Kompyuter yordamida akustik dizayn--RAYNOISE geometrik akustika dasturini tanishtirish

RAYNOISE - Belgiya akustik dizayn kompaniyasi LMS tomonidan ishlab chiqilgan katta hajmdagi ovoz maydoni simulyatsiya dasturiy ta'minot tizimidir. Uning asosiy funksiyasi yopiq yoki ochiq joylar va yarim yopiq joylarning turli akustik xatti-harakatlarini simulyatsiya qilishdir. U ovoz tarqalishining fizik jarayonini aniq simulyatsiya qila oladi, jumladan: spekulyar aks ettirish, tarqalgan aks ettirish, devor va havo singdirish, difraksiya va uzatish, va oxir-oqibat qabul qilish joyining tinglash effektini qayta tiklaydi. Ushbu tizim zal ovoz sifatini dizayni, sanoat shovqinini bashorat qilish va nazorat qilish, yozuv uskunalari dizayni, aeroportlar, metro va stansiyalar kabi jamoat joylarida ovoz tizimi dizayni va yo'llar, temir yo'llar va stadionlardagi shovqin baholashida keng qo'llanilishi mumkin.

Akustik muhitni tasvirlash uchun SYSNOISE eng zamonaviy raqamli usullardan foydalanadi. Ular to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita chegaraviy element usullariga yoki akustik cheklangan elementlar/infinite elementlar akustik tenglamalariga asoslangan. Strukturani o'zida cheklangan elementlar modeli orqali ifodalaydi, bu esa barcha asosiy strukturaviy cheklangan elementlar va tarmoq yaratish vositalaridan import qilinishi mumkin. Barcha tahlil modullari asosiy muhitga to'liq integratsiyalangan bo'lib, ko'p modellarni va 3D grafikani qo'llab-quvvatlaydi.
SYSNOISE kuchli integratsiyalangan old va keyingi ishlov berish funksiyalariga ega bo'lib, tarmoqni tekshirish va tuzatish vositalarini o'z ichiga oladi. Keyingi ishlov berish rangli rasmlar, vektor maydonlari, deformatsiyalangan strukturalar, shuningdek XY grafiklari, ustun grafiklari va polar koordinatalar grafiklarini chizish imkonini beradi, shuningdek, animatsiya ko'rsatish va ovoz qayta ijro etishni ham o'z ichiga oladi.
RAYNOISE tizimining asosiy tamoyillari

RAYNOISE tizimi asosan ovoz sifatini auralizatsiya qilish tizimi sifatida qaralishi mumkin ( "auralizatsiya" haqida batafsil ma'lumot uchun [1] manziliga qarang). U asosan geometrik akustikaga asoslangan. Geometrik akustika akustik muhitda ovoz to'lqinlari har tomonga ovoz chiziqlari shaklida tarqalishini faraz qiladi. Ovoz chiziqlari muhit yoki interfeys (masalan, devor) bilan to'qnashganda, energiyaning bir qismi yo'qoladi. Shunday qilib, ovoz to'lqinlarining ovoz maydonidagi turli pozitsiyalarda energiya to'planish usuli ham farq qiladi. Agar akustik muhitni chiziqli tizim sifatida qarasak, unda akustik muhitda har qanday pozitsiyada akustik effektni ovoz manbasining xususiyatlaridan olish uchun tizimning impuls javobini bilish kifoya. Shuning uchun, impuls javobini olish butun tizim uchun kalit hisoblanadi. O'tmishda, simulyatsiya usullari ko'pincha ishlatilgan, ya'ni impuls javoblarini olish uchun o'lchovli modellarni ishlatish. 1980-yillarning oxiridan boshlab, kompyuter texnologiyasining tez rivojlanishi bilan raqamli texnologiya asta-sekin ustunlikka aylandi. Raqamli texnologiyaning asosiy qismi multimedia kompyuterlarini modellashtirish va impuls javoblarini hisoblash uchun dasturdan foydalanishdir. Ushbu texnologiya oddiy, tez va doimiy ravishda aniqlikni oshirib boradi, bu esa analog texnologiya bilan taqqoslaganda tengsizdir. Impuls javobini hisoblash uchun ikki taniqli usul mavjud: Oyna Tasviri Manbasi Usuli (MISM) va Nurlanish Usuli (RTM). Ikkala usulning o'ziga xos afzalliklari va kamchiliklari bor [1]. Keyinchalik, ularni birlashtiruvchi ba'zi usullar paydo bo'ldi, masalan, Konusli Nurlanish Usuli (CBM) va Uchburchak Nurlanish Usuli (TBM) [1]. RAYNOISE ovoz maydoni impuls javobini hisoblash uchun o'zining asosiy texnologiyasi sifatida ushbu ikki usulni birlashtirib ishlatadi [2].

