Room acoustic simulation tools commonly use ray-based geometrical techniques but these cannot predict the modal behaviour of the sound field at low frequencies. While this does not pose a big problem in concert hall design where the Schroeder Frequency generally ranges from 20-40 Hz, the modal behaviour of the sound field cannot be neglected in smaller rooms like recording studios where only a few distinct modes dominate in the bass frequencies. This study discusses the potential and challenges of a combined wave-based and ray-based simulation tool which uses room acoustic finite element (FE) simulations to extend the validity of ray-based simulations in small rooms to the bass frequency range. An objective comparison of measurements and simulations of the sound field in an existing recording studio is conducted to assess the simulation quality. Special emphasis is given to determining realistic boundary and source conditions in the simulations.
Marc Aretz; Peter Maier: Moderne Simulationswerkzeuge werden zur Vorhersage und gezielten Gestaltung der Raumakustik verwendet. Klassisch eingesetzte strahlenbasierte Verfahren erlauben im Allgemeinen keine realistische Vorhersage der tieffrequenten modalen Eigenschaften des Schallfeldes,wie stehende Wellen. Diese Effekte können in kleinen Räumen wie Tonstudios das Schallfeld bis in den unteren Mittenfrequenzbereich dominieren. Im Beitrag wird sich mit den Möglichkeiten und Herausforderungen eines kombinierten wellen- und strahlenbasierten Simulationsansatzes beschäftigt, der durch den Einsatz raumakustischer Finite-Elemente-Verfahren versucht, den Gültigkeitsbereich der strahlenbasierten Simulationen in den tieffrequenten Bereich zu erweitern. Es werden durch den Vergleich von Messungen undSimulationen in einem existierenden Tonstudioraum die Stärken des Verfahrens demonstriert,wobei ein besonderes Augenmerk auf die Bestimmung realistischer Rand- und Quellbedingungen gelegt wird.