? ? ? ?上圖顯現(xiàn) CARA 計(jì)較的聲壓頻次響應(yīng)(紅色)與實(shí)測(cè)成果(綠色)的比力。
? ? ? ?聽音室巨細(xì) (L/W/H) 8.06/5.87/2.62 m。在前面角落放有發(fā)泡橡膠吸聲器。前面是一個(gè)深 60cm的帶門書柜。左側(cè)墻還有一個(gè)約8平方米的書架。
? ? ? ?二路測(cè)試揚(yáng)聲器放置 90cm高腳架，距話筒3米，距前墻1.6米，距左側(cè)墻1.8米。
? ? ? ?頻次響利用最大反射次數(shù)12計(jì)較。
? ? ? ?比力顯現(xiàn) CARA 計(jì)較和實(shí)測(cè)有很是好的婚配度。我們不曉得其他的聲學(xué)仿真軟件能否有這么高質(zhì)量的婚配。能夠是其他軟件大多沒有斟酌復(fù)雜聲壓振幅的相位部分。此外，揚(yáng)聲器模塊也能夠不非常切確。
? ? ? ?例如，CARA 從 5 到 40,960Hz(間隔1/9倍頻程) 利用4000個(gè)復(fù)雜頻次響應(yīng) (圍繞揚(yáng)聲器 1000個(gè)偏向，4種分歧的間隔)來模擬揚(yáng)聲器的聲音輻射。
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廣州賽佳聲學(xué)燈光工程有限公司
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一、房間基礎(chǔ)（新房間設(shè)計(jì)向?qū)В?/strong>
New Room Design'可以方便地進(jìn)行一個(gè)新文章的基本設(shè)置，有四項(xiàng)：房間平面圖模板、尺寸、墻面材料和揚(yáng)聲器配置。
首先要選擇一種房間平面模板，可以是簡(jiǎn)單的矩形，也可以是其它的，如 L 形。
在第二頁，你要定義房間的基本尺寸，按 F10 可以輸入非公制單位如英尺等。如何要做傾斜天花板，輸入房間的最大尺寸。
注意：房間的高度在向?qū)шP(guān)閉后就不能再修改。
第三頁，選擇基本材料。地板、墻、天花板的材料決定聲學(xué)特性(吸聲系數(shù))。
“Grid points level”定義網(wǎng)格水平面高度，推薦與聽音耳朵齊平。默認(rèn) 100cm 是假設(shè)聽音者坐在沙發(fā)上。
最后一頁，選擇你的揚(yáng)聲器配置。可以選擇立體聲、四聲道等環(huán)繞聲配置。
CARA 2.1 PLUS 包含10種數(shù)字環(huán)繞配置，可以適應(yīng)未來的發(fā)展需要。
二、修改房間平面結(jié)構(gòu)
如果房間模板中沒有你的房間類型，你可以選擇最相近的模板，然后對(duì)平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。從 Draw 菜單中選Floor Plan。
選擇一個(gè)角落點(diǎn)或點(diǎn)擊墻內(nèi)沿插入一個(gè)角落點(diǎn)。
使用 'Guidelines' 輔助線可以精確地度量你的房間平面。
單擊四周的標(biāo)盡可以添加和刪除輔助線。在 View 菜單可以找到更多方便房間設(shè)計(jì)的工具。
他們是：
'Snap to Floor Plan' 吸附到平面結(jié)構(gòu)
'Snap to Object Points' 吸附到對(duì)象點(diǎn)
'Use Guide Lines' 吸附到輔助線
'Use Grid' 吸附到網(wǎng)格
三、插入家具
? ? ? ?從 Edit 菜單選擇 Load Group 就可以從 CARA 的家具數(shù)據(jù)庫中選擇家具放入你的房間設(shè)計(jì)。另外，你也可以自定義家具。家具都是幾個(gè) 3D 對(duì)象組合而成，并會(huì)保存數(shù)據(jù)庫中，可以用于其它的房間設(shè)計(jì)中。
? ? ? ?在房間設(shè)計(jì)中，3D 對(duì)象（家具）可以任意扭曲和移動(dòng)。3D 對(duì)象不僅用來模擬家具，還可以用于更多的應(yīng)用場(chǎng)合，如內(nèi)部的墻壁、門框、窗臺(tái)、托梁、傾斜的天花板、平臺(tái)等。但是，你要考慮如自動(dòng)位置優(yōu)化等的計(jì)算時(shí)間，會(huì)隨房間內(nèi)反射或吸收面的數(shù)量增加而增加。因此不必考慮全部的家具。家具的放置靠近揚(yáng)聲器或聽音者音染的影響最大。同樣大家具也比小家具影響大。
