EASE 5
Second Edition
版本5.56
几分钟内的精确声学建模
EASE 5 Second Edition —— 电子和室内声学模拟的现代方法
软件介绍
EASE代表了世界范围内电声和室内声学模拟的既定标准。EASE 5提供的的先进平台,以直观的用户界面和新工具,将高度精确和经过验证的计算引擎相结合,使有效的工作流程适应不同的应用场景。
EASE 5是声学专家、顾问、专业工程师和安装公司的理想解决方案,可以有效地展现他们的项目,并从声学专业的角度以清晰、科学的方式向客户展示。
由于开发周期短,这款先进软件的功能集不断快速扩展。遵循敏捷方法,开发路线基于结构清晰、顺序的功能开发,以及活跃用户提供的反馈,在有限的许可期限内持续提供免费更新。
出色的可用性
高稳定性
持续增长的功能集
新一代的EASE软件是声学家、顾问、专业工程师和集成公司的理想解决方案。他们需要以明晰而科学的方式规划项目,并从声学专业人士的角度向他们的客户展示方案。
EASE 5-FE的关键优势
- 现代化的用户界面
流畅地浏览房间模型和众多信息视图 - 轻量级编辑器和CAD文件导入
快速、轻松地输入几何数据并建立房间模型 - 趁手的工具
在短短几分钟内配置您的扬声器和声学材料 - 不断增长的庞大数据库,目前涵盖140个品牌的2500个扬声器和线阵列产品
在独立于制造商的平台上设计并对比音响系统
- 专门用于声学参数的概览窗口
所有重要的声学量一目了然 - 高可用性
遵循直观的工作流程来调整音响系统和房间声学效果 - 精确的仿真
得益于久经验证并不断更新的EASE计算模块 - 丰富的、经过专业审查的声学材料数据库
不需要再翻阅资料即可创建符合实际的模型
应用场景
EASE 5提供了广泛的适用性,从娱乐场所的沉浸式设计到机场的语音清晰度和购物中心的声压级覆盖。
总而言之,EASE 5-FE能够省时、高效地实现:
完善的系统验证和规划
直观分析声压级覆盖与分布
房间声学评价
轻松调整吸声系数与混响时间
设计标准和指标的计算
延时、明晰度、语言可懂度及ISO 3382参数
高级房间声学研究
直观的反射分析,全长度脉冲响应计算与听觉化
关键优势
现代化的用户界面
庞大而准确的扬声器数据库,包含线阵列扬声器和指向可控扬声器。
扩声系统和房间声学模型的直接和充分交互优化器。
精确的仿真引擎,与真实测量结果相匹配。
应用场景
EASE 5提供了广泛的适用性,从娱乐场所的沉浸式设计到机场的语音清晰度和购物中心的声压级覆盖。
总而言之,EASE 5-FE能够省时、高效地实现:
版本 & 价格
功能特色
导入DWG
EASE 5-FE 允许以 DWG 格式导入 3D 模型,或房间的 2D 部分。这些模型既可以是完整的房间,也可以作为在EASE 中绘制房间的基础。
- 从 CAD 工具导入 DWG 文件,如 AutoDesk AutoCAD 软件、Trimble SketchUp Pro 或 Robert McNeel & Associates的 Rhinoceros 3D
- 支持 3D 多段线(Polylines), 3D 面(Face)和多面网格(Polyface Meshes)
- 使用EASE 5-FE 的几何分析工具确保模型一致性
- 将面插入孔中,并将错误定向的面反转,建立适合声学仿真的模型 将声学材料分配到表面,并在模型中添加扬声器、观众区以及接收器
基于图纸的建模
对于许多项目,只有截面图可用于房间3D建模。在EASE 5-FE 中,可以加载平面图、正视图和剖面图的图形文件,作为绘制房间模型的参考。
- 支持加载各种图像文件格式,如 JPG 或 PNG
- 根据剖面图平面调整方向
- 根据已知尺寸按比例绘制图纸
- 位置图所处的三维坐标系作为输入房间坐标的参考
- 在输入表面、放置扬声器和定义接收器时,使用投影和约束功能从绘图中交互式地获得坐标
- 在房间建筑完成后隐藏或删除图纸
EASE 4 项目的导入和导出(.frd 文件格式)
