２５坪普羅住宅的音響室夢想

[psycho]

好啦！從現在起，開放星期一到五之9:00到16:00時間可以進行預約家訪，我知道 Higuma 你很想來被電，歡迎歡迎！

車子可以停我家旁邊的大潤發，大概有兩百個車位；歡迎來鬥機，但是被我的『殺音響錄音』電爆了後別生氣就好.....

[k900733]

好想去觀摩學習一下呀！

[Higuma]

好啦！從現在起，開放星期一到五之9:00到16:00時間可以進行預約家訪，我知道 Higuma 你很想來被電，歡迎歡迎！

車子可以停我家旁邊的大潤發，大概有兩百個車位；歡迎來鬥機，但是被我的『殺音響錄音』電爆了後別生氣就好.....

我只想見識教授你的粽子流到底如何

[bchsieh]

在教授的另外一個串子裡，討論到教授音響室裡的低頻駐波，所以跑了一些模擬之後貼出結果。
有幾位網兄對空間模擬的軟體有興趣，為了避免主題混淆，所以移到這個空間的串子來回覆。

教授以及諸位網兄，如果不妥，請多多包涵，並告知小弟。

小弟用的是有限元素分析軟體，來進行空間聲學模擬。
有限元素分析軟體，專業等級的價位幾乎都是百萬起跳。
但如果只是跑跑簡單的分析，得到初步的概略結果，免費軟體還算是堪用。
所以軟體的價錢並不是門檻。

但是，要用有限元素分析軟體，另有其他門檻。
1. 空間建模 2. 邊界條件 3. 材質物理參數設定

第一點就是把空間尺寸輸入軟體，需要對CAD/CAM等電腦輔助設計軟體有一定的熟悉度，才容易上手。
第二點是設定空間中的物體表面遇到震動時的反應。也就是波遇到介面時的反射/透射/吸收的各種參數。
第三點是物體本身的材質遇到震動時，在材質內部的波傳導參數。

越貴的軟體，所提供的第二點和第三點的材質資料庫越豐富，能設定的參數也越多。
免費的軟體，除了幾種基本的材質，其他的都要自己建。
沒有對背後的物理意義有了解，並掌握這些物質的測量參數，要自己建立材質庫，是極為困難的。

底下的維基網頁，列出了一堆免費和商用有限元素分析軟體:
https://en.wikipedia.org/wiki/List_o...tware_packages
小弟這次使用的軟體，就是網頁名單裡排第一個的Agros2D。

既然名字裡面有2D，所以這個軟體只試用於二維空間。
名單內有一些免費軟體，可以做三維空間模擬。
但三維空間在建模困難度比二維高很多，而且電腦所需要的運算時間也比二維多了百倍以上。
所以三維模擬的軟體，這篇就先不討論。
大家如果玩過Agros2D之後覺得還是不足，想進階到3D，可以下載來玩玩..

安裝完Agros2D之後，執行了卻不知道如何開始，可以先從Demo範例來玩。
Demo裡面有個分類是Acoustic，就是聲學模擬的意思。
這個分類裡有三個範例，其中有一個就是空間模擬的例子。
可以直接把這個範例內的空間，改成您想模擬的空間。
您的第一個有限元素分析的聲學空間模擬就完成了。

以下就是教授的音響室，在四周都是堅硬水泥牆，空間內除了喇叭外，無其他家具的空間聲學模擬結果：

psycho_room_acoustic.001.png

如果您有辦法在材質庫內加入如泡棉，木頭，玻璃，布料等常見家具材質，就更能模擬出真實狀況。
甚至哪裡該做吸音，哪裡該做擴散，都可以藉由模擬得到大致的結果，不用瞎子摸象。

[jimmywu]

Generally, the governing equation for acoustic propagation is the Helmholtz equation and it can be solved by boundary element method (a simplified FEM). I wrote my own program and published a paper on the 3-D scattering of ultrasonic waves by red blood cell. it really takes time. In FEM, we solve more complicated Navier-Stoke equations. Whatever, 反射/透射/吸收的各種參數 is the key for solving acoustic problem by BEM (FEM too). For smooth concrete wall, total reflection may be a good assumption. Or try to get the data of acoustic impedance (density times sound speed), you can also get a precise boundary condition. For materials other than that, such as rough surface or absorptive material, measurements has to be made to estimate the above properties. The graphs look reasonable. How did you define the source? In acoustics, we usually make it a "Baffle" piston --- non-reflective plane source. Also, the grid size has to be smaller than 1/6 of the wave length, it seems to be a lesser problem at low frequency.