? ? ? ?另外，新版 CARA 2.1 PLUS 的功能 'Acoustic Ambiance（聲學(xué)環(huán)境）'評(píng)估你房間的聲學(xué)特性并提出一些改進(jìn)意見。
因此，房間設(shè)計(jì)中有2個(gè)建議：
新建一個(gè)詳細(xì)的房間設(shè)計(jì)，確保包括所有的家具和材料表面。詳細(xì)信息都在聲學(xué)環(huán)境（Acoustic Ambiance）分析中。
新建一個(gè)最簡(jiǎn)的房間設(shè)計(jì)，只有主要家具。通過計(jì)算確定聲場(chǎng)和揚(yáng)聲器和聽音位的優(yōu)化，計(jì)算時(shí)間短但精度差些。
四、材料表面
房間墻壁和 3D 對(duì)象的材質(zhì)可以從材料數(shù)據(jù)庫中選擇。材料的吸聲系數(shù)影響混響時(shí)間，進(jìn)而影響聲學(xué)環(huán)境的評(píng)估。
你也可以定義墻內(nèi)的特定矩形區(qū)域（材料表面），模擬門、窗、窗簾、地毯。通常它們的吸聲系數(shù)不同于各自的墻面。
材料表面和墻壁是二維的，因而不會(huì)增加計(jì)算時(shí)間，但 3D 對(duì)象是三維，如家具，會(huì)顯著增加計(jì)算時(shí)間，因?yàn)?3D 對(duì)象增加了房間內(nèi)的吸聲和反射面。
使用輔助線可精確地確定材料表面的尺寸。
五、材料的選擇
房間墻壁和3D對(duì)象表面的材料從材料數(shù)據(jù)庫中選擇。材料數(shù)據(jù)中指定的吸聲系數(shù)會(huì)在對(duì)話框中用頻率響應(yīng)圖顯示出來。
'Description' 里有所選材料的說明。
彩色區(qū)域顯示材料紋理，用在 3D 視圖和地板、天花板、墻壁的 2D 視圖中。
'Material Groups'說明材料分在哪一類中。
六、聲學(xué)環(huán)境
? ? ? ?房間的聲學(xué)環(huán)境主要是通過混響時(shí)間體現(xiàn)出來，或聲源停止后到聲學(xué)場(chǎng)強(qiáng)度(能量密度)衰減60dB所經(jīng)歷的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間與房間的大小和房間內(nèi)墻壁、家具對(duì)聲波的吸收密切相關(guān)。吸收強(qiáng)混響時(shí)間就短，吸收弱混響時(shí)間就長(zhǎng)。
長(zhǎng)混響時(shí)間：回聲非常強(qiáng)的房間
? ? ? ?長(zhǎng)的混響時(shí)間發(fā)生在大的、空曠的房間，如教堂，以及反射強(qiáng)烈的房間，如貼瓷磚的浴室。許多人形容這些房間的環(huán)境“活”，或“回聲”。這些房間中語言清晰度較低，聲音尖銳，拍掌會(huì)導(dǎo)致顫動(dòng)回聲。這些回聲可能在房間不同的位置表現(xiàn)得更明顯。
短混響時(shí)間：擠或乏味的房間
? ? ? ?短的混響時(shí)間發(fā)生在有許多聲音阻尼的房間。這使人感覺房間比實(shí)際的小。會(huì)使大多數(shù)人感覺房間環(huán)境“擠”或“乏味”。圖書館就是一個(gè)例子（注：應(yīng)該是書庫）。人是根據(jù)混響時(shí)間來判斷房間的大小的。
混響時(shí)間會(huì)導(dǎo)致聲染色
? ? ? ?通常的房間吸收高頻比低頻多，導(dǎo)致低頻混響時(shí)間比中頻或高頻的長(zhǎng)得多。對(duì)話框中細(xì)紅線是一個(gè)感覺比較理想的房間的例子。綠線顯示理想的混響時(shí)間在頻譜上的上、下限。混響時(shí)間偏離了這個(gè)范圍，人們就會(huì)感覺聲音不自然或有強(qiáng)的聲染色。
CARA 有助于你改善你房間環(huán)境
? ? ? ?CARA 會(huì)幫你判斷混響時(shí)間在頻率上與理想范圍的偏移量。這些計(jì)算考慮了房間的結(jié)構(gòu)也考慮了家具和材料的使用。這些計(jì)算與揚(yáng)聲器系統(tǒng)無關(guān)。