Laiwu auditoriyasi ovoz maydoni uchun kompyuter simulyatsiyasi ta'sir diagrammasi

RAYNOISE tizimini qo'llash
RAYNOISE sanoat shovqinini bashorat qilish va nazorat qilish, atrof-muhit akustikasi, arxitektura akustikasi va simulyatsiyalangan haqiqiy tizimlarni loyihalashda keng qo'llanilishi mumkin, lekin dizaynerning asl maqsadi hali ham xona akustikasi, ya'ni u asosan zalning ovoz sifatini kompyuter simulyatsiyasi uchun ishlatiladi. Zaldagi ovoz sifatini loyihalash uchun birinchi talab - zaldagi uch o'lchovli modelni aniq va tezda yaratishdir, chunki bu kompyuter simulyatsiyasining aniqligiga bevosita bog'liq. RAYNOISE tizimi kompyuter modellashtirish uchun qulay interaktiv interfeysni taqdim etadi. Foydalanuvchilar AutoCAD yoki HYPERMESH tomonidan yaratilgan uch o'lchovli modellarni to'g'ridan-to'g'ri kiritishlari yoki tizim model kutubxonasidan modellarni tanlab, modelni aniqlashni tugatishlari mumkin. Modellashtirishning asosiy bosqichlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
(1) RAYNOISE ni ishga tushirish;
(2) Modelni tanlash;
(3) Geometrik o'lchovlarni kiritish;
Har bir yuzaning materiallari va xususiyatlarini aniqlang (ovozni so'rish koeffitsienti va boshqalar);
Ovoz manbai xususiyatlarini aniqlang;
Qabul qilish maydonini aniqlang;
Boshqa ko'rsatmalar yoki ta'riflar, masalan, hisobga olingan ovoz chiziqlari soni, aks sado darajalari soni va boshqalar.
Foydalanuvchi sichqoncha yordamida belgilangan model va uning ichki tuzilmalarining xususiyatlarini ekranda turli burchaklardan (ranglar bilan ajratilgan) ko'rishi mumkin. Keyin hisoblashni boshlash mumkin. Hisoblash natijalarini qayta ishlash orqali, qiziqish maydonidagi ma'lum bir nuqtada ovoz bosimi darajasi, A ovoz darajasi, ekogramma va chastota impuls javob funksiyasi kabi akustik parametrlar olinishi mumkin. Agar siz ushbu nuqtaning tinglash effektini bilmoqchi bo'lsangiz, avval impuls javobini binaural uzatish funksiyasiga aylantirishingiz va uni oldindan akustik xonada yozilgan quruq signal bilan konvolyutsiya qilishingiz mumkin, shunda siz ushbu nuqtaning tinglash effektini quloqlaringiz orqali eshitishingiz mumkin.

Milliy teatrning kompyuter akustik dizayn simulyatsiya effekt diagrammasi

RAYNOISE xususiyatlari

O'tgan 10 yil ichida paydo bo'lgan boshqa ovoz maydoni simulyatsiya dasturlari, masalan, Signalgic'ning Hypersignal-Acoustic3.4 va EASE2.0 bilan taqqoslaganda, RAYNOISE foydalanish va funktsiya jihatidan yanada yetukdir. U nisbatan to'liq va mustaqil auralizatsiya tizimini shakllantirgan. Hypersignal-Acoustic3.4 faqat boshqa auralizatsiya dasturlari uchun dasturiy va apparat interfeysi sifatida xizmat qilishi mumkin [3], ya'ni u faqat quruq signalni boshqa dasturlardan olingan impuls javobi bilan konvolyutsiya qilish va tinglash effektini simulyatsiya qilish ishlarini bajarishi mumkin; EASE2.0 ham auralizatsiyani amalga oshirish uchun EARS (Elektron auralizatsiya xonasi simulyatsiyasi) bilan birga ishlatilishi kerak.

