Акустическая программа что это такое

3D акустический расчет

Акустический расчет представляет собой проектную работу, которая выполняется методом компьютерного моделирования. После проведения всех расчетов программа выдает рекомендации по подбору отделочных изоляционных материалов, чтобы привести акустические параметры в помещении к комфортным в соответствии с целью использования объекта.

В рекомендации включен тип и размер материалов для установки в комнате для установки на всех внутренних поверхностях. Также указывается лучший способ их монтажа и расположения внутри помещения. Это даст возможность избавиться от лишнего шума и создать комфортные для жизни и работы условия.

Предлагаем профессиональный 3D акустический расчет помещения любого назначения для обеспечения идеальной звуковой обстановки. Вы можете заказать услугу для:

• любительской и профессиональной студии звукозаписи;
• офиса, кабинета генерального директора, комнаты для переговоров;
• домашних кинотеатров.

Зачем нужен акустический расчет?

Акустический расчет — это дизайн-проект, который подготавливает команда профессионалов. Использование компьютерного 3D моделирования позволяет исключить человеческий фактор ошибки в расчетах. Поэтому данные, указанные в документах, можно без сомнения использовать и действовать в соответствии с рекомендациями.

Акустическая отделка помещения под студию звукозаписи

Данные о помещении и цели его использования собираются тщательно, загружаются в программу, обрабатываются, после чего заказчику выдаются рекомендации по выполнению звукоизоляционных отделочных работ. Дается подробное описание необходимых материалов для проекта, указывается их наименования и количество.

Благодаря индивидуальному акустическому расчету онлайн можно достичь оптимального уровня акустического комфорта. В соответствии с рекомендациями легко подобрать материалы для звуко- и шумоизоляции, которые будут установлены там, где они будут выполнять свою функцию.

Акустический расчет позволяет сэкономить время и деньги, так как в документе все рассчитано: тип материалов, их количество. Вы не тратите время на поиск подходящих средств для улучшения акустики и не ошибетесь с выбором при покупке.

Как проводится расчет?

В понятие акустического расчета входит следующее:

• Необходимо выявить, откуда исходит источник шума, определить параметры шума, чтобы потом подобрать подходящие материалы для коррекции акустической атмосферы.
• Следует выбрать точки, чтобы провести оптимальный расчет и определить, какой уровень давления звуковой волны допустим в этих точках.
• Произвести расчет предполагаемого уровня давления звуковой волны в точках расчета.
• Выявление того, насколько нужно уменьшить уровень шума в точках расчета.
• Подбор комплексных строительных и изоляционных мероприятий, направленных на уменьшение уровня шума или на полную защиту от него.

Чтобы произвести акустический расчет, следует определить числовые показатели для следующих параметров:

Электроакустическая гитара или гитара с подключением — что это такое? l SKIFMUSIC.RU

• Площадь комнаты и ее размеры.
• Спектр волн, которые исходят от источника шума.
• Технические характеристики помещения (архитектура, наличие окон, вентиляционного и обогревательного оборудования, коммуникационных труб).
• Характеристики преград, которые находятся на пути к звуковой волне.
• Определение, на каком расстоянии друг от друга находится источник звука и точки расчета.

Расчетные точки выбираются в помещение в районе высоты 1,2-1,5 м от уровня пола. Так как примерно в этой области будут находиться слушатели. Для помещений с одним или несколькими источниками шума. Одна точка выбирается там, где проходит отраженный звук, вторая — на месте прямого звука.

В зависимости от местонахождения источника шума и расчетных точек (в помещении или в свободном звуковом пространстве), используются разные методы произведения расчета.

Преимущества акустического расчета

Предлагаем профессиональный акустический расчет помещения в точном соответствии со всеми современными требованиями ГОСТ к качественной звукоизоляции помещения. Почему стоит заказать услугу расчета у нас?

• Все расчетные действия выполняются высококвалифицированными профессионалами в области акустики с большим стажем работы.
• Ежемесячно реализуется более 20 проектов по улучшению акустических условий в помещениях, для которых мы проводили расчет акустического шума.
• Используем ГОСТЫ и уникальную методику, которая была разработана специально по нашему заказу в Институте кино и телевидения.
• При проведении расчетов используем инструменты, которые прошли все необходимые испытания в Государственном строительно-архитектурном университете, что подтверждается заключениями экспертов.

Как мы проводим акустический расчет?

• Определяем оптимальное положение для акустического оборудования, от которого будут исходить источники звуков.
• Определяем комфортное расположение слушателей относительно источника звука.
• Определяем пути распространения звуковых волн.
• Устанавливаем потерю энергии звуковой волны на каждом из путей распространения.
• Устанавливаем наличие “проблемных” акустических зон в помещении.
• Производим расчет времени реверберации внутри помещения.
• Определяем участки, где нужно установить конструкции для звукопоглощения и звукорассеивания.
• Создаем схему и располагаем на ней изделия, которые рекомендуются для контроля акустики в помещении.