? ? ? ?經(jīng)過計(jì)算，CARA 描述房間的聲學(xué)環(huán)境，并提出改進(jìn)意見。通常是添加或移走家具，或改變房間表面的材料。
七、揚(yáng)聲器和聽音位置
? ? ? ?房間設(shè)計(jì)的最后一步是確定聽音位和從揚(yáng)聲器庫中選擇揚(yáng)聲器并放在實(shí)際位置。如果你先放置聽音位，主揚(yáng)聲器的朝向會(huì)自動(dòng)調(diào)整。
? ? ? ?調(diào)整圍繞著揚(yáng)聲器的位置區(qū)域（矩形），以及吸音位的位置區(qū)域。'Positioning Region'（位置區(qū)域） 可以通過矩形框來調(diào)整大小。你可以指定特殊形狀的位置區(qū)域，如 L 型或兩個(gè)單獨(dú)的矩形區(qū)域。當(dāng)進(jìn)行自動(dòng)位置優(yōu)化的進(jìn)修，揚(yáng)聲器和聽音位可以在這些區(qū)域內(nèi)部移動(dòng)，尋找最佳擺位。
? ? ? ?用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊揚(yáng)聲器或聽音位，允許你調(diào)整位置區(qū)域到地板的距離和垂直高度。設(shè)計(jì)全部完成后，你就可以從 CARACAD 模塊的工具欄中點(diǎn) CARACALC 開始房間的聲學(xué)計(jì)算了。
八、3D 房間的 3D 視圖
? ? ? ?在'3D View'模塊你可以在你設(shè)計(jì)的虛擬房間中走動(dòng)，檢查你的設(shè)計(jì)。
? ? ? ?這在許多情況下都是非常有用的，根據(jù)平面圖來想象 3D 效果較困難。特別是你設(shè)計(jì)了一個(gè)復(fù)雜的房間結(jié)構(gòu)如傾斜的天花板、老虎窗等。
一、位置優(yōu)化
? ? ? ?在運(yùn)轉(zhuǎn)位置優(yōu)化前，你必須從 Options 選項(xiàng)菜單中挪用 Parameter 參數(shù)設(shè)備。如，調(diào)劑最大反射次數(shù) “Maximum Reflection Order”為4到5。
? ? ? ?別的你可以利用一些位置優(yōu)化的對(duì)稱約束條件。這些觸及到你的主揚(yáng)聲器設(shè)置。你可以要求兩揚(yáng)聲器間隔前或側(cè)墻相稱，這要從菜單 Options / Variational Ranges 當(dāng)挑選。
? ? ? ?在優(yōu)化的進(jìn)程，在主窗口中揚(yáng)聲器和聽聲位的位置在每次優(yōu)化完成后城市發(fā)生變化。同時(shí)假如預(yù)先顯現(xiàn) SPL 頻次響應(yīng)曲線（菜單 Results / Positional Optimization），也會(huì)更新。
? ? ? ?計(jì)較跟蹤器(Calculation Tracer)顯現(xiàn)一步一步的優(yōu)化進(jìn)程。
? ? ? ?你也可以隨時(shí)中斷計(jì)較，從 Calculations 菜單當(dāng)選 Break。保存當(dāng)前優(yōu)化成果。
? ? ? ?偶然需重新啟動(dòng)優(yōu)化，如調(diào)劑肇端位置、位置地區(qū)、最大反射次數(shù)今后。
二、可聽化 (Auralization)
? ? ? ?操縱聲卡和耳機(jī)，你可以完成虛擬房間的聽音測(cè)試，如比力揚(yáng)聲器在分歧位置的不同。
房間瞬態(tài)響應(yīng)
可聽化計(jì)較從 Calculation 菜單起頭，在 'Transient Room Response' (TRR)中顯現(xiàn)成果。TRR 使 CARA 能肯定房間中聲染色對(duì)音樂重現(xiàn)的影響。
可聽化計(jì)較用牢固的頻次步長(zhǎng)，0.1 ... 2.5 Hz。頻次基點(diǎn)總數(shù)最高為 500,000 個(gè)。相比力而言，CARA 的計(jì)較，例如特別計(jì)較、聲場(chǎng)計(jì)較，利用牢固頻次步長(zhǎng)，在118頻次基點(diǎn)會(huì)有比力大的顆粒點(diǎn)(對(duì)數(shù)刻度)。
TRR可以顯現(xiàn)和保存，便于進(jìn)一步計(jì)較。經(jīng)過菜單 Results/Auralization: RIA.
