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    专业知识

    EASE4.0的介绍(2)

    2012-08-16


    EASE4.0的介绍
        探针模块Probe的进步Probe探针模块是声线跟踪ray tracing模块的定点声线跟踪ray tracing impacts下的一个程序,用来计算房间某一点的脉冲相应等参数。EASE4.0中的Probe也有增强,可以计算调制转移函数MTF (Modulated Transfer Function) 和快速语言传输指数 RaSTI (Rapid Speech Transmission Index)。

       EASE3.0中的RaSTI是由辅音清晰度损失Alcons计算而来的,而EASE 4.0则根据 RaSTI公式计算所有相关频率下的值。probe可以计算房间脉冲响应的整个序列尾部或者ETC(能量时间曲线),对房间响应的描述更符合实际情况,并使局部衰减的计算也成为可能。实际上局部衰减时间即EASE2.1中的局部观众席混响时间。以上这些改进都将使EARS试听模块和ETC计算更加精确。

        增加了灯光,纹理和Vision子程序 EASE4.0中添加了3个附件,分别为EASE Vision着色引擎,纹理编辑器和灯光编辑器。加上了纹理,灯光,颜色,阴影后的建筑看上去会更加真实。EASE Vision模块是一个建筑着色引擎,EASE 4.0赋予建筑物的阴影更多的细节和更细腻的颜色,使建筑模型看上去更真实,虽然还没有达到照片质量,但是已经比较接近。纹理编辑器和灯光编辑器提高了模型的真实感。灯光编辑器为模型加入了照明细节。可以通过鼠标来选择灯源的位置,方向,颜色和强度。纹理编辑器使用户可以输入位图格式的纹理,比如砖块,地毯甚至是窗户。这些纹理不仅可以模拟墙上的散射光,也可以模拟反射光(镜面),透射光(玻璃),金属光泽,自发光体(如监视器)等。
    EASE4.0的介绍
        新的计算模块AURA Ahnert博士和Feistel博士开始开发用于电声顾问工作的声学分析软件(即后来的EASE1.0)时,只考虑了直达声。后来他们加上了反射声,引入了可听化模块Auralization。为了使Auralization听起来自然,EASE需要计算1到4秒长的脉冲宽度。即使使用较快的计算机计算一个简单的房间,也需要很长时间。所以,进一步计算后期反射声是不现实的。所以,在开始可听化模拟程序之前,EASE用一段统计估计而不是计算的数据加到计算出来的脉冲相应的前面一部分上,得到房间的脉冲响应。模拟的结果很理想,但如上面解释过的,花费的时间很长,而且后期反射声是近似结果。为了解决这个问题,EASE4.0加入了AURA模块,即Analysis Utility for Room Acoustics,房间声学分析软件当Ahnert博士和S.Feistel博士和ADA的其他开发者致力于研制EASE的时候,有几家欧洲大学也在开发专门的建筑声学软件。Odeon (Denmark), CATT (Sweden), Caesar (Germany) 和 Ramstete (Italy) 即为其中的佼佼者。由于加入了扩散声的计算,这些软件就可以计算所有ISO3382欧洲声学标准要求的房间声学测量参数,被推荐用于房间声学环境的完整描述。在增加了AURA后,EASE不再仅是一个扩声系统设计软件,同时也向声学设计软件迈进了一大步。这使EASE发展的趋势发生了变化, AURA 模块原型是德国Aachen大学开发的Caesar。最初作为一个学院派软件,Caesar限制了自身的商业化用途。例如,Caesar只有一个全指向性的声源。在AURA中,ADA公司为Caesar的音箱库添加了大量商业音箱、音箱阵列和音箱组合。与EASE中Probe的结合更增进了发展,这也是原来的Caesar中没有的。但是最重要的是,AURA可以由脉冲相应计算所有的STI,这比在3.0或者更早版本中用Alcons来估计RASTI要来的进步多了。AURA计算房间声学参数能达到格外精度,可以计算的项目包括:直达声(Direct SPL),声压级(Total SPL),早期延迟时间(EDT),RT,T10,T20,T30,清晰度(Definition),重心时间(CenterTime),LF,LFC,声强,演讲回声(Echo Speech)和音乐回声(Echo Music)。以前EASE允许使用者计算的声学参数包括直达声(Direct SPL), 总声压级(Total SPL),辅音清晰度损失(Alcons),快速语言传输指数(RaSTI)等,这些参数尽管包含了大量信息,但是如要完整地描述一个房间的声学性能,设计者也需要考察如早期延迟时间(EDT), 回声(Echo), T-10, T-20和T-30等等参数,AURA妥善的解决了这个问题。AURA中的声线跟踪技术以一种新的运算法则推进了EASE的发展。质点损失运算法则(The particle loss algorithm)这一选项(另外一个是能量损失energy loss algorithm)使计算接近快了20倍,在Mapping计算中结果非常理想。但是energy loss法则的结果精确性更高。AURA利用声线跟踪法计入了扩散的作用。EASE3.0不考虑壁面是光滑还是粗躁的。事实情况是,在现实中总有一定的散射发生。EASE4.0根据Lambert法则计入这种影响。但是EASE4.0中只有AURA模块中考虑扩散影响。改进的声线跟踪模块 (RAY TRANING) RAY TRANING是以声线法分析声场的方法。 EASE3.0中反射声最高阶数是19阶,EASE 4.0版取消了这个限制。

        EARS模块的增强EARS和EARS RT都是双耳可听化程序, 这些外挂的计算模块区别在于运算法则不同。EARS和EARS RT是反映人耳的听觉特性的计算模块。EARS中的测试信号的产生是“离线”的,这是因为Binaural Auralization文件通常都很大,所以它们都被保存下来以备使用。而EAR RT通过LAKE卷积滤波器产生连续的可听信号并且立即播放,信号的长度不受限制,也不被保存。EASE4.0里的EARS和EARS RT可听化模块也有所增强。EASE 3.0中的EARS模块不会自动调节各个声源间的声压,EASE 4.0取消了这些限制。

        4.0在房间不同的位置维持相同的声压关系。EASE4.0在听众名单中添加了Kemar人工头,允许计算所需的双耳计算参数。在EASE 3.0版中就有头相关传递函数HRTF,但是这个函数不能以图形表示。4.0取消了这些限制,使用近似音箱数据的球形显示HRTF 球的幅度和相位。
     
    3 EASE在电声建声设计中的应用
    EASE4.0的介绍


        (首先建立代预测厅堂的三维模型,可以在EASE中直接建模,更好的方法是利用AutoCAD等通用软件建立模型,然后输出为DXF文件,导入EASE中。为了保证可以计算,EASE需要所建厅堂是没有“洞”的,EASE提供了检查“洞”的程序。补完洞后,为各个面选择材料,选择音箱,布置音箱位置延时等等,然后进行计算和模拟,可以根据计算结果不断调整上述选择,直到得到满意的结果为止。由于声场的复杂性和某些因素的不可预测性,没有模拟可以百分白的精确,但自90年以来,EASE的预测被证明是有效而可靠的。) EASE软件在建筑声学、建筑扩声设计中有广泛的应用。

     
     
     
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