[bchsieh]

jimmywu兄，

哇，小弟拋磚引玉，真正高手出現了。
在Agros2D內，有個pressure source，應該等同於Baffle piston，都是非反射平面壓力源。
小弟設定的壓力源，就位於喇叭正前方的那一個面（共兩個喇叭），壓力為1 Pa，等於 94 dB (SPL)。

最高分析頻率為100Hz，波長為3.4公尺。六分之一約為55公分。
小弟使用的grid size遠小於這個尺寸。

[Deen]

好奇問一下，教授好像沒在用任何的DRC軟硬體
請問不用的原因是？因為和jplay雙CAT不相容嗎？

[psycho]

好奇問一下，教授好像沒在用任何的DRC軟硬體
請問不用的原因是？因為和jplay雙CAT不相容嗎？

jplay雙CAT 與 DRC(drc-fir.sourceforge.net) 一定相容！只是我沒有玩而己......

沒有玩真正的原因是懶( )，其次的原因是越來越發現我『偏好』的聲音似乎比較不在乎空間造成的失真。怎麼說呢？

我猜：第一，任何樂器在一個爛到爆的空間，都會發出令人昏倒的難聽聲音。但是對於一個只是想要辨認現在到底是那一種樂器在發聲的人來說，只要經驗足夠，基本上完全不受空間失真的影響，大腦會自動辨認出來，只是感覺(耐聽)不佳而己。

第二、如先前那篇長篇文章所述：聽音響著重把音樂當成一張一張繪畫的，那麼空間造成的失真會難聽到爆完全受不了！而我這種比較偏好聽整體音樂結構的，只要每個故事情節夠清楚即可；如此情況下似乎空間失真也不會造成太大問題........

所以真的越來越發現我對於音響空間的要求非常低，但是演奏、錄音與音響器材的素質則是要求嚴苛到無人能比；這樣子分享出來的音響觀念肯定是異類中的異類，不知道多少人被我帶壞了.......

[bchsieh]

好奇問一下，教授好像沒在用任何的DRC軟硬體
請問不用的原因是？因為和jplay雙CAT不相容嗎？

DRC很厲害，但是需要非常有經驗的人，而且有相關硬體設備（例如校正過的測試麥克風等等）才能真正用得好。
一般劇院擴大機所附的空間校正，只是妥協過後的產品，而且是針對多聲道的系統。
對兩聲道系統來說，在各方面的要求都高出很多。
DRC若不會調整，很容易陷入顧此失彼的情形。

另外，加上DRC後，由於增加了電腦運算量，jitter會大增，jplay無論是單機還是雙機的優勢就會被大大的削弱。
小弟猜測除非在後端加上另外一串提到的不同步isolator+reclock，不然雖然空間效應被修正了，但一定會在某些聲音性能上有所犧牲。

[Deen]

另外，加上DRC後，由於增加了電腦運算量，jitter會大增，jplay無論是單機還是雙機的優勢就會被大大的削弱。
小弟猜測除非在後端加上另外一串提到的不同步isolator+reclock，不然雖然空間效應被修正了，但一定會在某些聲音性能上有所犧牲。

嗯，那就是看個人需求，兩權相害取其輕了
我跑去jplay網站看DRC的相關討論
用與不用的人大約一半一半吧
不用的人，主要是實體空間已經處理到不錯程度了，所以覺得沒必要
而覺得DRC很有幫助的人，則是在實體空間的處理上，有較大的限制，只好借DRC之力