可聽化，聽音測(cè)試：
? ? ? ?可聽化聽音測(cè)試比力原始音樂與房間中揚(yáng)聲器的再現(xiàn)音樂。要建立揚(yáng)聲器的音樂再現(xiàn)，原始音樂信號(hào)必須與房間瞬態(tài)響應(yīng)夾雜。原始音樂信號(hào)和再現(xiàn)信號(hào)都要用聲音文件保存到硬盤上。然后利用 ETS Multi Media Player 來實(shí)現(xiàn)聽音測(cè)試。
? ? ? ?原始音樂信號(hào)片斷是聽音測(cè)試必須的，挑選你最喜好的或你以為很好的片斷。音樂片斷應(yīng)能供給很是寬的頻譜（低頻、中頻和高頻），而且全部音樂片斷中較平衡。例如：Jazz、POP 或搖滾音樂。
CARA CD-ROM包括多種音樂樣本。
? ? ? ?你也能夠用 ETS Multi Media Player 來比力多揚(yáng)聲器的再現(xiàn)。與原始音樂樣本停止同一房間的分歧變化對(duì)照，如分歧的揚(yáng)聲器位置。保存處置過的聲音文件，然后在播放器中停止比力。
補(bǔ)充說明：
? ? ? ?房間瞬態(tài)響應(yīng) (TRR) 是在聽音位聲壓級(jí)隨時(shí)候的變化。從揚(yáng)聲器發(fā)出單一的狄拉克（或增量）脈沖，丈量在聽音位的原始聲音和從墻壁、天花板、地板、家具的一次和屢次反射的聲音。
? ? ? ?實(shí)在的狄拉克脈沖需要的帶寬不適用于揚(yáng)聲器。CARA 經(jīng)過在計(jì)較中挑選揚(yáng)聲器范例來斟酌電-聲轉(zhuǎn)換。
? ? ? ?CARA的 TRR 計(jì)較基于在聽音位的分解聲壓頻次響應(yīng)的傅里葉逆變更。
? ? ? ?TRR對(duì)話框顯現(xiàn)正和負(fù)的聲壓振幅，這些振幅平方的成果顯現(xiàn)在混響對(duì)話框中，可與特別計(jì)較中的高分辨力版本停止比力。
三、聲場(chǎng)計(jì)較
? ? ? ?除了自動(dòng)位置優(yōu)化，在 CARA 中聲場(chǎng)計(jì)較是最常用、最重要的功用了。
? ? ? ?首先，從 Options 菜單中挪用 Parameter，如調(diào)劑最大反射次數(shù)(Maximum Reflection Order)為4-5，為下一步的聲場(chǎng)計(jì)較，你假如不在意多花些計(jì)較時(shí)候，可以增加這個(gè)值。
? ? ? ?聲場(chǎng)計(jì)較'Sound Field Calculations'肯定房間聲學(xué)的全數(shù)數(shù)據(jù)，在聽音者耳朵水平面上有 1,000 -3,000 個(gè)均勻散布的網(wǎng)格點(diǎn)。這些觸及到聲壓頻次響應(yīng)、位置、說話清楚度，也包括房間中聲波的時(shí)候相關(guān)性。
? ? ? ?聲場(chǎng)計(jì)較的成果基于揚(yáng)聲器確當(dāng)前位置。
? ? ? ?按照這些成果，綜合斟酌聲染色(頻次響應(yīng)的線性)、位置 (聲像)和說話清楚度，你可以找到最好的聽音位置。
? ? ? ?假如揚(yáng)聲器位置穩(wěn)定，這可以取代位置優(yōu)化 'Positional Optimization'。
四、計(jì)較參數(shù) (Calculating Parameters)
? ? ? ?此對(duì)話框答應(yīng)你編輯計(jì)較參數(shù)。假如你沒法肯定你的調(diào)劑能否合適，點(diǎn) 'Standard'利用默許值，默許的設(shè)備合適大大都情況。