Чтобы заказать акустический расчет, заполните форму заявки или позвоните по телефону, указанному на сайте. На нашем сайте вы можете ознакомиться с готовыми проектами с расчетом акустического шума для помещений различного назначения.

Соблюдение рекомендаций произведенного акустического расчета онлайн дает возможность не только улучшить звуковую обстановку в помещении, но также сэкономить время и деньги на проведение работ по шумоизоляции.

Источник: echo-design.ru

Цифровой звук

Тема программного обеспечения очень широка, поэтому здесь мы только вкратце обсудим основные представители программ для обработки звука.

Наиболее важный класс программ – редакторы цифрового аудио. Основные возможности таких программ это, как минимум, обеспечение возможности записи (оцифровки) аудио и сохранение на диск. Развитые представители такого рода программ позволяют намного больше: запись, многоканальное сведение аудио на нескольких виртуальных дорожках, обработка специальными эффектами (как встроенными, так и подключаемыми извне – об этом позже), очистка от шумов, имеют развитую навигацию и инструментарий в виде спектроскопа и прочих виртуальных приборов, управление/управляемость внешними устройствами, преобразование аудио из формата в формат, генерация сигналов, запись на компакт диски и многое другое. Некоторые из таких программ: Cool Edit Pro (Syntrillium), Sound Forge (Sonic Foundry), Nuendo (Steinberg), Samplitude Producer (Magix), Wavelab (Steinberg).

Основные возможности редактора Cool Edit Pro 2.0 (см. скриншот — пример рабочего окна программы в многодорожечном режиме): редактирование и сведение аудио на 128 дорожках, 45 встроенных DSP-эффектов, включая инструменты для мастеринга, анализа и реставрации аудио, 32-битная обработка, поддержка аудио с параметрами 24 бит / 192 КГц, мощный инструментарии для работы с петлями (loops), поддержка DirectX, а также управление SMPTE/MTC, поддержка работы с видео и MIDI и прочее.

Основные возможности редактора Sound Forge 6.0a (см. скриншот — пример рабочего окна программы): мощные возможности не деструктивного редактирования, многозадачная фоновая обработка заданий, поддержка файлов с параметрами до 32 бит / 192 КГц, менеджер предустановок, поддержка файлов более 4 Гб, работа с видео, большой набор эффектов обработки, восстановление после зависаний, предпрослушивание примененных эффектов, спектральный анализатор и прочее.

Не менее важная в функциональном смысле группа программ – секвенсоры (программы для написания музыки). Чаще всего, такие программы используют MIDI-синтезатор (аппаратный внешний или встроенный почти в любую звуковую карту, либо программный, организуемый специальным программным обеспечением).

Такие программы предоставляют пользователю либо привычный нотный стан (как, например, программа Finale от CODA), либо более распространенный способ редактирования аудио на компьютере, так называемый, piano-roll (это более понятное представление музыки для людей, не знакомых с нотами; в таком представлении вертикально имеется ось с изображением клавиш пианино, а горизонтально откладывается время, таким образом, ставя на пересечении штрихи разной длинны, добиваются звучания определенной ноты с определенной продолжительностью). Встречаются и программы, позволяющие просматривать и редактировать аудио в обоих представлениях. Развитые секвенсоры помимо редактирования аудио во многом могут дублировать возможности редакторов цифрового аудио – осуществлять запись на CD, совмещать MIDI-дорожки с цифровыми сигналами и осуществлять мастеринг. Яркие представители такого класса программ: Cubase (Steinberg), Logic Audio (Emagic), Cakewalk (Twelve Tone Systems) и уже упомянутый Finale.

Основные возможности редактора Cubase 5.1 (см. скриншот – пример рабочего окна программы в режиме просмотра MIDI дорожек): редактирование музыки в реальном времени используя графическое представление информации, высокое разрешение редактора (15360 пульсов на четверть), практически не лимитированное количество дорожек, 72 аудио канала, поддержка VST32, 4 эквалайзера на канал и другие поканальные эффекты, встроенные инструменты обработки с использованием аналогового моделирования (виртуальные инструменты, эффект процессоры, инструменты микширования и записи) и множество других возможностей.

Основные возможности редактора Logic Audio 5 (см. скриншот – пример рабочего окна программы): работа со звука при точности в 32 бита, высокое временное разрешение событий, самоадаптируемый микшер аудио и MIDI, оптимизируемый интерфейс пользователя, синхронизация с видео, виртуально неограниченное число MIDI-дорожек, обработка звука в реальном времени, полная синхронизация с MTC, MMC, SMPTE, встроенные модули обработки и автоинструменты, поддержка большого количество аппаратного оборудования, а также множество других возможностей.

В наборе программ пользователя, занимающегося обработкой звука, имеется множество разных инструментов, так было раньше и так будет впредь – универсальных комбайнов для работы со звуком не бывает. Однако, не смотря на все разнообразие ПО, в программах часто используются схожие механизмы для обработки звука (например, процессоры эффектов и прочие).

