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EASE4.0的介紹(2)

2012-08-16


EASE4.0的介紹
    探針模塊Probe的進步Probe探針模塊是聲線跟蹤ray tracing模塊的定點聲線跟蹤ray tracing impacts下的一個程序,用來計算房間某一點的脈沖相應等參數。EASE4.0中的Probe也有增強,可以計算調制轉移函數MTF (Modulated Transfer Function) 和快速語言傳輸指數 RaSTI (Rapid Speech Transmission Index)。

   EASE3.0中的RaSTI是由輔音清晰度損失Alcons計算而來的,而EASE 4.0則根據 RaSTI公式計算所有相關頻率下的值。probe可以計算房間脈沖響應的整個序列尾部或者ETC(能量時間曲線),對房間響應的描述更符合實際情況,并使局部衰減的計算也成為可能。實際上局部衰減時間即EASE2.1中的局部觀眾席混響時間。以上這些改進都將使EARS試聽模塊和ETC計算更加精確。

    增加了燈光,紋理和Vision子程序 EASE4.0中添加了3個附件,分別為EASE Vision著色引擎,紋理編輯器和燈光編輯器。加上了紋理,燈光,顏色,陰影后的建筑看上去會更加真實。EASE Vision模塊是一個建筑著色引擎,EASE 4.0賦予建筑物的陰影更多的細節和更細膩的顏色,使建筑模型看上去更真實,雖然還沒有達到照片質量,但是已經比較接近。紋理編輯器和燈光編輯器提高了模型的真實感。燈光編輯器為模型加入了照明細節。可以通過鼠標來選擇燈源的位置,方向,顏色和強度。紋理編輯器使用戶可以輸入位圖格式的紋理,比如磚塊,地毯甚至是窗戶。這些紋理不僅可以模擬墻上的散射光,也可以模擬反射光(鏡面),透射光(玻璃),金屬光澤,自發光體(如監視器)等。
EASE4.0的介紹
    新的計算模塊AURA Ahnert博士和Feistel博士開始開發用于電聲顧問工作的聲學分析軟件(即后來的EASE1.0)時,只考慮了直達聲。后來他們加上了反射聲,引入了可聽化模塊Auralization。為了使Auralization聽起來自然,EASE需要計算1到4秒長的脈沖寬度。即使使用較快的計算機計算一個簡單的房間,也需要很長時間。所以,進一步計算后期反射聲是不現實的。所以,在開始可聽化模擬程序之前,EASE用一段統計估計而不是計算的數據加到計算出來的脈沖相應的前面一部分上,得到房間的脈沖響應。模擬的結果很理想,但如上面解釋過的,花費的時間很長,而且后期反射聲是近似結果。為了解決這個問題,EASE4.0加入了AURA模塊,即Analysis Utility for Room Acoustics,房間聲學分析軟件當Ahnert博士和S.Feistel博士和ADA的其他開發者致力于研制EASE的時候,有幾家歐洲大學也在開發專門的建筑聲學軟件。Odeon (Denmark), CATT (Sweden), Caesar (Germany) 和 Ramstete (Italy) 即為其中的佼佼者。由于加入了擴散聲的計算,這些軟件就可以計算所有ISO3382歐洲聲學標準要求的房間聲學測量參數,被推薦用于房間聲學環境的完整描述。在增加了AURA后,EASE不再僅是一個擴聲系統設計軟件,同時也向聲學設計軟件邁進了一大步。這使EASE發展的趨勢發生了變化, AURA 模塊原型是德國Aachen大學開發的Caesar。最初作為一個學院派軟件,Caesar限制了自身的商業化用途。例如,Caesar只有一個全指向性的聲源。在AURA中,ADA公司為Caesar的音箱庫添加了大量商業音箱、音箱陣列和音箱組合。與EASE中Probe的結合更增進了發展,這也是原來的Caesar中沒有的。但是最重要的是,AURA可以由脈沖相應計算所有的STI,這比在3.0或者更早版本中用Alcons來估計RASTI要來的進步多了。AURA計算房間聲學參數能達到格外精度,可以計算的項目包括:直達聲(Direct SPL),聲壓級(Total SPL),早期延遲時間(EDT),RT,T10,T20,T30,清晰度(Definition),重心時間(CenterTime),LF,LFC,聲強,演講回聲(Echo Speech)和音樂回聲(Echo Music)。以前EASE允許使用者計算的聲學參數包括直達聲(Direct SPL), 總聲壓級(Total SPL),輔音清晰度損失(Alcons),快速語言傳輸指數(RaSTI)等,這些參數盡管包含了大量信息,但是如要完整地描述一個房間的聲學性能,設計者也需要考察如早期延遲時間(EDT), 回聲(Echo), T-10, T-20和T-30等等參數,AURA妥善的解決了這個問題。AURA中的聲線跟蹤技術以一種新的運算法則推進了EASE的發展。質點損失運算法則(The particle loss algorithm)這一選項(另外一個是能量損失energy loss algorithm)使計算接近快了20倍,在Mapping計算中結果非常理想。但是energy loss法則的結果精確性更高。AURA利用聲線跟蹤法計入了擴散的作用。EASE3.0不考慮壁面是光滑還是粗躁的。事實情況是,在現實中總有一定的散射發生。EASE4.0根據Lambert法則計入這種影響。但是EASE4.0中只有AURA模塊中考慮擴散影響。改進的聲線跟蹤模塊 (RAY TRANING) RAY TRANING是以聲線法分析聲場的方法。 EASE3.0中反射聲最高階數是19階,EASE 4.0版取消了這個限制。

    EARS模塊的增強EARS和EARS RT都是雙耳可聽化程序, 這些外掛的計算模塊區別在于運算法則不同。EARS和EARS RT是反映人耳的聽覺特性的計算模塊。EARS中的測試信號的產生是“離線”的,這是因為Binaural Auralization文件通常都很大,所以它們都被保存下來以備使用。而EAR RT通過LAKE卷積濾波器產生連續的可聽信號并且立即播放,信號的長度不受限制,也不被保存。EASE4.0里的EARS和EARS RT可聽化模塊也有所增強。EASE 3.0中的EARS模塊不會自動調節各個聲源間的聲壓,EASE 4.0取消了這些限制。

    4.0在房間不同的位置維持相同的聲壓關系。EASE4.0在聽眾名單中添加了Kemar人工頭,允許計算所需的雙耳計算參數。在EASE 3.0版中就有頭相關傳遞函數HRTF,但是這個函數不能以圖形表示。4.0取消了這些限制,使用近似音箱數據的球形顯示HRTF 球的幅度和相位。
 
3 EASE在電聲建聲設計中的應用
EASE4.0的介紹


    (首先建立代預測廳堂的三維模型,可以在EASE中直接建模,更好的方法是利用AutoCAD等通用軟件建立模型,然后輸出為DXF文件,導入EASE中。為了保證可以計算,EASE需要所建廳堂是沒有“洞”的,EASE提供了檢查“洞”的程序。補完洞后,為各個面選擇材料,選擇音箱,布置音箱位置延時等等,然后進行計算和模擬,可以根據計算結果不斷調整上述選擇,直到得到滿意的結果為止。由于聲場的復雜性和某些因素的不可預測性,沒有模擬可以百分白的精確,但自90年以來,EASE的預測被證明是有效而可靠的。) EASE軟件在建筑聲學、建筑擴聲設計中有廣泛的應用。

 
 
 
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