Что такое программное обеспечение для акустического анализа?

Что такое программное обеспечение для акустического анализа?

Программное обеспечение для акустического анализа — это программное обеспечение, которое поддерживает понимание акустических явлений путем анализа основных характеристик звука, таких как распространение звука, отражение, поглощение и интерференция, а также путем визуализации свойств звука, которые невидимы глазу.

В частности, акустический анализ с использованием метода конечных элементов, как и структурный анализ, позволяет проводить анализ на ранней стадии проектирования и получать раннюю обратную связь по проекту, предотвращая переделку проекта из-за акустических дефектов.

Существуют и другие методы анализа, называемые методом разностей и методом граничных элементов.

Применение программного обеспечения для акустического анализа

Анализ, связанный со звуком, становится все более важным, например, анализ уровня шума железнодорожных вагонов, излучаемого звука автомобильных двигателей и шума глушителя.

С точки зрения шумоподавления необходимо проанализировать, какой объем звука может быть экранирован и поглощен звукоизолирующими конструкциями и звукопоглощающими материалами.

Кроме того, для оценки распространения звука и акустических характеристик существует множество приложений, связанных со звуком, например, акустические характеристики автомобильного аудиооборудования, исследование качества звука в больших помещениях, таких как концертные залы, и случаи, когда требуется обработка вплоть до высоких частот.

В последние годы также было представлено программное обеспечение для акустического анализа, которое идет на шаг дальше обычного акустического анализа человеческого голоса, например, считывает эмоции или количественно оценивает качество встречи.

Принципы программного обеспечения для акустического анализа

Принцип анализа основан на волновом уравнении. Особенно в анализе, где важно распространение звука в пространстве, необходимо решить трехмерное волновое уравнение, но во многих случаях решить его непросто, поэтому обычно используется решатель, который дискретно моделирует пространство анализа.

Частота звука, которую может слышать человеческое ухо, находится в диапазоне от 20 Гц до 20 000 Гц, но звуки с более низкой частотой, как правило, труднее услышать, что называется характеристикой человеческого слуха. Во время ускорения или шума от реактивного самолета применяется поправочный коэффициент для коррекции уровня сигнала (дБ) для частоты шума в соответствии с этой слуховой характеристикой, и анализ выполняется в соответствии с тем, как люди воспринимают звук на месте.

В анализе конечных элементов очень важен способ настройки сетки (размер каждого элемента в анализе), и поскольку длина волны λ обратно пропорциональна частоте f, длина волны или размер сетки должны быть установлены с учетом частоты акустического анализа.

В методе бесконечных граничных элементов размер сетки (размер элементов) должен быть меньше 1/4 длины волны частоты анализа из-за ограничений алгоритма анализа.