EASE 5-FE 允许导入和导出 FRD 格式的EASE 4 项目文件。通过加载在 EASE 4.4 中创建的现有项目,你可以很轻松地开始使用EASE 5-FE,并与仍在使用 EASE 4.4 的第三方交换 EASE 数据。由于这两种软件工具在概念上是不同的,因此在它们之间的兼容性存在一些限制。
从 EASE 4.4 导入项目:
- 面、扬声器、观众区和听音位都可以导入,但尚不支持导入对象
- 覆盖面和双向面自动转换为 EASE 5-FE 中的面
- 不支持 SPK 扬声器模型,部分扬声器滤波器设置不再维护
- 导入日志显示所有修正
将项目导出到 EASE 4.4:
- 面、扬声器、观众区、听音位都可以导出,截面图会被忽略
- 面中面和孔转换为 EASE 4的面
- 将扬声器的滤波器和处理块组合导出
- 由四以上的点构成的观众区将被分割
为了从零开始或基于图纸输入3D模型,EASE 5-FE 提供了一个轻量级的CAD编辑器。该编辑器以直观的绘图工具集精确地输入坐标。
- 直接通过鼠标点击或通过吸附现有的点来插入点
- 通过输入绝对或相对模式的坐标来插入点
- 利用轴和平面约束快速获取3D坐标
- 吸附到中点、表面等元素
- 从剖面图获取坐标
- 推导出与房间元素的交叉
大量的功能支持3D房间模型的创建和修改。这些功能与创建面所提供的绘图工具集一致,可用于:
- 插入扬声器,观众区,听音位
- 在面中插入面
- 将房间元素移动到一个新的位置
- 拉伸面来创建房间或3D物体
- 一次或多次复制房间元素
- 移动顶点和点
- 创建双向面配置
- 将面的朝向反转
- 在面上方插入观众区域
- 状态显示,包含所选元素的上下文信息
- 测量距离和延时
- 编辑步骤期间的预览
- 完整的撤消、重做功能
在对模型进行微调、为仿真做准备或修复潜在错误时,一些工具和视图有助于发现模型中潜在的几何问题或声学上朝向错误的面。
- 应用视图切片来隐藏部分模型
- 使用X射线和线框视图,可以更好地理解模型的3D结构
- 切换到平行透视,使用标准视图方向验证模型一致性
- 激活几何分析工具,突出显示模型中的孔和堆叠面
- 参考房间容积和表面积的计算结果
详细信息,请查看基于2D图纸在EASE 5-FE中构建房间模型的上手视频教程:
窗口管理
EASE 5-FE 的结构清晰而灵活。房间模型、相关数据和结果都可以在不同的窗口中访问。该软件可划分为主程序和计算模块。主程序提供以下窗口:
- 一个或多个3D视图,以三维的方式查看和编辑房间模型
- 所选项目的属性窗口
- 高级扬声器系统的配置器窗口
- “使用中的材料”窗口用于管理墙面材料
- 扬声器列表
- 滤波器窗口
- 处理块窗口,用于管理扬声器组的信号处理
- 声学参数窗口
主程序的所有窗口都可以调整大小、移动、解停靠和停靠。窗口布局会被自动记住。
计算模块与主程序相连,每个模块都有自己的主窗口。这些模块有:
- 房间绘图(Room Mapping)模块,用于查看房间、计算绘图和反射图
- 声线追踪(Ray Tracing)模块,用于生成反射图和响应文件
- 探针(Probe)模块,用于分析和后处理反射图和响应文件
- EARS模块,用于将响应文件可听化
此外,材料编辑器可以作为由主程序控制的模块使用。
视图
3D模型可提供以下展示视图和视图设置:
- 由坐标轴表示的坐标系统
- 中心透视——窄视角和宽视角
- 平行透视——X、Y、Z标准视点方向
- X、Y、Z平面的切片可以用来隐藏部分模型
- X-射线、X-射线+线框、线框模式可以更好地理解房间的3D结构
- 带方向的X-射线模式,显示表面的内/外方向
- 使用几何分析模式突出孔和堆叠面
- 扬声器可以显示为符号或使用其箱体图纸
- 扬声器、剖面图、观众区和听音位都可以隐藏
此外,房间渲图模块提供不同的视图,提供3D模型的实景效果图。
导航
使用鼠标和键盘功能,可以根据标准约定查看和导航模型。
- 使用鼠标滚轮可以在任何地方放大或缩小
- 平移模型
- 任意方向旋转模型
