Acoustic simulation (pachyderm acoustic rhinoceros grasshopper Arthur van der Harten) Acoustic modeling simulation using meters unit model This plugin doesn’t support Mac OS platforms 1 Pac. SLIDE BÀI GIẢNG_MÔ PHỎNG ÂM TRONG LỚP HỌC
Buổi 10&11: Acoustic simulation (pachyderm acoustic-rhinoceros-grasshopper_Arthur van der Harten) - Acoustic modeling simulation using meters unit model - This plugin doesn’t support Mac OS platforms Pachyderm Rhinoceros 1.1 Xây dựng mô hình phòng học (Bước 1&2) Chuyển đổi đơn vị Meters Xây dựng một phòng học có kích thước 6.5x4.2x3.3m Trần cách sàn 2.8m có 16 bộ bàn ghế học tập Tường và cửa sổ bằng kính (xem hình 1.1) Phòng học này được mô phỏng theo kích thước thật của phòng thí nghiệm SENSELAB Học viên Import mơ hình từ SketchUp với khối phịng học được xây dựng sẵn (xen hình 1.2) Dùng lệnh Point để vẽ điểm không gian cao 1.5m (Nguồn âm) vẽ them điểm cao 1.2m (vị trí cảm biến âm) (hình 1.1) Commented [NVTKKt1]: Figure 1.1.1: Configuration of interior acoustic simulation Figure 1.1.2: Import mơ hình từ SketchUp 1.2 Gán nguồn âm (Source) Âm tạo nguồn, tạo lan truyền khơng gian sau thu máy thu (Receiver) Trong trường hợp của lớp học này, chúng ta thiết lập nguồn âm là giọng nói của đàn ông ở trạng thái trò chuyện (Conversation) (Xem hình 1.2.1) Gọi lệnh Inset Speaking person làm theo hình 1.2.1 Hình 1.2.1 Insert speaking person Ngồi còn có sớ định dạng nguồn âm khác giải thích sau: Point Sources (Nguồn điểm) Loại nguồn đơn giản nguồn điểm, âm giả định tạo điểm lý tưởng không gian Nguồn điểm phát âm hướng gọi nguồn đa hướng Nếu xạ không (ví dụ mạnh phía trước nguồn) cần có mẫu định hướng để mơ tả Nguồn điểm hướng chúng sử dụng để đại diện cho phần lớn nguồn sống thực, người nghe cách xa nguồn khoảng cách tương đương với nguồn: • Một người nói, nơi âm chủ yếu phát từ miệng, coi nguồn điểm đứng cách xa vài cm • Loa coi nguồn điểm nghe cách xa ít 1m • Nhạc cụ phức tạp chút chúng phát âm từ phận khác (lỗ, thân, dây, v.v.), lần chúng coi nguồn điểm cho hầu hết ứng dụng âm phòng thực tế Line Sources Nếu mở rộng ý tưởng nguồn điểm 'không chiều' sang chiều thứ nhất, nhận nguồn dòng Đây đơn giản đường không gian phát âm liên tục suốt chiều dài Loại nguồn sử dụng để mơ tả: • • • Tiếng ồn giao thông từ đường cao tốc lớn, trung bình theo thời gian nhiều phương tiện qua lại Ống dẫn chất lỏng chảy ồn Mảng dòng PA Surface Sources Mở rộng nguồn dòng thành hai chiều, nhận nguồn bề mặt Trong trường hợp này, âm phát từ toàn bề mặt loại nguồn sử dụng để mơ tả: • Máy có bề mặt rung, khơng đủ nhỏ để đơn giản hóa thành nguồn điểm • Tiếng ồn từ đám đơng nhà hàng bữa tiệc Array Sources Loại nguồn cuối sử dụng âm phòng Nguồn Array Nguồn bao gồm hai nhiều nguồn điểm cạnh nhau, tạo thành đa cực Dạng định hướng tổng thể nguồn mảng khác với định hướng nguồn điểm, giao thoa pha chúng 1.3 Reciever Insert vị trí khác nơi đặt các bộ phẩn ảm biến âm gọi là máy thu (Receiver) bằng cách gõ vào command Insert Receiver và chọn vào vị trí muốn đặt các thiết bị cảm biến Thiết lập cao độ cho receiver là 1.2m hình 1.3.1 Hình 1.3.1 Insert Receiver 