Aplicación en MATLAB para el análisis acústico y auralización de recintos cerrados
Enviado por Rebecca • 1 de Enero de 2019 • 2.058 Palabras (9 Páginas) • 377 Visitas
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- EDT y Tiempos de Reverberación
Para medir el tiempo de decaimiento de la energía se realizó una estimación por mínimos cuadrados, el cual consiste en elevar la señal al cuadrado y aplicando el método de integración hacia atrás de Schroeder para obtener la curva de decadencia de energía, luego se compara con la recta descendente de -60dB y se mide el tiempo según el criterio, para el EDT se evalúa el tiempo en la región de 0 a -10 dB, para el T10 de -5 a -15 dB, para el T20 de -5 a -25 y para el T30 de -5 a -35.
- Relaciones Energéticas
Los parámetros energéticos se calculan integrando la respuesta al impulso. Los limites de integración se establecen según el parámetro a calcular. A continuación, se muestran las formulas utilizadas para cada uno:
[pic 2] (3)
[pic 3] (4)
[pic 4] (5)
Cabe resaltar que la integración debe realizarse después de normalizar la respuesta al impulso ya que el área bajo la curva de una señal mono no se puede calcular.
- Auralización Ecasya
[pic 5]
Figura 2. Interfaz para la auralización
Fuente Propia
La herramienta para la auralización de recintos cerrados calcula la respuesta al impulso virtual de un recinto (VIR) con base algoritmo elaborado por Eric A. Leeman que predice el decaimiento de la energía usando el método de imagen-fuente. Este método consiste en generar fuentes virtuales en los puntos donde se dan las intersecciones de los rayos de primer orden, de esta manera se reconstruye la respuesta al impulso hasta completar el tiempo de decaimiento de la señal la cual es calculado mediante los parámetros de entrada.
La auralización se puede describir como el arte de la predicción del sonido dentro de un ambiente acústico haciendo uso de audífonos, está basada en el procesamiento de la señal usando la multiplicación punto a punto o convolución entre una señal anecoica y la respuesta al impulso.
- Evaluación y resultados
La evaluación de la aplicación considera solamente la herramienta para el análisis acústico. Se realiza una medición con cada programa para dos recintos con caracteristicas acústicas diferentes los cuales son: un aula de clase y el laboratorio de sonido ubicados de la universidad de San Buenaventura Cali.
Se utilizan 3 aplicaciones comerciales aparte de Ecasya y se realiza la medición de la respuesta al impulso junto al cálculo de los parámetros acústicos para comparar resultados mediante tablas.
- Medición en el laboratorio de sonido
Las mediciones se realizaron con una señal sweep exponencial de duración 3 segundos, teniendo en cuenta que las condiciones acústicas para cada software eran las mimas. Se calcularon todos los parámetros acústicos que caracterizan el laboratorio con el fin de comparar los valores arrojados por cada aplicación y de esta manera dar una valoración de nuestra aplicación.
A continuación, se muestran las tablas comparativas para algunos de los parámetros acústicos.
EDT Y TIEMPOS DE REVERBERACIÓN MEDIO
Ecasya
Easera
Dirac
RiTA
EDT [s]
0.59
0.61
0.62
0.54
T10 [s]
0.71
0.74
0.76
-
T20 [s]
0.76
0.80
0.73
0.64
T30 [s]
0.80
0.89
0.75
0.77
Tabla 1. Comparación del EDT y Tiempos de Reverberación medio en el laboratorio de sonido
TIEMPOS DE REVERBERACIÓN POR OCTAVAS [T20]
Frecuencia central
Ecasya
Easera
Dirac
RiTA
125 Hz [s]
0.97
0.99
1.06
0.97
250 Hz [s]
0.80
0.81
0.84
1.03
500 Hz [s]
0.59
0.66
0.59
0.46
1 kHz [s]
0.61
0.63
0.62
0.54
2 kHz [s]
0.72
0.76
0.77
0.42
4 kHz [s]
0.55
0.59
0.58
0.46
8 kHz [s]
0.55
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