Caracterização acústica de salas: um método híbrido combinando os métodos do traçado de raios e fontes virtuais
For the simulation of Room Impulse Responses (RIRs) are specially well succeeded methods built within the geometrical acoustics principles. For wave lengths which are small in relation to the room dimensions, such methods facilitate the obtainment of RIR estimates, since the sound waves are modelled...
| Autor principal: | Menezes, Joaão Vítor Possamai de |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2020
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10178 |
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riut-1-101782020-11-12T17:24:24Z Caracterização acústica de salas: um método híbrido combinando os métodos do traçado de raios e fontes virtuais Acoustical characterization of rooms: a hybrid method combining the raytracing and the image aources methods Menezes, Joaão Vítor Possamai de Rosa, Marcelo de Oliveira Gomes, Marcio Henrique de Avelar Rosa, Marcelo de Oliveira Gomes, Marcio Henrique de Avelar Pinho, Antonio Carlos Brante, Glauber Gomes de Oliveira Engenharia acústica Programas de computador Som Engenharia elétrica Acoustical engineering Computer programs Sound Electric engineering CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::AREAS CLASSICAS DE FENOMENOLOGIA E SUAS APLICACOES::ACUSTICA For the simulation of Room Impulse Responses (RIRs) are specially well succeeded methods built within the geometrical acoustics principles. For wave lengths which are small in relation to the room dimensions, such methods facilitate the obtainment of RIR estimates, since the sound waves are modelled as rays, eliminating the need for a wave equation-based solution. Given the relevance of such methods, this paper presents an implementation of the hybrid method proposed by Michael Vorländer in 1989, which combines the Ray tracing and the Image sources methods. This improved method combines the speed of the Ray tracing with the precision of the Image sources. Initially is proposed a version of this hybrid method, which is implemented in MATLAB using its parallel processing capacities. Other benefits of the development of the method in MATLAB are expected, such as the ease of disclosure through packages of scripts and its application in signal processing and acoustics undergraduate and graduate classes. Then the method’sperformance was analyzed through the comparison of simulated and analytically obtained RIRs using acoustical parameters and MSE. Were also analyzed the impacts of the implementation of non-uniform sound source and diffuse reflections. The results were not absolutely conclusive, but they show promising paths for further research. New studies using more concentrated non-uniformities on the sound source and more variations of the diffuse reflections applying the diffusion coefficient of surfaces are next steps to be taken. Para a simulação de respostas ao impulso de salas, são especialmente bemsucedidos os métodos que usam os princípios da acústica geométrica. Para comprimentos de onda pequenos em relação às dimensões da sala, tais métodos facilitam a obtenção de estimativas da Resposta ao Impulso, já que as ondas sonoras são modeladas como raios, eliminando a necessidade de resolução da equação da onda. Dada sua relevância, este trabalho apresenta uma implementação do método híbrido proposto por Michael Vorländer em 1989 que combina o método do Traçado de Raios e o método das Fontes Virtuais. Esse método aprimorado combina a rapidez do Traçado de Raios com a precisão das Fontes Virtuais. Primeiramente, propõe-se uma versão desse método híbrido implementada em linguagem MATLAB usando suas capacidades de execução paralela. Outros benefícios esperados com o desenvolvimento nesse ambiente são a facilidade de divulgação, por meio de pacote de scripts, e de uso em disciplinas de graduação e pós-graduação na área de acústica e processamento de sinais. Em seguida, sua performance é analisada comparando-se as respostas ao impulso medidas com respostas obtidas analiticamente através de parâmetros acústicas e do Erro Médio Quadrático (MSE) entre tais respostas. Foram também analisados os impactos da implementação de fonte sonora não uniforme e de reflexões difusas. Obtiveram-se resultados não inteiramente conclusivos, mas que indicaram caminhos para continuidade da pesquisa. Novos estudos com concentrações de raios mais compactas na fonte sonora e também com mais variações de implementação de reflexões difusas incorporando o coeficiente de difusão das superfícies são próximos passos a serem dados. 2020-11-12T17:24:24Z 2020-11-12T17:24:24Z 2018-06-15 bachelorThesis MENEZES, João Vítor Possamai de. Caracterização acústica de salas: um método híbrido combinando os métodos do traçado de raios e fontes virtuais. 2018. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10178 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Curso de Engenharia Elétrica UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Português |
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Engenharia acústica Programas de computador Som Engenharia elétrica Acoustical engineering Computer programs Sound Electric engineering CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::AREAS CLASSICAS DE FENOMENOLOGIA E SUAS APLICACOES::ACUSTICA |
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For the simulation of Room Impulse Responses (RIRs) are specially well succeeded methods built within the geometrical acoustics principles. For wave lengths which are small in relation to the room dimensions, such methods facilitate the obtainment of RIR estimates, since the sound waves are modelled as rays, eliminating the need for a wave equation-based solution. Given the relevance of such methods, this paper presents an implementation of the hybrid method proposed by Michael Vorländer in 1989, which combines the Ray tracing and the Image sources methods. This improved method combines the speed of the Ray tracing with the precision of the Image sources. Initially is proposed a version of this hybrid method, which is implemented in MATLAB using its parallel processing capacities. Other benefits of the development of the method in MATLAB are expected, such as the ease of disclosure through packages of scripts and its application in signal processing and acoustics undergraduate and graduate classes. Then the method’sperformance was analyzed through the comparison of simulated and analytically obtained RIRs using acoustical parameters and MSE. Were also analyzed the impacts of the implementation of non-uniform sound source and diffuse reflections. The results were not absolutely conclusive, but they show promising paths for further research. New studies using more concentrated non-uniformities on the sound source and more variations of the diffuse reflections applying the diffusion coefficient
of surfaces are next steps to be taken. |
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MENEZES, João Vítor Possamai de. Caracterização acústica de salas: um método híbrido combinando os métodos do traçado de raios e fontes virtuais. 2018. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018. |
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