CATT-Acoustic v7.2
La geometría de la sala es descrita usando un formato de
texto con estructura jerárquica o vía AutoCAD. Mediante el formato propio de CATT es
posible parametrizar al máximo la geometría, de tal modo que la gestión del modelo es
muy rápida y potente (sería posible introducir más o menos detalles según lo
hubiéramos establecido).
- La sentencia INCLUDE permite una estructura
jerárquica con partes de la sala en ficheros separados, facilitando la gestión del
modelo
- Expresiones y funciones matemáticas dentro del fichero de
definición de geometría (por ejemplo, sin( ), cos( ))
- Constantes numéricas locales y globales (es decir, GLOBAL
ceil_height = stage_height + 10)
- Constantes de texto simbólicas (LOCAL wup =
"wall of unknown plaster") e.g. shortcut names
- Sentencias SAY, RETURN, BREAK
- Sentencias if-then para variaciones geométricas (IF
balcony THEN ...)
- Comentarios de texto
- Herramientas para fijar esquinas y rotar objetos, traslación,
copia, etc (lock(), cut(), x(), y(), z(), OBJECT, ROTATE,TRANSLATE, COPY)
- Simetrías de modelos (MIRROR)
- Generación en un solo paso de coordenadas circulares o
similares mediante la fución LOOP
(loop(500,a,0,315,45,2*cos(a),2*sin(a),3))
- Permite modelos mantenibles de forma muy consistente y precisa
- Se incluye una rutina en AutoLISP que genera
un fichero en formato CATT directamente desde AutoCAD (los modelos creados
en formato CATT pueden exportarse también a AutoCAD por medio de un formato de fichero
intermedio)
- Exportación a formato CATT 3D-Viewer,
basado en OpenGL
- Exportación a VRML 2.0, lo que permite modelos
3D interactivos con sonido auralizado (tecleando un fichedo 3D se puede
reproducir el sonido asociado con la vista). Los ficheros VRML pueden linkarse a una
página web por medio de un plug-in o un add-on. La versión 7.1 es compatible con Cosmo
Software's VRML-browser CosmoPlayer
v2.1 y Platinum Technologies' VRCreator
2.0 (de tal forma que superficies individuales se pueden mapear o colorear con
texturas)
La predicción está basada en el algoritmo RTC-II
("Randomized Tail-corrected Cone-tracing", segunda
versión), en ray-tracing, o en el modelo ISM (Image Source
Model). Permite:
- Hasta 260 fuentes sonoras
- Hasta 100 receptores
- Difusión dependiente de la frecuencia
- Difusión de borde (edge diffusion) dependiente de la
frecuencia y tamaño de superficie automática opcional
- Rango de frecuencias de 125 Hz a 4000 Hz bandas de octavas (se
extrapola para permitir auralización en todo rango de frecuencia)
El algoritmo RTC
es usado para predicción totalmente detallada:
- El RTC es un método de predicción muy general, y es el resultado
de nueve años de desarrollo y experiencia a partir de los algoritmos ISM, de ray-tracing
y de cone-tracing, y podríamos decir que es el algoritmo madre de todos los
híbridos, puesto que usa elementos de los tres métodos
- Características automáticas, que sugieren un número
suficiente de conos y tiempo de truncamiento de cono.
- Ecogramas "longitud-total"
- Ecogramas de parte temprana detallados
- Ecogramas de parte temprana direccionales (X, Y, Z)
- cálculo de medidas: D-50/C-50, C-80, Ts, LEF, LFC, G-10, SPL,
RASTI, STI, EDT, T-15, T-30, Sabine RT, Eyring RT
- Curvas de índices de transmisión en bandas de
octavas
- Suavizado de ecogramas seleccionables con tipos de filtro y
constante de tiempo particular para cada banda de octava.
- Incidencia de rayo "rosas de sonido"
en seis diferentes intervalos de tiempo a elegir
- Estadísticas de choque con superficies
- Estadísticas de camino libre medio
- Estadísticas de absorción media
- Gráficas RT medias y otros datos estadísticos
- Exportación a hoja de cálculo
- Opcionalmente incluye efectos de interferencia entre
sonidos directos desde múltiples fuentes (postprocesado
en el módulo de fuentes múltiples)
- Monitor de fuga de rayos y ocurrencia de fugas
en función del tiempo (para estimar la severidad de fuga)
El algoritmo de ray-tracing es usado para mapeado de
color en 2D/3D del área de audiencia:
- Características automáticas, que sugieren
un número suficiente de conos y tiempo de truncamiento de cono.