На каком-то этапе разработки аудио ПО, производители поняли, что удобнее сделать в своих программах возможность подключения внешних инструментов, чем каждый раз создавать заново инструменты для каждой отдельной программы. Так что многие программы, относящиеся к той или иной группе ПО, позволяют подключать так называемые «плаг-ины» — внешние подключаемые модули, расширяющие возможности обработки звука.

Это стало возможным в результате появления нескольких стандартов на интерфейс между программой и подключаемым модулем. На сегодняшний день существуют два основных стандарта на интерфейс: DX и VST. Существование стандартов позволяет подключать один и тот же плаг-ин к совершенно разным программам, не заботясь о возникновении конфликтов и неполадок. Говоря о самих плаг-инах, надо сказать, что это просто огромное семейство программ. Обычно, один плаг-ин является механизмом, реализующим какой-то конкретный эффект, например, реверберацию или низкочастотный фильтр.

Из интересных плаг-инов можно вспомнить, например iZotope Vinyl, — он позволяет придать звучанию эффект виниловой пластинки (см. скриншот – пример рабочего окна плаг-ина в среде Cool Edit Pro), Antares AutoTune позволяет в полуавтоматическом режиме корректировать звучание вокала, а Orange Vocoder являет собой замечательный вокодер (механизм для придания звучанию различных инструментов схожести со звучанием голоса человека).

Обработка звука и написание музыки – это не только творческий процесс. Иногда нужен скрупулезный анализ данных, а также осуществление поиска огрехов их звучания. Кроме того, аудио материал, с который приходится иметь дело, не всегда желаемого качества.

В этой связи нельзя не вспомнить о целом ряде программ-анализаторов аудио, специально предназначенных для осуществления измерительных анализов аудио данных. Такие программы помогают представить аудио данные удобнее, чем обычные редакторы, а также внимательно изучить их с помощью различных инструментов, таких как FFT-анализаторы (построители динамических и статических амплитудно-частотных характеристик), построители сонограмм, и прочих. Одна из наиболее известных и развитых программ подобного плана – программа SpectraLAB (Sound Technology Inc.), чуть более простые, но мощные – Analyzer2000 и Spectrogram.

Программа SpectraLAB – наиболее мощный продукт подобного рода, существующий на сегодня (см. скриншот – пример рабочего окна программы, на экране: спектральная картина в трез представлениях и фазовая картина). Возможности программы: 3 режима работы (пост режим, режим реального времени, режим записи), основной инструментарий – осциллограф, спектрометр (двухмерный, трехмерный, а также построитель сонограмм) и фазометр, возможность сравнения амплитудно-частотных характеристик нескольких сигналов, широкие возможности масштабирования, измерительные инструменты: нелинейных искажений, отношения сигнал/шум, искажений и прочие.

Специализированные реставраторы аудио играют также немаловажную роль в обработке звука. Такие программы позволяют восстановить утерянное качество звучания аудио материала, удалить нежелательные щелчки, шумы, треск, специфические помехи записей с аудио-кассет, и провести другую корректировку аудио. Программы подобного рода: Dart, Clean (от Steinberg Inc.), Audio Cleaning Lab. (от Magix Ent.), Wave Corrector.

Основные возможности реставратора Clean 3.0 (см. скриншот – рабочее окно программы): устранение всевозможных потрескиваний и шумов, режим автокоррекции, набор эффектов для обработки скорректированного звука, включая функцию «surround sound» с наглядным акустическим моделированием эффекта, запись CD с подготовленными данными, «интеллигентная» система подсказок, поддержка внешних VST плаг-инов и другие возможности.

Трекеры. Трекеры – это отдельная категория звуковых программ, предназначенных именно для создания музыки. Ранее мы рассмотрели два принципиально отличных способа хранения звуковых данных (музыки): первый — хранение звука в виде сжатого или несжатого потока аудио, второй — хранение музыки в виде MIDI-файлов (в виде набора команд MIDI-синтезатору).

Структура и концепция построения трекерных файлов очень похожа на принцип хранения MIDI-информации. В трекерных модулях (файлы, созданные в трекерах, принято называть модулями), также, как и в MIDI-файлах, содержится партитура в соответствии с которой должны проигрываться инструменты.

Кроме того, в них содержится информация о том, какие эффекты и в какой момент времени должны быть применены при проигрывании того или иного инструмента. Однако, принципиальное отличие трекерных модулей от MIDI-файлов заключается в том, что проигрываемые в этих модулях инструменты (или, точнее сказать, сэмплы) хранятся в самих модулях (то есть внутри файлов), а не в синтезаторе (как это происходит в случае с MIDI). Такой способ хранения музыки имеет массу преимуществ: размер файлов невелик по сравнению с непрерывной оцифрованной музыкой (поскольку записываются только использованные инструменты и партитура в виде команд), нет зависимости звучания от компьютера, на котором происходит воспроизведение (в MIDI, как мы говорили, есть зависимость звучания от используемого синтезатора), имеется большая свобода творчества, поскольку автор музыки не ограничен наборов инструментов (как в MIDI), а может использовать в качестве инструмента любой оцифрованный звук. Основные программы-трекеры Scream Tracker, Fast Tracker, Impulse Tracker, OctaMED SoundStudio, MAD Tracker, ModPlug Tracker.