- 缩放到合适(Scale-to-fit)功能,查看完整模型
- 状态文本显示鼠标位置和视角
另外请参见相关常见问题回答FAQ。
最大的GLL格式声源数据库
使用EASE,你可以执行由广泛的扬声器数据库支持的仿真,其中包括来自约140个品牌的约2500个音箱数据集,涵盖了世界上大多数著名的扬声器制造商。高精度的扬声器数据以GLL 格式存储,支持高达1 dB的仿真精度。
此外,AFMG 提供了许多通用扬声器型号,包括一个线阵列、多个天花扬声器、一个两分频扬声器和一个全向声源。
管理数据库
对于EASE 5-FE,扬声器数据库按品牌分类,可以从AFMG网站下载,然后通过条状菜单导入。
- 通过搜索功能筛选数据库
- 按品牌和数据文件版本号排序的音箱型号列表
- 标明授权状态和数据准确性
- 嵌入扬声器型号文件中的品牌标识
- 包含个体标识号(Unique ID)供参考
- 支持GLL和基于DLL的扬声器模型
通过从数据库中选择扬声器型号或通过复制已经存在的扬声器,将扬声器插入到模型中。
- 使用CAD编辑器的绘图工具集插入扬声器
- 具体来说,扬声器可以放置在表面上,其朝向自动跟随表面朝向
- 预览图中提前展示了扬声器的箱体图
- 使用替换功能可更换扬声器型号
扬声器的主要属性是通过属性窗口配置的。
- 用户定义的标签
- 参考信息:扬声器品牌、型号和其他信息
- 位置(X, Y, Z 坐标)
- 方位(水平、 垂直、旋转角度)
- 增益设置(滤波器配置)
扬声器对象的可视化有如下选择:
- 箱体绘图或符号显示
- 3D视图中的瞄准线
- 箭头表示辐射方向和上方
每个扬声器的信号处理功能可定义如下:
- 增益和延时
- 添加和删除一个或几个峰值型滤波器或高通、低通滤波器
- 滤波器功能可设置为旁路或单路监听模式
- 图像显示滤波器的复数传递函数
处理块可用于对扬声器进行编组,并分配不同的信号处理功能
- 通过拖拽来添加和删除扬声器
- 用户定义的标签
- 增益和延时
- 附属的扬声器在3D视图中自动高亮显示,反之亦然
扬声器列表提供了所有扬声器及其模型参数的概述,包括增益和延时设置。该表可以导出到剪贴板以供进一步使用。扬声器可以在表格中高亮显示和选择。
数据库
EASE 5-FE 提供广泛的、经过审核的天花板、墙壁和地板材料数据库。这些材料被指派到面,以确定面的声学特性。
该数据库包括几个类别:即当前项目中加载的材料、由 AFMG 设计的小型通用数据库、经AFMG 挑选的大型数据库和使用定制材料的用户自定义数据库。可以使用以下功能从整个数据库中查看和选择材料:
- 通过搜索功能过滤数据库
- 按类别和名称排序的材料列表
- 材料名称及描述
- 参考资料或来源
- 显示随频率变化的吸声系数曲线
- 平均吸声系数
- 搜索标签
使用中的材料窗口
项目中使用的所有材料在“使用中的材料(Materials in Use)”窗口中以小格口的形式显示,并提供以下附加信息:
- 用这种材料覆盖的表面积
- 被该材料覆盖的整个表面积的百分比%
- 等效吸声面积
- 数据库中可用的数据,如描述或吸声曲线
使用的材料也可以显示为表格,可以很容易地导出以插入到报告中。
材料编辑器
为了创建新材料,或修改自定义材料数据库的材料,材料编辑器可以用来插入或调整吸声系数:
- 修改项目中使用的材料的吸声系数,以达到测量或期望的目标混响时间曲线
- 根据可用的测量数据或出版物定义新材料
- 从 EASE 4.4 导入现有材料数据库
观众区
观众区表示用于渲图和计算的虚拟平面。可以使用 CAD 编辑器的绘图工具集在模型中手动插入观众区。也可以简单地使用“面上观众区(Area Above Face)” 功能添加观众区,或复制已经存在的观众区。
观众区支持以下属性:
- 用户定义的名称
- 耳朵高度设置——例如,站着或坐着的观众
- 任意点数
听音位
听音位用于代表重要的听音者位置或测量位置。基于这些特定的位置,可以计算出渲图和可听化的结果。