Harbiy orkestr konsert zali ovoz maydoni kompyuter simulyatsiya effekt diagrammasi

RAYNOISE'ning kamchiliklari

Biroq, RAYNOISE Revision 3.0 tizimi avvalgi versiyalar asosida katta yaxshilanishlar qildi va foydalanish va hisoblash aniqligida yutuqlarga erishdi, lekin u har doim geometrik akustikaga asoslangan, shuning uchun u geometrik akustika bilan cheklanishi muqarrar. Masalan, uning past chastotali yoki kichik o'lchamli makondagi simulyatsiya ta'siri nisbatan yomon, bu esa uning qo'llanilish doirasini sezilarli darajada kamaytiradi. Yana bir misol, u berilgan nuqtada oddiy ovoz manbalarining (masalan, nuqta manbalari) simulyatsiya natijalarini bera oladi, lekin harakatlanuvchi ovoz manbalari, tarqatilgan ovoz manbalari, yo'naltirilgan ovoz manbalari va yanada murakkab vaziyatlar uchun kuchsizdir.

Nanjing Radio va Televideniye Markazi Teatrining ovoz maydoni kompyuter simulyatsiya ta'sir diagrammasi

LMSSYSNOISE--Akustik-Vibratsiya Bog'lanish Tahlil Dasturi SYSNOISE bozoridagi eng zamonaviy akustik-vibratsiya tahlil dasturidir, lekin u foydalanuvchilardan akustika mutaxassisi bo'lishini talab qilmaydi.
SYSNOISE global akustik-vibratsiya sohasida dizayn, nosozliklarni aniqlash va optimallashtirishda peshqadam bo'lib, kuchli funksiyalarga ega. Bo'shliqning ovoz maydonini bashorat qilishdan tortib, ob'ekt atrofidagi ovoz maydonini tahlil qilishgacha, u hatto ovoz maydoni ta'sirida tuzilmaning javobini hisoblash imkoniyatiga ega, shunday qilib, shovqin nazorati muhandislariga mahsulotning akustik-vibratsiya xususiyatlarini optimallashtirishda yordam beradi. SYSNOISE'ning ajoyib foydalanuvchilari sanoatdagi turli xil texnik xodimlardir, masalan: moslashuvchanlikka ega tadqiqot va rivojlantirish muhandislari, ba'zi foydalanuvchilar esa tushunarli grafik interfeysga muhtoj, dizayn muhandislari esa tahlilni yakunlashda ularga yordam berish uchun onlayn "jodugarlar" ga tayanadilar. Vibratsiya manbalaridan ovoz tarqalishi vibratsiya o'lchov natijalari yoki cheklangan elementlar hisoblash natijalari asosida ob'ektning yuzasida va har qanday nuqtasida tarqalgan ovoz maydonini hisoblaydi. Masalan: dvigatel va kompressor shovqini, dinamikning ovoz tarqalishi. Ovoz maydoni taqsimoti ovoz maydonida tuzilma atrofida hosil bo'lgan ovoz maydoni va tuzilma vibratsiyasini bashorat qiladi. Masalan: suv osti kashfiyoti, yo'l shovqin to'siqlarining ovoz izolyatsiya ta'siri. Tuzilma yo'li tarqalishi dinamik qo'zg'alish natijasida tuzilmaning majburiy vibratsiya javobini va hosil bo'lgan ovoz maydonini hisoblaydi. Masalan: dvigatel qotishmasi dizayni, rotorning muvozanatsizligi ta'siri.
Havo yo'li uzatish yo'qotilishi, ovoz maydonidagi ingichka plastinkalarning uzatish yo'qotilishi xususiyatlarini, qo'zg'alishning o'lchamini va plastinkaning ikkala tomonidagi ovoz maydonini hisoblaydi. Masalan: uzatish shovqini sababli sun'iy yo'ldoshning vibratsiyasi, dekorativ panellar orqali ovoz to'lqinlarining tarqalishi, idish-tovoq yuvish mashinasining shovqini