? ? ? ?最大反射次數(shù) Maximum Reflection Order 與計(jì)較精度有關(guān)，但也影響計(jì)較時(shí)候 'Calculating Times'。
? ? ? ?假如你的房間包括很多的多面體，計(jì)較時(shí)候會(huì)大大增加。在這類情況下，你可以減小 'Maximum Reflection Order' 或刪除一些多面體（如刪除一些家具）。
? ? ? ?啟用 complex 的墻阻抗 (Wall Impedances) 會(huì)增加計(jì)較精度和計(jì)較時(shí)候。默許墻阻抗是 real。
? ? ? ?長(zhǎng)的計(jì)較時(shí)候帶來較高的計(jì)較精度，這是根基法例。
? ? ? ?可聽化參數(shù)最大長(zhǎng)度 (Maximum Length) 和取樣率 (Sampling Rate) 界說房間瞬態(tài)響應(yīng)的計(jì)較。TRR 是可聽化(聽音測(cè)試)的根本。TRR 包括了房間中房間聲學(xué)對(duì)音樂再現(xiàn)影響的全數(shù)信息。
? ? ? ?計(jì)較時(shí)候 'Calculating Times' 對(duì)話框顯現(xiàn)可見房間多面體和全數(shù)房間多面體的數(shù)目。多面體數(shù)目取決于現(xiàn)實(shí)的房間設(shè)想，在起頭初次房間聲學(xué)計(jì)較前由 CARACALC 模塊決議。聲波只能在可見墻壁(多面體)上反射(和部分被吸收)。
? ? ? ?別的，所需計(jì)較時(shí)候的預(yù)算也取決于最大反射次數(shù)'Maximum Reflection Order'。
? ? ? ?計(jì)較時(shí)候只觸及到一個(gè)揚(yáng)聲器和一個(gè)聽音位。全數(shù)計(jì)較時(shí)候是揚(yáng)聲器數(shù)和聽音位數(shù)目的倍數(shù)。
? ? ? ?對(duì)于矩形房間(無家具)的計(jì)較時(shí)候很是短 (最多1000次)，由于一切的反射聲波都可以在現(xiàn)實(shí)聲學(xué)計(jì)較前肯定和跟蹤。
五、計(jì)較跟蹤器
? ? ? ?跟蹤器顯現(xiàn)當(dāng)前聲學(xué)計(jì)較的狀態(tài)信息。進(jìn)度條顯現(xiàn)觸及一個(gè)揚(yáng)聲器和一個(gè)聽音位的時(shí)候花費(fèi)。
? ? ? ?在聲場(chǎng)計(jì)較時(shí)代，聽音位置 'Listening Positions' 數(shù)顯現(xiàn)還沒有被計(jì)較的數(shù)目。可以隨時(shí)停止計(jì)較，但計(jì)較成果會(huì)被刪除。
? ? ? ?自動(dòng)位置優(yōu)化時(shí)代，顯現(xiàn)比來一次嘗試時(shí)的嘗試數(shù) 'Trials'、優(yōu)化數(shù) 'Optima'，以及起頭偏移 'Start Deviation'、當(dāng)前最好位置的優(yōu)化偏移 'Optimum Deviation' 和當(dāng)前偏移 'Current Deviation'。
? ? ? ?位置優(yōu)化也可以隨時(shí)停止，這類情況下，當(dāng)前優(yōu)化位置和響應(yīng)的聲學(xué)成果可以被保存到硬盤。
六、比力: CARA 和實(shí)測(cè)
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