- Mapeado de sonido directo con y sin ángulos de cobertura de
la fuente
- Mapeado de la cobertura temprana: SPL y LEF
en cuatro intervalos de tiempo (0-20, 20-50, 50-80 and 80-300 ms)
- Mapeado de parámetros: D-50/C-50, C-80, Ts, LEF, G-10, SPL,
RT, RASTI, STI + retardos fuente-grupo y fuente-grupo más cercano
- Mapeado estadístico (por ejemplo "33% de todos los
valores C-80 entre -2 .. 2 dB")
- Opcionalmente incluye efectos de interferencia entre sonidos
directos
El algoritmo ISM es utilizado para análisis de
reflexión temprana cualitativo
- Ecogramas tempranos detallados
- Imagen de la fuente en espacio 3D
- Trazado de reflexión interactivo
Cálculo interactivo de RT Sabine/Eyring:
Incluído con el software se encuentra una función en forma
de hoja de cálculo donde se pueden calcular de forma interactiva los RT
Sabine/Eyring mientras se cambia la absorción. Para algunas salas (debido a
mezcla de formas o una dada difusión y distribución de absorciones) la estimación de
Sabine y Eyring es muy parecida a la T-30 real estimada a partir de la regresión de las
curvas de decaimiento. Para tales salas, el jugar con cálculos RT puede apoyarse de forma
bastante segura en estimaciones RT clásicas. Además de las opciones de Undo
y Revert, el listado de superficies puede ordenarse de acuerdo a varios
criterios para ayudar a entender qué superficies controlan más el RT.
- Absorción (125&250, 500&1k, 2k&4k o 125-4k
Hz)
- Área de absorción (125&250, 500&1k, 2k&4k o
125-4k Hz)
- Plano (Id, Name o Area)
- Estadísticas de uso de absorción (cuánta de cada material
es usada, etc..).
Modelo utilizado en el Round-Robin de 1995
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Resultados del Round-robin 1995 sobre predicción acústica
- Los métodos empleados en versiones previas de CATT-Acoustic
(v5) tuvieron mucho éxito en un round-robin de 16 participantes (Vorländer, Proc. 15th ICA Trondheim 1995)
- CATT Acoustic fue uno de los tres programas
que se juzgó como que daba resultados versátiles y útiles. De estos tres programas, en
5 de las 8 medidas analizadas fue CATT Acoustic el que mejor las aproximó
- El método RTC utilizado por la versión 7
da mejores resultados en general siendo de una naturaleza más genérica.
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- Suma de resultados a partir del módulo
de predicción
- Recálculo muy rápido después de cambios en directividad de
las fuentes, blanco, retardo y eq., orientación de la cabeza y cambio en el ruido de
fondo (para RASTI/STI)
- Opcionalmente crea nuevos resultados para el módulo de
postprocesado binaural
- Monitorizado de ecogramas individuales junto con el ecograma
total
- Opcionalmente incluye efectos de interferencia entre sonidos
directos
- El postprocesado está basado en los resultados del módulo de predicción y de suma de fuentes
múltiples
- El método general de auralización es el resultado de 8 años
de desarrollo y experiencia en auralización, algo similar al módulo de predicción, y
utiliza varias técnicas diferentes. Para casos especiales puede usarse el método basado
en ISM.
- Operación a 16, 22.05, 32, 44.1 o 48 kHz
- Auralización en todo el ancho de banda por medio de
extrapolación
- Postprocesado binaural, micrófono, estéreo y B-format
- Cálculo IACC para respuestas binaurales (coeficiente de
correlación inter-aural)
- Auralización de fuentes múltiples mediante el uso de la
misma fuente anecoica (típicamente para sistemas PA) o usando fuentes anecoicas
diferentes (por ejemplo, auralización de altavoces estéreo, ruido de fondo +discurso,
etc..)
- Reproduciones/ajuste/simulación en 5 canales para pruebas
especiales (por ejemplo técnicas de grabación en 5 canales)
- Reproducción en altavoces de sonidos binaurales registrados o
simulados por altavoces utilizando filtors de cancelación cross-talk. Implementación
general en la que las posiciones de los altavoces son seleccionadas y con una corrección
individual para cada altavoz. Muchas opciones para crear los filtros cross-talk.
- CD con fuentes grabadas de forma anecoica incluidos con las
versiones FULL (predicción o auralización)
- Utilidades de conversión de ficheros ((MATLAB .MAT, MLSSA
.TIM, .WAV, Lake .SIM,...)