Напоследок следует упомянуть о существовании огромного количества другого аудио ПО: проигрыватели аудио (наиболее выдающиеся: WinAMP, Sonique, Apollo, XMPlay, Cubic Player), подключаемые модули для проигрывателей (из «улучшателей» звучания аудио — DFX, Enhancer, iZotop Ozone), утилиты для копирования информации с аудио CD (ExactAudioCopy, CDex, AudioGrabber), перехватчики аудио потоков (Total Recorder, AudioTools), кодеры аудио (кодеры MP3: Lame encoder, Blade Encoderб Go-Go и другие; кодеры VQF: TwinVQ encoder, Yamaha SoundVQ, NTT TwinVQ; кодеры AAC: FAAC, PsyTel AAC, Quartex AAC), конвертеры аудио (для перевода аудио информации из одного формата в другой), генераторы речи и множество других специфических и общих утилит. Безусловно, все перечисленное – только малая толика из того, что может пригодиться при работе со звуком.

Перспективы и проблематика

Перспективы развития и использования цифрового аудио видятся авторам статьи очень широкими. Казалось бы, все, что можно было сделать в этой области, уже сделано. Однако это не так. Остается масса еще совсем незатронутых проблем.

Например, область распознавания речи еще очень не развита. Давно уже делались и делаются попытки создать программное обеспечение, способное качественно распознавать речь человека, однако все они пока не приводят к желаемому результату. А ведь долгожданный прорыв в этой области мог бы неимоверно упростить ввод информации в компьютер.

Только представьте себе, что вместо набора текста его можно было бы просто надиктовывать, попивая кофе где-нибудь неподалеку от компьютера. Имеется множество программ якобы способных предоставить такую возможность, однако все они не универсальны и сбиваются при незначительном отклонении голоса читающего от заданного тона. Такая работа приносит не столько удобств, сколько огорчений. Еще куда более сложной задачей (вполне возможно, что и неразрешимой вовсе) является распознавание общих звуков, например, звучания скрипки в звуках оркестра или выделение партии рояля. Можно надеяться, что когда-нибудь такое станет возможным, ведь человеческий мозг легко справляется с такими задачами, однако сегодня говорить о хотя бы малейших сдвигах в этой области рано.

В области синтеза звука также есть пространство для изучения. Способов синтеза звука сегодня существует несколько, однако ни один из них не дает возможности синтезировать звук, который нельзя было бы отличить от настоящего. Если, скажем, звуки рояля или тромбона еще более-менее поддаются реализации, до правдоподобного звучания саксофона или электрогитары добиться еще так и не смогли – существует масса нюансов звучания, которые почти невозможно воссоздать искусственно.

Таким образом, можно смело сказать, что в области обработки, создания и синтеза звука и музыки еще очень далеко до того решающего слова, которое поставит точку на развитии этой отрасли человеческой деятельности.

Глоссарий терминов

1) DSP – Digital Signal Processor (цифровой сигнальный процессор). Устройство (или программный механизм) предназначенное для цифровой обработки сигналов.

2) Битрейт – применительно к потокам данных — количество бит в секунду (bits per second). Применительно в звуковым файлам (например, после lossy-кодирования) – каким количеством бит описывается одна секунда аудио.

3) Звук — акустическая волна, распространяющаяся в пространстве; в каждой точке пространства может быть представлена функцией амплитуды от времени.

4) Интерфейс — совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для организации взаимодействия различных устройств.

5) Интерполяция — отыскание промежуточных значений величины по некоторым известным ее значениям; отыскание значений функции f(x) в точках x, лежащих между точками xo

Источник: 3dnews.ru

Активная и пассивная акустика: в чём разница и что выбрать?

Акустическая система в вашем аудио — это элемент, который определяет звук. Своеобразный рубеж на пути сигнала: от того, как он пройдёт через колонки, будут зависеть наши ощущения от прослушивания. Поговорим о пассивной и активной акустике, разберёмся, в чём её особенности, и что выбрать.

Что такое пассивная акустическая система?

Представим классическую Hi-Fi-систему: источник звука (проигрыватель винила, CD, смартфон и т.д.), усилитель мощности и колонки. В этой простой схеме перед нами будет пассивная акустика, так как для её работы нужен внешний усилитель и плеер. По сути, в корпусах пассивных колонок вы найдете только динамики и кроссоверы (микросхемы), которые распределяют звук между динамиками. Конструкций может быть множество, но активной части в виде усилителя со множеством входов на борту такой акустики нет. Для работы пассивных колонок не требуется питание.