1.4 Material Acoustic has three material properties include absorption (hấp thụ âm), transparency (truyền âm) and scattering (phân tán âm) Để gán vật liệu cho vật thể thực hện các bước sau - Opening pachyderm acoustic→Pachyderm hybrib model→ Materials→ for Layer→(in Absorption properties) Material Library (Xem hình 1.4.1) Lưu ý các vật liệu có tính chất thì đưa 1layer để gán tính chất vật liệu Plaster -rough on lath (thạch cao- khu vực bề mặt) Large1/4 plate glass (tấm kính lớn ¼) Unoccupied (khơng có người sử dụng) Schroeder Diffusor 3/8 Plywood wall (Tường ván ép) Trong hệ số hấp thụ của vật liệu (in absorption coefficients of material) tần số (frequency) tăng dần Tại mỗi tần số khác có tỉ lệ phần tram lượng hấp thụ (% energy absorbed) khác Hình 1.4.1 thiết lập vật lệu pachyderm * each material has three properties is transmit reflect and absorb sound Vật liệu của các layer được thiết lập theo các hệ số âm sau Hình 1.4.2 bảng vật liệu cho phòng học thí nghiệm có tên SenseLab 1.5 Thiết lập thông số mô phỏng Để tính toán âm phòng cần có những thiết lập cụ thể cho mô phỏng Những thiết lập cho mô phỏng được trình bày Hình 1.5.1 Các thiết lập được lí giải sau: • Reciever: có loại reviever là “1 m Stationary Receiver” và “Expanding Receiver (Expanding)” Hai khái niệm này trình bày thiết bị cảm nhận âm • • • • Image Source Solution: Phương pháp nguồn hình ảnh sử dụng quy luật phản xạ bằng cách phản xạ nguồn âm thực với mỗi bề mặt, tạo một nguồn hình ảnh1 Reflection Order nói lên số lần phản xạ qua bề mặt đến Reciever BTM Edge Diffraction2 mô tả nhiễu xạ cạnh Raytracing Solution: thiết lập số lượng tia âm phát từ nguồn Chọn Specific Ray Count để tùy ý điểm chỉnh số tia Number of Rays Chọn Minimum convergrence để tính toán kỹ và Detailed Convergence để tính chi tiết (cách sẽ tốn nhiều thời gian tính) Environment Factor: không giữ nguyên theo thiết lập để bởi mô hình phòng học này, những thông số môi trường không ảnh hưởng nhiều đến kết RT Calculation: để mắt đầu tính toán thời gian phân rã lượng âm Hình 1.5.1 Thông số thiết lập cho mô phỏng âm phòng học 1.6 Đánh giá chất lượng âm phịng học Có nhiều đại lượng để đánh giá chất lượng âm tiêu biểu gồm những đại lượng để tính tốn chất lượng âm SPL (Sound pressure Levels-Mức áp xuất âm), RT60(Reverbiration Time-Thời gian âm vang) Để đánh giá chất lượng âm thông qua các đại lượng cần tính toán được Energy-Time Curve (Đường phân rã lượng âm theo thời gian) Reverberation Times: Mợt sóng tiếp xúc với chướng ngại vật, hai điều xảy Thứ nhất, mợt phần lượng sóng bị hấp thụ bởi lớp chắn, thường dẫn đến trao đổi nhiệt Thứ hai, phần cịn lại của sóng bị phản xạ từ chướng ngại vật bắt đầu truyền theo hướng ngược lại Sau một thời gian, âm bị phản xạ nhiều lần đến mức phần lớn Geometry Reduction in Room Acoustics Modeling Biot–Tolstoy–Medwin diffraction model lượng bị hấp thụ Khi điều xảy ra, mức áp suất âm (SPL) giảm Khoảng thời gian từ lúc phát âm đến thời điểm SPL giảm xuống còn 60 dB được gọi thời gian âm vang Đối với đánh giá chất lượng của RT60 (Reverbriation Time) tùy tḥc vào chức của phịng • • • • • RT60