МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗВУКА С ПОМОЩЬЮ СРЕДСТВ АУРАЛИЗАЦИИ ВНУТРИ ОГРАНИЧЕНИЯ С ВАРИАЦИЯМИ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ

Регистрация акустических свойств и аурализация закрытых помещений приобретают все большее значение. В современном мире при проектировании или реконструкции исторических зданий, таких как оперные театры, церкви и концертные залы, важно смоделировать распространение звука, чтобы сохранить первоначальные акустические свойства. В нашей статье мы рассматриваем процесс распространения звуковой волны во внутренней трехмерной нестационарной области, а именно моделирование акустики в концертном зале. Для этого по заданным входным параметрам, начальным и граничным условиям была определена функция распределения звукового давления в заданной области за период времени. В ходе расчетов мы используем вычислительную платформу для реализации метода конечных элементов, а также метод конечных разностей на примере явной схемы. На основе численных результатов мы делаем выводы об эффективности методов аурализации замкнутых пространств, а также описываем аспекты оптимизации и использования методов.

1. Pengpeng Xie, Yong Peng, Tiantian Wang, Zhifa Wu, Song Yao, Mingzhi Yang, Shengen Yi. (2020) Aural comfort prediction method for high-speed trains under complex tunnel environments, Transportation Research Part D: Transport and Environment, vol. 81, 102284, ISSN 1361-9209, https://doi.org/10.1016/j.trd.2020.102284

2. Roberto A. Tenenbaum, Filipe O. Taminato, Viviane S.G. Melo. (2020) Fast auralization using radial basis functions type of artificial neural network techniques, Applied Acoustics, vol. 157, 106993, ISSN 0003-682X, https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2019.07.041

3. Frederico Pereira, Francisco Soares, Carlos Silva, Emanuel Sousa, Elisabete Freitas. (2021) CPX based synthesis for binaural auralization of vehicle rolling noise to an arbitrary positioned stander-by receiver, Applied Acoustics, vol. 182, 108211, ISSN 0003-682X, https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2021.108211

4. Rodríguez-Molares A. (2013) A new method for auralisation of airborne sound insulation, Applied Acoustics, vol. 74, issue 1, pp. 116–121, ISSN 0003-682X, https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2012.06.017.

5. Staffeldt H. (1993) Modelling of room acoustics and loudspeakers in JBL's complex array design program CADP2, Applied Acoustics, vol. 38, issues 2–4, pp. 179–193, SSN 0003-682X, https://doi.org/10.1016/0003-682X(93)90050-G.

6. Naylor G.M. (1993) ODEON–Another hybrid room acoustical model, Applied Acoustics, vol. 38, issues 2–4, pp. 131–143, ISSN 0003-682X, https://doi.org/10.1016/0003-682X(93)90047-A.

7. Koutsouris D. & Vorländer M. (2019). Auralization: An overview. Applied Sciences, 9(2), 243. doi:10.3390/app9020243.

8. Rindel J.H. & Gade A.C. (2017) Auralization: Fundamentals of acoustics, modelling, simulation, algorithms, and acoustic virtual reality. CRC Press.

9. Kleiner M., Dalenbäck B.I., Svensson P. & Västfjäll D. (2007) A virtual sound environment system based on measured and simulated room impulse responses. Acta Acustica united with Acustica, 93(2), pp. 210–220.

10. Lindau A., Kleiner M. & Sarey Khanie M. (2019) Auralization for urban sound planning and soundscape design. Acta Acustica united with Acustica, 105(5), pp. 957–968.

11. Katz, B. F. G., & Aspöck, L. (2019) Auralization of wind turbine noise for soundscape assessment. Applied Acoustics, 155, pp. 74–81.

12. Franck A. & Corteel E. (2018) Auralization in room acoustics design using virtual reality. Applied Sciences, 8(9), 1497. doi:10.3390/app8091497

13. Lifshitz S.Y. Kurs arhitekturnoj akustiki; M:МВТУ, vol. 128, 1927, pp. 17–39.