Geometry Reduction in Room Acoustics Modeling

Siltanen, Samuel; Lokki, Tapio; Savioja, Lauri; Christensen, Claus Lynge

doi:10.3813/aaa.918049

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“…The complex architectural details such as an ornament, cornice, framing etc. were omitted because they do not produce any strong early reflections to the receiver [15]. Table 1 presents data summarizing the main physical characteristics of the eight selected churches.…”

Section: Model Construction and Simulationmentioning

confidence: 99%

“…This geometrical consideration must be given not only in the design of the building floor plan but also in the design of the section as well. Also, in the prediction of acoustical simulation, the dimensional ratios of the room length to its width as well as the ratios of the room height to width are important considerations in the design [14][15][16]. At present, church geometric configurations vary from classical rectangular shaped to the octagonalshaped plan.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Relationship between room characteristics and speech intelligibility in contemporary churches in Malaysia

Din¹,

Yong²,

Razak³

2016

Int. J. Automot. Mech. Eng.

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Church as a place of worship has a unique architectural style and is of great social importance for the Christian community. The church geometric configurations vary from classical cruciform to octagonal-shaped plan. Acoustically, some geometric shapes work much better than others while others can be downright awful. The objective of this study is to investigate the relationship between room characteristics and speech intelligibility in church acoustics. At the first stage of this study, a total of eight existing churches in Malaysia were identified and then grouped into three types, i.e. fan, rectangular, and cruciform. Then, a fan-shaped room model was selected to be simulated in detail for sectional studies. Nine different ceiling shapes were constructed for evaluation purposes. All the selected churches were modelled using the 3D modelling software, SketchUp and then exported into the commercial acoustic software, ODEON, for acoustical simulation. The simulated results were then compared to the parameter of speech transmission index (STI). The results indicate that there was no specific relationship of the STI with all three groups of room types. However, a direct relationship between the STI means value with its room volume as well as its distance between sound source and receiver points can be observed, whereby F3 being the highest average value of STI (0.44) whereas R2 showed the lowest average value of STI (0.30). All room models generally achieved 'fair' STI values at the front position of the altar but the STI values drop into 'poor' when the distance exceeds over than 6.5 m. In the second stage, the results obtained show a direct relationship between the STI means values with the lower ceiling height above the sound source and a shorter distance between the sound source and its surrounding walls that may provide higher speech intelligibility due to the strong early sound energy. This paper provides fundamental data on the relationships between room characteristics and speech intelligibility, which would then help with future refinements.

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Section: Model Construction and Simulationmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Relationship between room characteristics and speech intelligibility in contemporary churches in Malaysia

Din¹,

Yong²,

Razak³

2016

Int. J. Automot. Mech. Eng.

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“…For example, in ray-tracing methods or beam-tracing method only a finite number of rays are considered to be emitted by every image sound source [15,30]. In real-time auralization, especially in dynamic environments, the approximation in geometric accuracy [27] and late reverberation [2] are used. The similar approximations are involved in non-GPU fast RIR simulations.…”

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confidence: 99%

GPU-based image method for room impulse response calculation

Zhang

2015

Multimed Tools Appl

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Room impulse response (RIR) simulation based on the image-source method is widely used in room acoustic research. The calculation of the RIR in computer has to digitalize sound propagation delay into discrete samples. To carefully consider the digitalization error greatly increases the massive computational load of the image-source method. Therefore many real-time audio applications simply round-off the propagation delay to its nearest sample. This approximation, however, especially when the sampling frequency is low, degrades the phase precision that is required by applications such as microphone array. In this paper, by involving a Hanning-windowed ideal low-pass filter to reduce the digitalization error, a more precise image-source model is studied. We analyze its parallel calculation procedure and propose to use Graphics Processing Unit (GPU) to accelerate the calculation speed. The calculation procedure is divided into many parallel threads and arranged according the GPU architecture and its optimization criteria. We evaluate the calculation speeds of different RIRs using a general 5-core CPU, an ordinary GPU (GTX750) and an advanced GPU (K20C). The results show that, with similar precise RIR results, the speedup ratios of GTX750 and K20C over the general CPU can achieve 20 and 120 respectively.

