Sound Field Distribution Using Randomly Traced Sound Ray Techniques

Monte Carlo methods are applied to ray tracing techniques in order to calculate the sound field distribution in an enclosure. Indeed, these methods fit particularly well the problem, even in the case of rooms with complex geometry. Moreover, we can reduce computing time for a given accuracy. The computer program determines several parameters describing the sound field on cross-ruled audience surfaces specified by the user (sound pressure level (dB), reverberation time, directivity and echo diagram). The applications compare measured (in an existing room) and computed (in the corresponding room model) values of these parameters for a measurement room and a theatre.

The predictions are fairly good for reverberation time calculations and very close to the measured values for SPL calculations.

Zusammenfassung

Monte-Carlo-Methoden werden für diese Schallstrahlentechnik verwendet, um die Verteilung des Schallfeldes zu berechnen. Diese Methoden eignen sich besonders gut, um dieses Problem zu lösen, selbst für Räume mit komplizierter Geometrie. Außerdem kann man für eine bestimmte Genauigkeit die Berechnungszeit verkleinern. Das Großrechnerprogramm bestimmt mehrere Größen, die das Schallfeld auf viereckigen Zuhörerflächen beschreiben (Schalldruckpegel, Nachhallzeiten, Schallvektoren, Echogramme).

Die Anwendungen des Programms zeigen die Vergleiche zwischen gemessenen (in einem bestehenden Raum) und berechneten (im entsprechenden Simulationsraum) Werten für einen Meßraum und ein Schauspielhaus. Die Vorhersagen sind ziemlich gut für die Berechnungen der Nachhallzeiten und ziemlich genau für die Berechnungen des Schalldruckpegels.

Sommaire

Le but du travail est d'appliquer les méthodes numériques de Monte Carlo à la méthode des rayons afin de calculer la répartition du champ sonore dans un local. On a constaté, en effet, que ces techniques se prêtaient particulièrement bien à la résolution du problème, même dans le cas de salles à géométrie complexe, et qu'elles permettaient de réduire le temps de calcul pour une précision donnée. Le programme d'ordinateur calcule les différents paramètres décrivant le champ sonore sur un quadrillage des surfaces d'audience spécifiées par l'utilisateur (niveau de pression (dB), temps de réverbération, directivité et échogrammes). Lors des applications, on compare les valeurs mesurées (dans la salle réelle) et calculées (dans la salle modélisée) de ces paramètres pour un local de mesure et une salle de spectacles.

Les prédictions sont très bonnes pour le calcul de niveaux de pression et honnêtes pour le temps de réverbération.