Что такое активная акустическая система?

Это акустика, на борту которой есть встроенный усилитель с возможностью приёма аналогового и цифрового сигнала: Bluetooth, фонокорректор для подключения проигрывателя винила, оптические и линейные входы. Активная акустика может заменить всю пассивную систему с отдельным усилителем, плеером и колонками. Для работы активной акустики требуется питание.

• Не требует питания
• Нужен внешний усилитель
• Работает только с аналоговым сигналом
• Меньший вес при равном объёме колонки

• Необходимо внешнее питание от сети
• Есть встроенный усилитель
• Способна обрабатывать аналоговый и цифровой сигнал (есть встроенный ЦАП)
• Больший вес при равном объёме колонки

Достоинства и недостатки пассивной акустики

Плюсы

• Можно модернизировать. Особенность пассивной акустики в том, что она позволяет экспериментировать со звуком. Возьмём полочники Dynaudio Emit M20 — не самая простая пара для усиления, так как у неё небольшая чувствительность — 86 дБ. Для того, чтобы её «раскачать‎», нам потребуется мощный усилитель, но зато какой результат! Характер звука будет меняться каждый раз, когда вы будете подводить к колонкам разное усиление: ROTEL c ними будет звучать иначе, чем, например, Marantz или TEAC. Внешний усилитель можно подстроить под особенности колонок с помощью темброблока: прибавить высокие частоты или бас, настроить общий уровень сигнала. Даже качество акустического кабеля будет влиять на звук, в зависимости от проводника (медь, серебро и другие). Представляете, какое поле для экспериментов?

Диаметр ВЧ-динамика, мм: 28

Диаметр НЧ-динамика, мм: 180

В избранное
К сравнению
91nbsp руб.
Быстрый просмотр

Вид крепления: корпус

Диаметр ВЧ-динамика, мм: 25

В избранное
К сравнению
83nbsp руб.
В корзине Купить
Быстрый просмотр

Творчество и современность

Аннотация. В статье приводится сравнительный анализ программ для акустического моделирования помещений. В качестве основных критериев сравнения были выбраны: точность расчетов, стоимость лицензий, количество упоминаний программного продукта в сети Интернет, возможности графического редактора программы, соотношение качества и времени обработки объекта.

Ключевые слова: акустическое моделирование, программы для акустического моделирования, акустические симуляторы помещений.

Применение информационных технологий при осуществлении акустического проектирования как в России, так и в европейских странах на сегодняшний день достаточно актуально. Это связано с тем, что информационное моделирование акустики помещений позволяет не только сократить временные затраты на проведение акустического анализа, но и учесть все особенности отдельно взятого объекта.

Компьютерное акустическое моделирование, как и обычное классическое, базируется на аналогичных принципах расчета. Однако его отличительной особенностью является возможность учета реальных условий акустики. Так, классический расчет, основанный на физической модели с равномерным распределением в диффузионном поле отражающих и поглощающих поверхностей, не всегда является корректным. Причиной этого выступает тот факт, что изучаемые реальные акустические объекты могут иметь как неравномерную акустическую отделку, так и различные соотношения геометрических размеров. Все это приводит к тому, что при использовании классического способа акустического проектирования результаты расчетов могут значительно отличаться от реального состояния объекта, что, свою очередь, приводит к необходимости выполнения дополнительной акустической «подгонки» конкретного помещения.

В отличие от классического, компьютерное акустическое моделирование позволяет проанализировать не только геометрические параметры помещения, но и спланировать размещение зрительских мест и специальных рассеивающих и поглощающих звук панелей относительно местонахождения источников звука. За счет автоматизации процесса обработки исходных данных в случае компьютерного моделирования значительно упрощается расчет основных акустических параметров, таких как: время реверберации, ясность звучания, энергия боковых отражений, разборчивость речи и др. В результате появляется возможность определить комплекс акустических параметров как для каждой конкретной точки в зрительской зоне, так и для всего помещения в целом. Помимо этого, на основе информационного построения сетки переотражений звуковых лучей становится возможным спрогнозировать характер и величину отраженных акустических сигналов.

Таким образом, современное акустическое моделирование представляет собой комплексный процесс построения модели конкретного помещения на основе расчета акустических критериев, что дает возможность определить наиболее рациональное объемно-планировочное решение с минимальными потерями качества акустики и времени на реализацию проекта.

Цель данной статьи заключалась в исследовании рынка программного обеспечения для проведения акустического моделирования и сравнительном анализе основных его компонентов. Для реализации данной цели была собрана и сопоставлена информация о наиболее распространенных программных продуктах, были определены критерии сравнения. Помимо этого, для проведения более детального анализа скорости и качества обработки информации было выполнено моделирование зала многоцелевого назначения при помощи демонстрационных версий программ.

