Open source tool for low-frequency room acoustics simulation
| Autor: | Soares, Murilo Cardoso |
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| Přispěvatelé: | Carneiro, Eric Brandão, Tenenbaum, Roberto Aizik, Gomes, Marcio Henrique de Avelar, Melo, Viviane Suzey Gomes de |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2021 |
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| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) instacron:UFSM |
| Popis: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES In this work, a tool for low frequency room acoustics simulation is presented. It is written in Python and the Boundary Element Method is used. Practical aspects related to the characterization of sound sources and materials are discussed. With regard to the sound sources, they are initially considered as monopoles adjusted according to the frequency response of the source. The other possibility explored is the use of the spherical harmonics technique, which allows the characterization of its directionality. Concerning to material characterization, the Boundary Element Method requires surface impedance data, which are complex values. However, most of the data available to characterize the absorption of materials is in terms of real values of absorption coefficients. To deal with it, it is applied a method that allows to obtain complex valued surface impedances from real valued absorption coefficients. This method is based on solving an optimization problem. The simulation results are compared to measurements in a real room. These results highlight the need of a good characterization of the sound source and that the source directionality does not seem to have much impact on the results obtained for the frequency range analyzed. Furthermore, the consideration of complex-valued surface impedances seems to have a greater impact on the simulation results for rooms with higher absorption. Neste trabalho é apresentada uma ferramenta de simulação em acústica de salas para a região de baixa frequência. Ela é escrita em Python e é utilizado o Método dos Elementos de Contorno. São discutidos aspectos práticos relacionados à caracterização das fontes sonoras e materiais que compõem as superfícies da sala. No que diz respeito às fontes sonoras, são inicialmente considerados monopolos ajustados de acordo com a resposta em frequência da fonte. A outra possibilidade explorada é a utilização da técnica dos harmônicos esféricos, que permite a caracterização da direcionalidade. Quanto à caracterização dos materiais, o Método dos Elementos de Contorno requer dados de impedância de superfície, que são valores complexos. Entretanto, a maior parte dos dados disponíveis para caracterizar a absorção dos materiais está em termos de valores reais de coeficientes de absorção. Para lidar com isso, foi aplicado um método que permite a obtenção de valores complexos de impedância de superfície a partir de valores reais de coeficientes de absorção. Esse método é baseado na solução de um problema de otimização. Os resultados das simulações são comparados com medições realizadas em uma sala real. Esses resultados apontam para a necessidade de uma boa caracterização da fonte sonora e que a direcionalidade da fonte parece não impactar muito os resultados obtidos na faixa de frequência analisada. Além disso, a consideração de valores complexos de impedância de superfície parece ter maior impacto nos resultados das simulações para salas com maior absorção. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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