilish va boshqarish, atrof-muhit akustikasi, me'moriy akustika va simulyatsiya qilingan real tizimlarni loyihalashda keng qo'llanilishi mumkin, ammo dizaynerning asl niyati hali ham xona akustikasi edi, ya'ni u asosan zal ovoz sifatini kompyuterda simulyatsiya qilish uchun ishlatiladi. Zalning ovoz sifatini loyihalashtirish uchun birinchi talab zalning uch o'lchovli modelini aniq va tezkor ravishda yaratishdir, chunki bu kompyuter simulyatsiyasining aniqligi bilan bevosita bog'liq. RAYNOISE tizimi kompyuter modellashtirish uchun do'stona interaktiv interfeysni taqdim etadi. Foydalanuvchilar to'g'ridan-to'g'ri AutoCAD yoki HYPERMESH tomonidan yaratilgan uch o'lchovli modellarni kiritishlari yoki tizim modellari kutubxonasidan modellarni tanlashlari va modelning ta'rifini bajarishlari mumkin. Modellashtirishning asosiy bosqichlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
(1) RAYNOISE-ni ishga tushiring;
(2) Modelni tanlang;
(3) Geometrik o'lchamlarni kiriting;
(4) Har bir sirtning materiallari va xususiyatlarini aniqlang (shu jumladan tovush yutish koeffitsienti va boshqalar);
(5) Tovush manbai xususiyatlarini aniqlang;
(6) Qabul qilish maydonini belgilang;
(7) Boshqa ko'rsatmalar yoki ta'riflar, masalan, ko'rib chiqilgan tovush chiziqlari soni, aks ettirish darajalari soni va boshqalar.
Foydalanuvchi sichqonchani belgilangan modelning xususiyatlarini va uning ichki tuzilmalarini ekranda turli burchaklardan (rang bilan ajratilgan) ko'rish uchun ishlatishi mumkin. Keyin hisoblashni boshlash mumkin. Hisoblash natijalarini qayta ishlash orqali qiziqish qabul qilish sohasida ma'lum bir nuqtada tovush bosimining darajasi, A tovush darajasi, ekogramma va chastota impuls javob funktsiyasi kabi akustik parametrlarni olish mumkin. Agar siz ushbu nuqtaning tinglash ta'sirini bilmoqchi bo'lsangiz, avval impuls reaktsiyasini binaural uzatish funktsiyasiga aylantirishingiz va uni xavfsiz xonada oldindan yozilgan quruq signal bilan aylantirishingiz mumkin, shunda siz ushbu nuqtaning tinglash ta'sirini quloqlaringiz orqali eshitishingiz mumkin.

Milliy teatr kompyuter akustik dizayni simulyatsion ta'sir diagrammasi

RAYNOISE ning xususiyatlari

So'nggi 10 yil ichida paydo bo'lgan boshqa ovoz maydoni simulyatsiya dasturlari bilan taqqoslaganda, masalan, Signalgic ning Hypersignal-Acoustic3.4 va EASE2.0, RAYNOISE foydalanish va funktsiya jihatidan etukroq. U nisbatan to'liq va mustaqil auralizatsiya tizimini shakllantirdi. Hypersignal-Acoustic3.4 faqat boshqa auralizatsiya dasturlari uchun dasturiy va apparat interfeysi bo'lib xizmat qilishi mumkin [3], ya'ni u faqat quruq signalni boshqa dasturiy ta'minotning impuls javobi bilan aylantirish va tinglash effektini simulyatsiya qilish ishini yakunlashi mumkin; EASE2.0 shuningdek, auralizatsiyaga erishish uchun EARS (Elektron Auralizatsiya xonasi simulyatsiyasi) bilan birgalikda ishlatilishi kerak.

Harbiy guruh kontsert zali ovoz maydonining kompyuterli simulyatsiya effekti diagrammasi

RAYNOISEning kamchiliklari

Biroq, RAYNOISE Revision 3.0 tizimi oldingi versiyalar asosida katta yaxshilanishlarga erishgan bo'lsa-da, foydalanish va hisoblash aniqligida yutuqlarga erishgan bo'lsa-da, u har doim geometrik akustikaga asoslanadi, shuning uchun u muqarrar ravishda geometrik akustik bilan cheklanadi. Masalan, past chastotali yoki kichik kosmosda simulyatsiya ta'siri nisbatan yomon, bu muqarrar ravishda uning dastur doirasini sezilarli darajada kamaytiradi. Boshqa bir misol uchun, u faqat ma'lum bir nuqtada oddiy tovush manbalarining (masalan, nuqta manbalari) simulyatsiya natijalarini berishi mumkin, ammo u tovush manbalarini, taqsimlangan tovush manbalarini, yo'nalishli tovush manbalarini va yanada murakkab vaziyatlarni harakatlantirish uchun kuchsizdir

Nanjing radio va televidenie markazi teatrining ovoz maydonining kompyuter simulyatsiya effektlari diagrammasi

LMSSYSNOISE - Akustik-Tebranish Aloqa Tahlil Dasturi SYSNOISE bozorda eng ilg'or akustik-tebranish tahlil dasturidir, lekin foydalanuvchilardan akustik mutaxassislar bo'lishni talab qilmaydi.
SYSNOISE kuchli funktsiyalarga ega global akustik-tebranish maydonini loyihalash, xatolarni diagnostika qilish va optimallashtirishda kashshof hisoblanadi. Bo'shliqning tovush maydonini bashorat qilishdan tortib, ob'ekt atrofidagi tovush maydonini tahlil qilishgacha, u hatto tovush maydonining ta'siri ostida strukturaning javobini hisoblashi mumkin, shu bilan shovqinni boshqarish muhandislariga mahsulotning akustik-tebranish xususiyatlarini optimallashtirishga yordam beradi. SYSNOISE-ning mukammal foydalanuvchilari sohadagi barcha texnik xodimlardir, masalan: tadqiqot va ishlab chiqish muhandislari moslashuvchanlik kabi, vaqti-vaqti bilan foydalanuvchilar tushunarli grafik interfeysga muhtoj va dizayn muhandislari tahlilni yakunlashga yordam berish uchun onlayn "sehrgarlarga" ishonadilar. Tebranish manbalaridan chiqqan tovush nurlanishi, tebranish o'lchov natijalari yoki sonli elementlarni hisoblash natijalari bo'yicha sirtdagi va ob'ektning istalgan nuqtasidagi nurlanish tovush maydonini hisoblab chiqadi. Masalan: dvigatel va kompressorning shovqini, karnayning tovush nurlanishi. Tovush maydoni taqsimoti tovush maydonidagi struktura atrofida hosil bo'lgan tovush maydoni va tarkibiy tebranishni bashorat qiladi. Masalan: suv osti aniqlash, yo'l shovqin to'siqlarining ovoz izolyatsiya ta'siri. Strukturaviy yo'lning tarqalishi dinamik qo'zg'alish va hosil bo'lgan tovush maydoni natijasida yuzaga keladigan strukturaning majburiy tebranish reaktsiyasini hisoblaydi. Masalan: dvigatel braketi dizayni, rotor muvozanatsizligining ta'siri.
Havo yo'li uzatish yo'qotilishi tovush maydonidagi ingichka plastinkaning uzatish yo'qotish xususiyatlarini, qo'zg'atilgan tebranish hajmini va plastinkaning har ikki tomonidagi tovush maydonini hisoblaydi. Masalan: sun'iy yo'ldosh tebranishi, uzatish shovqini natijasida yuzaga keladigan tebranish, tovush to'lqinlarining dekorativ panellar orqali tarqalishi, idish yuvish mashinasining shovqini