Существующие на сегодняшний день компьютерные программы для реализации акустического моделирования представляют собой ИТ-решения, позволяющие создавать и редактировать трехмерную модель конкретного помещения и определять для него как структуру ранних звуковых отражений, так и значения основных качественных акустических критериев. В настоящее время наиболее популярными из подобных решений для проведения акустического моделирования являются следующие программные продукты:

• EASE;
• CATT-Acoustic;
• ODEON;
• AIST-3D.

Одной из общих особенностей данного сектора ИТ-решений является тот факт, что все перечисленные программы, согласно классификации программного обеспечения по доступности исходного кода, относятся к проприетарным программным продуктам. Это означает, что все права на их использование, а также базовые принципы реализации основных расчетов можно получить лишь после приобретения абсолютного права собственности. Тем не менее на официальных сайтах компаний-разработчиков и компаний-дилеров можно найти как базовую информацию, так и получить доступ для скачивания демонстрационной версии.

Практически все перечисленные программные продукты базируются на методике трассировки лучей и ориентированы на работу с трехмерной графикой. Однако только CATT-Acoustic и AIST-3D способны учитывать не только траекторию распространения звука, но и его амплитуду. Это позволяет составить более полную акустическую картину с использованием всех переотражений.

Из всех перечисленных, программа EASE считается наиболее продуманной и удобной с точки зрения представления данных. Однако красивая визуализация не подтверждается акустическими расчетами, которые проводятся упрощенно, без учета диффузии.

В продукте ODEON предусмотрены одновременно несколько способов для работы с 3D-моделью. Так, в программе используется гибридный или комбинированный метод отражений, представляющий собой сочетание трех основных акустических методов: трассировки лучей, мнимых источников и диффузных отражений. Каждый из данных алгоритмов применяется последовательно для определения как ранних, так и последующих отражений. Таким образом, данная комбинация позволяет спрогнозировать, какая часть лучей при трассировке будет диффузно рассеиваться, а какая – отражаться зеркально.

По сравнению с такими программами, как EASE и ODEON, акустический симулятор CATT-Acoustic имеет параметрическую модель обработки данных, в которой основные геометрические параметры помещения должны быть набраны вручную в geo-файле с использованием специального языка. Это позволяет, с одной стороны, упростить процесс возможной корректировки параметров в дальнейшем, но, с другой стороны, приводит к дополнительным затратам времени на этапе создания 3D-модели.

В качестве основных критериев сравнения были использованы следующие:

• точность расчетов (в зависимости от методов, лежащих в их основе);
• стоимость лицензий;
• количество упоминаний программного продукта в сети Интернет;
• возможности графического редактора.

Для оценки значимости каждого критерия были определены относительные статистические показатели – показатели наглядности. Полученные результаты приведены на ил. 1.

Ил. 1. Результаты сравнительного анализа программ для акустического моделирования

Как видно из ил. 1, по количеству упоминаний в сети Интернет и возможностям графического редактора лидирующие позиции занимает EASE. Отечественная разработка AIST-3D отличается низкой стоимостью, оригинальностью и высокой точностью выполняемых расчетов, однако значительно уступает программам-конкурентам по количеству упоминаний в сети Интернет и возможностям графического редактора. На ил. 2 приведены итоговые баллы для каждой программы акустического моделирования.

Ил. 2. Результаты комплексной оценки программ акустического моделирования

Согласно ил. 2, лидирующее положение среди исследованных программных продуктов занимает EASE, наименее популярным является AIST-3D. Оценка акустических симуляторов CATT-Acoustic и ODEON не так однозначна. Именно поэтому помимо рассмотренных критериев сравнения были учтены дополнительно базовые акустические характеристики данных программных продуктов.

Для реализации задачи были использованы свободно распространяемые демонстрационные версии программ. В качестве объекта сравнения был выбран зал многоцелевого назначения, рассчитанный на 600 зрительских мест. В обоих акустических компьютерных симуляторах было выполнено построение зала с одинаковыми геометрическими параметрами. Далее были рассчитаны основные акустические характеристики.

В качестве первого акустического критерия было определено время раннего затухания в зависимости от количества лучей. При этом для каждой программы было выполнено по пять симуляций, количество лучей в которых изменялось от 1 000 до 40 000. Результаты приведены на ил. 3.

Ил. 3. Динамика изменения времени раннего затухания от числа лучей

Согласно данным ил. 3, оба программных продукта обеспечили быструю конвергенцию, при этом существенной разницы между результатами замечено не было. Одним из преимуществ метода трассировки лучей, применяемого в программе ODEON, является то, что возможно получить разумное количество отражений в приемнике (то есть, которое необходимо для получения надежных результатов) при небольшом количестве лучей, что сокращает время вычисления. Таким образом, основное различие между обеими программами заключается во времени вычисления. Одно и то же акустическое моделирование в программе ODEON осуществляется немного быстрее, чем в CATT-Acoustic.