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“…-12 -Durante el 2008 se mejora el cálculo de la atenuación energética de los rayos debido a la absorción del aire y los condicionantes atmosféricos [42]. Al mismo tiempo se plantea, por primera vez, la problemática del grado de detalle de los modelos virtuales [43]. Este problema nunca existió, ya que el coste computacional siempre ejercía de barrera a la hora de detallar las salas, sin embargo, la mejora de los procesadores ya no suponía ninguna limitación para el diseño.…”

Section: Indice De Figurasunclassified

“…Para facilitar el rodaje del programa, a la hora de definir el volumen de trabajo, se realiza una simplificación volumétrica. A modo de criterio general [74], se simplifica a un único plano, el que contenga resaltes, salientes, grecas, detalles, etc… que supongan menos de 15cm en alguna de sus dimensiones.…”

Section: Modelo Virtual De La Salaunclassified

Contribución a la simulación virtual de parámetros de calidad acústica en espacios arquitectónicos. Aplicación del método de superficies de respuesta

Millán¹

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Tesis DoctoralContribución a la simulación virtual de parámetros de calidad acústica en espacios arquitectónicos. Aplicación del método de superficies de respuesta. AgradecimientosEn primer lugar me gustaría expresar mi más profundo agradecimiento a mis directores de tesis, D. Manuel Jesús Ramírez Blanco y D. José María Bravo PlanaSala, quienes no sólo han hecho posible esta tesis, sino que también me guían y aconsejan a diario en mi carrera universitaria.A todo el grupo de investigación del GICONSIME, Mar, Felipe, Abel y Antonio, y en especial a Juanjo, su director, no sólo por haberme acogido como uno más, sino por animarme y no permitir que me rindiese ante las pruebas fallidas.Pese a no haber colaborado directamente, quiero agradecer al Ciencias Rugby Club y al Campus Gijón Rugby, en especial a sus entrenadores Suso, Rubén, Alejandro, Cubas, Paco y Ariel, por enseñarme que siempre que algo sale mal, siempre que caes al suelo, la única opción posible es levantarse y volverlo a intentar con más fuerza.A mi hermana y a mi madre, por estar siempre dispuestas a ayudarme en lo que hiciese falta para poder concluir este proyecto.A Leles, por sus incansables ánimos, por las noches en vela, por aguantarme todo este tiempo y por aprender a vivir entre papeles llenos de números y gráficos.Sin embargo, esta tesis nunca podría haberse concluido sin la ayuda de una persona en particular. El responsable de que sujetase mi primer sonómetro a los 9 años de edad. Compañero, consejero y director, no sólo de tesis, sino de vida, mi querido, mi viejo, mi amigo… mi padre.-IV --V - RESUMENEl análisis acústico de espacios arquitectónicos ha sido ampliamente estudiado en los últimos años. Este análisis se ha enfocado desde diferentes puntos de vista, siendo la simulación uno de ellos.En salas de grandes dimensiones y en particular en aquellas que poseen un determinado valor patrimonial, es muy interesante conocer, además de las condiciones acústicas de la situación actual, las que resulten de futuras intervenciones que puedan conllevar un cambio de uso de dicho espacio. Para ello, es necesario disponer de un modelo fiable que permita prever la variación de estas condiciones ya que cualquier intervención tendente a mejorar su acústica es siempre costosa, tanto en presupuesto como en la posible alteración de la arquitectura interior.Por todo ello, la posibilidad de simular el efecto que pueda tener cualquier cambio en cuanto a las características geométricas de la sala o de los materiales que la componen cobra una especial relevancia.En general, los programas de simulación acústica (Odeon, Caat, etc.) trabajan sobre un modelo tridimensional de la sala y aplican unos valores de los coeficientes de absorción de los materiales de revestimiento, que se toman de la bibliografía o directamente de ensayos, cuando el caso lo permite. Como resultado de esta simulación, se obtienen los valores de los parámetros de calidad, tanto temporales como energéticos, siendo el más importante el tiempo de reverberación en función de la frecuencia (para c...

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Geometry Reduction in Room Acoustics Modeling

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Relationship between room characteristics and speech intelligibility in contemporary churches in Malaysia

Relationship between room characteristics and speech intelligibility in contemporary churches in Malaysia

GPU-based image method for room impulse response calculation

Contribución a la simulación virtual de parámetros de calidad acústica en espacios arquitectónicos. Aplicación del método de superficies de respuesta

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