- El manejo seguro y general de bibliotecas HRTF y filtros de
ecualización de auriculares permite autorizar desde varias fuentes bibliotecas HRTF y
filtros de auriculares de varias fuentes (3 conjuntos de HRTF y 10-15 filtros de
auriculares). Ecualización de auriculares y HRTFs en las preferencias de usuario.
- Herramienta de conversión de ratios de muestreo ahasta 88.2 y
96 kHz (ratios enteros)
- Herramienta de filtrado de respuestas de impulso (headphone
eq, cross-talk cancellation, general FIR eq)
- Convolución via software en tiempo real de música anecoica o
discurso con respuestas de impulso sintéticas
- La convolución también puede llevarse a cabo en tiempo real
y sin latencia para aplicaciones de realidad virtual con el hardware de Lake Technology,
en donde se puede seleccionar también reproducción de altavoces usando Ambisonic y
auralización dinámica con "head-tracking"
- Compilación de información de fichero WAV anecoica (factor
de escala, nivel en bandas de octavas, referencia, etc..)
- Reproductor WAV con fichero simple, y funciones A/B y
"play list" (se ejecuta automáticamente después de la convolución)
- Los usuarios con versiones FULL tienen licencia de uso de la FIReverb Suite
- Las propiedades de materiales, incluyendo factores de
difusión dependientes de la frecuencia son introducidos en una biblioteca
- Las propiedades también pueden ser introducidas directamente
en los ficheros .geo
- Permite construcciones de alto nivel, como:
ABS wood = <12 10 8 7 6 5>
ABS wall_abs = wood
- Existencia de bibliotecas múltiples (la biblioteca se
selecciona en preferencias)
- Rangos de frecuencia de 125 Hz hasta 4kHz en bandas de octavas
(extrapolación de 8 y 16 kHz para auralización)
- Ordenación por clave, categoría, referencia, LF-, MF-,
HF-absorción, absorción global y difusión global
- Import/Export de texto
- Con la opción de predicción interactiva de Sabine RT,
haciendo doble click en cualquier propiedad inmediatamente recalcula el Sabine RT
resultante
- Tres tipos de directividad:
- SD2 basada en un DDI (DLL Directivity Interface) de 32
bits general. SD2 ofrece modelado en array (muy alta resolución de la directividad
dependiente de la distancia), un manejo genérico de la directividad y grado de precisión
potencialmente mucho más alto que el estándar de la industris de 10 grados y, quizá
mucho más importante, puede manejar campo cercano extendido. DDI está preparado para el
nuevo estándar AES de alta resolución y sin embargo deja al fabricante ofrecer datos de
alta resolución incluso antes de que el nuevo estándar se haya establecido. También
ofrece la posibilidad de ocultación de datos de propiedad intelectual (por ejemplo para
matriz de controladores DSP u otros diseños especiales). Para más detalles se puede descargar
desde aquí el libro blanco del DDI en formato pdf y el taller de presentaciones y
visualización del convenio 108th de AES (París, 19-22 de febrero de 2000). El DDI de
CATT ha estado disponible desde 1998, pero solamente durante el 2001 software de
competidores (incluso especializados en diseño de sistemas de sonido) se han dado cuenta
de que un interface similar es necesario para manejar las matrices de forma apropiada. Los
módulos DDI actuales son los siguientes:
- Para las matrices de columna de controladores DSP AXYS de Intellivox de Duran Audio (incluyendo las opciones
de conducción de rayo)
- Para las matrices de L-Acoustics de V-DOSC y dV-DOSC (requiere la versión v7.2m,
lanzada el 29agost2001)
- Un módulo para 1) modelado genérico de matrices (cada
transductor es descrito por su localización 3D, la característica de directividad SD0 o
SD1, objetivo 3D, banda de octava o pesos de filtro FIR, y retardo) y 2) interpolación
3D-balloon dependiente de la distancia (puede llegar a acelerar entre 10-100 veces
mientras que mantiene el manejo de campo cercano, al precio de resolución de 10 grados,
para ser usado si se quiere una puntería inicial más rápida)
- SD1 basado en interpolación de medidas de todo el
espacio cada 10 grados. Este tipo de dato es el estándar de la industria, y puede ser
requerido por la mayoría de los fabricantes de altavoces.
- SD0 basado en interpolación de diagramas polares
horizontales y verticales cada 15 grados.