Зависимость времени раннего затухания от количества отраженных лучей приведена на ил. 4. Были выполнены пять симуляций для каждой программы, количество отражений колебалось от 10 до 50. Максимальное количество отражений было зафиксировано на уровне 40. Результаты для программы CATT-Acoustic оказались постоянными. Это подтверждает, что алгоритмы трассировки лучей в данном программном продукте намного больше зависят от количества лучей, чем от числа отражений.

Ил. 4. Зависимость времени раннего затухания от количества отражений

В процессе акустического проектирования одним из важных критериев является площадь поверхностей. При этом геометрические акустические законы при расчете отраженной энергии рассматривают все поверхности как бесконечные по сравнению с длинами волн. Это ограничение учитывается по-разному в различных программах. Процесс моделирования включает значительные временные затраты, связанные как с созданием 3D-модели, так и с последующей ее компьютерной обработкой. Именно поэтому необходимо учитывать баланс между временем обработки и точностью полученных результатов.

В программе ODEON учитывается предельно большой размер поверхностей для моделирования объектов, то есть, рассматривается предельный размер поверхности, из которого программа выводит алгоритм, аппроксимирующий потери на дифракцию. В CATT-Acoustic, напротив, не рассматривается ни одного нижнего предела для размера поверхностей. Основным следствием данного различия между обеими программами является то, что, хотя время обработки в ODEON относительно постоянное, соответствующее время в CATT-Acoustic значительно увеличивается при увеличении точности моделирования. Результаты показаны в табл. 1.

Таблица 1. Сравнение времени реверберации в ODEON и CATT-Acoustic

Таким образом, сравнительный анализ программного обеспечения для акустического моделирования показал, что наиболее используемым решением является программа EASE, менее популярным считается программный модуль AIST-3D. Акустические симуляторы CATT-Acoustic и ODEON занимают промежуточную позицию и имеют сходные результаты при оценке структуры отражений, однако время обработки, требуемое CATT-Acoustic, значительно возрастает при увеличении сложности симуляции, в отличие от программы ODEON, где данный критерий можно считать постоянным.

Библиографичес кий список

1. URL: http://ease.afmg.eu/index.php/software-new.html
2. URL: https://www.catt.se/
3. URL: http://www.odeon.dk/content/acoustics-simulation-software
4. URL: http://www.aist.aaanet.ru/indexrus.htm

COMPARATIVE ANALYSIS OF ROOM ACOUSTIC MODELING SOFTWARE

Istratova E.E., Candidate of Engineering Sciences

Cherniy J.S., Docent

Biryulya S.I., 3rd Year Student

Novosibirsk state university of architecture, design and art

Abstract. The article gives a comparative analysis of room acoustic modeling software. As the main comparison criteria were chosen: the accuracy of calculations, the cost of software licenses, the number of mentions of the software product on the Internet, the capabilities of software graphics editor, the ratio of quality and processing time of the object.

Keywords: acoustic modeling, acoustic modeling software, room acoustic simulators.

Источник: nsktvs.ru

Акустические системы: мини-ликбез

От редакции: несмотря на то, что многие из вас, уважаемые читатели, являются довольно продвинутыми пользователями и даже профессионалами в своих областях, мы все-таки решили опубликовать этот мини-ликбез. Причины такого нашего решения просты: во-первых, никогда не мешает повторить базовые понятия, и во-вторых, даже супер-профессионал, наизусть знающий микроархитектуры всех современных микропроцессоров, совершенно не обязательно может легко читать профессиональные статьи по звуку.

Мы планируеим изредко публиковать подобные ликбезы и в других рубриках нашего сайта, а от вас, как обычно, ждем обратной связи. Читайте!

Немного истории

Начиналось все очень давно с самого простого динамика, встроенного в корпус. Называлось это «устройство» спикерфоном, оно, кстати, и сейчас является обязательным атрибутом любого «панциря». Ситуация изменилась с появлением первых звуковых карт, которые могли обеспечить вывод 2-канального звука. Сейчас эту систему называют «по-научному» 2.0 (первая цифра — количество колонок, вторая — количество сабвуферов), раньше же говорили проще — стереосистема.

Первые многоканальные акустические системы имели обозначение 4.0, в состав которых, соответственно, входят 4 колонки — две фронтальных и две тыловых. Подобная акустика дает неплохие эффекты в играх, создавая трехмерный звук. С помощью системы 4.0 можно, конечно, и слушать музыку, но звук будет ненамного отличаться от того, который можно получить на обычных двух колонках. В акустике 4.1, как видно из названия, добавлен сабвуфер. Правда, эти системы все равно остались четрыехканальными — низкочастотные сигнала в них выделяются с помощью специального кроссовера.

Следующий тип акустических систем уже обладает полноценным 6-канальным звуком. Речь идет, как вы, наверное, уже догадались, об акустике 5.1. В состав этих комплектов входят две фронтальные колонки, две тыловые, одна центральная и сабвуфер. То есть по сравнению с акустиской 4.1 появился центральный излучатель.

А нужен он для соответствия формату Dolby Digital, часто используемом в фильмах, особенно на DVD-дисках. По центральной колонке передаются диалоги действующих лиц. Кроме того, акустика 5.1 может оснащаться декодерами DTS и Dolby Pro Logic. Таким образом, системы 5.1 — минимально необходимые для домашнего кинотеатра.

Но производители не останавливаются на достигнутом. Совсем недавно появились 8-канальные системы 7.1 и 7.2. В принципе, они очень похожи. В этой акустике добавились еще два динамика — тыловые центральные. Кроме того, в системе 7.2 появился дополнительный сабвуфер, вот только «басовый» канал остался единым, так что особого эффекта эта «прибавка» не дает.

Если вы решитесь приобрести подобную акустику, то сможете дома насладиться звуком формата Doulby digital Surround EX или DTS Surround EX, который можно найти только в самых современных кинотеатрах.

Устройство обычной колонки Ну а теперь, наверное, можно перейти от азов к углубленному изучению компьютерной акустики. И начать стоит с обычной колонки. Впрочем, такая ли уж она обычная? Практически все современные компьютерные колонки многополосные. Причина этого проста. Думаю, вы знаете, что человеческое ухо воспринимает достаточно большой диапазон частот.

Ни один существующий динамик не сможет воспроизвести такое многообразие звуков. Поэтому в один корпус устанавливается несколько динамиков, чаще всего два — высокочастотный (от 1 до 15-20 кГц) и среднечастотный (от 200 Гц до 10 кГц). Низкочастотный динамик выносится в отдельный корпус, чтобы его звучание не мешало другим.

В настоящее время на рынке представлены колонки с двумя разными типами динамиков. В первом основой является так называемый конусный излучатель или диффузор. Принцип действия таких динамиков основан на взаимодействии переменного магнитного поля магнитной катушки с полем постоянного магнита. В результате получается достаточно мощный звук и неплохие басы.

В другом типе динамиков вместо диффузора используется плоская мембрана. В этом случае колонки теряют в мощности и широте частотного диапазона, зато приобретают очень миниатюрные размеры (особенно в глубину). Таким образом, динамики с плоской мембраной используются в основном в бюджетных системах в связке с сабвуфером. Но не только динамики играют большую роль в качестве звука.

Очень многое зависит и от устройства корпуса колонки. Существует множество разных конструкций. Думаю, нет смысла вдаваться в подробности, поскольку чаще всего корпуса компьютерных колонок, хоть и сильно различаются между собой, тем не менее, разработаны достаточно хорошо. Просто стоит отметить, что предпочтительнее приобретать колонки из дерева, поскольку именно этот материал обладает хорошими поглощающими свойствами, которые обеспечивают чистоту звука.

Устройство акустической системы

В любой акустической системе главную роль играют фронтальные колонки, поскольку хоть в системе 2.0, хоть в 7.2 именно они отвечают за тональный баланс и воспроизведение музыкальных нюансов. Чаще всего эти колонки состоят из двух динамиков — широкополосного и высокочастотного.

Центральный излучатель имеет еще более сложное устройство, поскольку на него ложится ответственность за «озвучивание» героев фильмов и т.д. В хорошей акустике в этой колонке обычно объединены два широкополосных динамиков и один высокочастотный. Тыловые колонки играют менее важную роль. На них ложится «подзвучка» при воспроизведении музыкальных композиций и создание трехмерных спецэффектов в играх.

Но это только внешняя сторона. В состав любой компьютерной акустической системы, кроме пассивных (которые уже практически исчезли с рынка) входит множество электронных компонент, не видимых с первого взгляда. В первую очередь, конечно, стоит упомянуть об усилителе, без которого немыслима современная акустика. Этот блок выполняет несколько важных функций.

Во-первых, усилитель увеличивает мощность поступаемого сигнала, во-вторых, фильтрует его, осуществляя выравнивание по частоте, а, в-третьих, он обеспечивает обработку сигнала от разных источников (ведь компьютерную акустику можно использовать вместе с телевизором, магнитофоном, DVD-проигрывателем и т. п.). Также в акустических системах используются так называемые кроссоверы, или, попросту говоря, фильтры.

Мы с вами уже разобрались, что к разным колонкам идет разный сигнал. Кроме того, в некоторых сателлитах часто соседствуют два или три динамика, воспроизводящие разные звуки. Вот для того, чтобы выделить из общего сигнала именно тот, который нужен для конкретного излучателя, и используются кроссоверы. Но и это еще не все.

Во многих качественных системах 5.1, 7.1 и 7.2 можно встретить звуковые процессоры, которые декодируют многоканальный звук в соответствии с определенными форматами: для акустики 5.1 это Dolby Digital, DTS и Dolby Prologic, а для 7.1 и 7.2 — Dolby Digital Surround EXи DTS Surround EX. Именно наличие этого компонента позволяет использовать компьютерную акустику для домашнего кинотеатра.

Источник: www.ferra.ru