- Import/Export de texto de SD0/SD1 , exportación de texto
desde SD2 a SD0 o SD1
- Edición gráfica de SD0/SD1(hojas de cálculo fáciles
de entender)
- Colección de directividades basadas en ,por ejemplo,
marcas, tipo o favoritas
- 3D extents para todos los tipos
- Bloqueo de datos opcional para prevenir el cambio
accidental de directividades
- Control de parámetros para SD2, por ejemplo, guiado de
rayo, anchura de rayo y enfoque (dependiente del fabricante/modelo)
- 3D Balloons, muestreados a:
- SD0 a 7.5 grados, se interpola entre puntos medidos
- SD1 a 5 grados, se interpola entre puntos medidos
- SD2 a 5 grados, pero en la predicción real se usan valores
para ángulos y distancias exactos
- Gráficas polares, resolución de gráficos:
- SD0 a 15 grados (los puntos de medida)
- SD1 a 10 grados (los puntos de medida)
- SD2 a 2 grados, de tal manera que rayos estrechos se pueden
mostrar bien (no hay limitación angular en la predicción actual)
- Todas las operaciones, desde predicción o postprocesado
hasta convolución o calibración de ficheros WAV pueden ser ejecutadas de forma
automática, permitiendo ejecuciones en modo "batch". Además, puede llevarse a
cabo en modo batch el filtrado cross-talk y la ecualización de auriculares para dar a
ambos opciones de reproducción a partir de una respuesta simple no ecualizada
- Cuando se ha ejecutado una cadena de procesado una vez, una
re-ejecución completa (cambiando por ejemplo la altura del techo) requiere solamente una
re-ejecución de la secuencia
- Se puede llevar a cabo un MERGE de secuencias de
predicciones, postprocesos o convoluciones diferentes, creando una nueva secuencia
completa
- Se pueden definir variables de texto, que permiten
reutilizar secuencias genéricas simplemente cambiando una variable (por ejemplo, el path
del fichero)
- El Viewer/player muestra resultados de los otros módulos,
incluyendo modelos coloreados en 3D con paletas de colores a elegir, mapeado con colores y
transformaciones 3D de buffer doble con el simple manejo del ratón
- Todos los gráficos 2D se pueden visualizar con zoom para
ver detalles cuando el ratón pasa por encima de ellos
- Los gráficos pueden incluir sub-frames animadas (por
ejemplo, mostrando trazas de reflexión animadas)
- El visualizador puede también ser utilizado para presentar
resultados a clientes ensamblando opcionalmente una lista de reproducción automática y
ficheros wav
- Exporta gráficos en formato Window META (.WMF), Windows
Bitmap (.BMP) y postcript encapsulado (.EPS)
- Exporta los valores del mapa de colores a un formato de hoja
de cálculo
- Copy con el portapapeles de Windows
- Está disponible para la versión 7.2i un visualizador
independiente (puede ser usado para presentaciones a clientes sin requerir la instalación
completa de CATT y viene con su propio archivo de ayuda)
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El CATT 3D-viewer es una pequeña aplicación
independiente (<100kb!) que puede ser usada para la visualización mejorada de
ficheros 3D de CATT y también para presentaciones a clientes. |
- Codificado del color de superficie (factor de absorción,
factor de difusión, especularidad, difusividad para cada octava)
- iluminación variable
- Reproducción de ficheros WAV en walkthroughs
- Transiciones de puntos de vista animadas
- Wwalkthroughs animados
- Lista de puntos de vista que pueden ser salvados y cargados en
presentaciones
- Selección on/off de todos los elementos: superficies, bordes,
parámetros de las fuentes (id, sistema de coordenadas, orientación, box),
parámetros de los receptores (id, dirección de la cabeza y sistemas de coordenadas,
esfera), lámparas, sistema de coordenadas, paleta
- Los elementos pueden colorearse de forma individual
- El visualizador requiere OpenGL 1.1 en el sistema (va
preinstalado en todas las versiones Windows excepto 95 OSR1, pero puede descargarse de
forma gratuita desde http://www.opengl.org).
Una ventaja de OpenGL es que los gráficos aprovechan las ventajas de una buena tarjeta si
ésta está instalada. Es importante saber que muchas tarjetas de juegos 3D solamente
soportan DirectX, pero no tienen un ICD para OpenGL. de todos modos, para una operación
normal de CATT Acoustic el render genérico OpenGL 1.1 sin aceleración hardware es
suficientemente rápido.
Módulo de predicción 
Módulo de adición de fuentes múltiples 
Auralización / Módulo de postprocesado 
Módulo de propiedades de superficie 
Módulo de directividad 
Módulo de procesado secuencial (batch) 
Visualizador y reproductor de ficheros WAV 
Visualizador 3D basado en OpenGL 