听音位可以手动插入到模型中,或者通过复制已经存在的听音位。
- 使用 CAD 编辑器的绘图工具集插入听音位
- 具体来说,听音位可以插入到面和观众区,并将自动放置在耳朵高度
- 预览图会在将要插入听音位的地方显示座椅图标
听音位的主要属性是通过其属性窗口配置的。
- 用户自定义的标签
- 位置(X, Y, Z坐标)
- 方位(水平、垂直、旋转角度)
一般来说,渲图可以在面、观众区和听音位上进行计算。所有渲图都具备以下评估功能:
- 保存并打开渲图文件
- 支持的频率范围为 100Hz~ 10kHz
- 以 1/3 倍频、1/1 倍频、3 倍频、宽带或用户定义的带宽进行计算
- 查看Z计权和A计权S声压级
- 结果数据可以导出文本格式和图像格式
- 鼠标读取(Peek)模式,在用户定义的位置读取结果
- 分布统计,包括空间平均值、标准差、最小值和最大值
- 显示前80%、85%、90%和95%的阈值和平均值的累积分布(如EN 54-32所要求)
- 显示相应频率响应曲线图
声学参数
在EASE 5-FE 中,主程序在一个视图中提供声学计算所需的所有参数的概览。这些参数也将用于后续的计算和分析。
- 空气的属性:温度、压力和湿度
- 容积——有封闭和开放房间的指示
- 表面积
- 平均吸声系数
- 测量和计算混响时间
- 假设或测量的噪声等级和噪声频谱
- 输入信号——当前为粉红噪声
输入值可以轻松修改,相关结果会立即更新和可视化呈现。
房间声学结果的渲图
标准渲图功能支持基于统计声学的扩散场假设进行大量的仿真。标准渲图利用伊林或赛宾统计公式生成混响时间图,这些图将用于计算声学参数,如语音传输指数(STI)和总声压级。测量的混响时间数据也可用于这种类型的渲图。
除了直达声场的结果,使用标准渲图功能提供了以下房间声学结果:
- 总声压级——直接声场+混响声场声压级之和
- 语音清晰度指标:基于IEC 60268-16:2020的语言传输指数(STI)、快速语言传输指数(RaSTI),辅音发音损失(ALCons )
- 直混比(直达声/混响声比率)
- 临界距离
- 透明度和辨别度量:C7, C50, C80, C-Split
- 声压等级:L7, L50, L80, L-Split
- 隐私指数、清晰度指数
直达声场的评估功能也同样适用于以上渲图。
标准渲图与反射,局部衰减时间
基于统计声学的标准渲图结果可以通过使用简单的声线追踪功能实现并扩展,以包含早期的镜面反射。使用这种组合,可以以渲图格式计算相同的房间声学量。
- 总声压级——直接声场+混响声场声压级之和
- 语音清晰度指标:基于IEC 60268-16:2020的语言传输指数(STI)、快速语言传输指数(RaSTI),辅音发音损失(ALCons )
- 直混比(直达声/混响声比率)
- 临界距离
- 透明度和辨别度量:C7, C50, C80, C-Split
- 声压等级:L7, L50, L80, L-Split
- 隐私指数、清晰度指数
此外,局部衰减时间渲图允许分析房间中选定位置的局部混响时间。与直达声场渲图相同的评估功能也可用于这些渲图。
反射模式
使用声线追踪模块,可以计算、分析反射模式并将其可视化,以便发现诸如可听反射、聚焦效应和颤动回声等问题。它们也可用于扬声器和反射器的瞄准定向。以下功能可用于实现此目的:
- 通过截止条件(反射阶次、时间)以及声线数量来控制声线追踪过程
- 选择感兴趣的扬声器作为声线源
- 选择应该考虑反射的面(可选)
- 以声线或声波粒子在3D 模型中按固定的时间点或动画查看结果
- 对不同条件和参数做颜色编码
- 保存和调用结果文件
反射分析
声线追踪模块还能计算房间内用户定义位置的响应函数。通过反射图(reflectogram)来反映每个反射的精确信息,比如它的到达时间、声级、频率响应,以及给定听音位或测量位置的方向。结合探针模块和声线追踪模块的 3D 线框视图,可以用多种不同的方式交互分析反射图:
- 遍历所有发现的反射,并在 3D 视图和探针反射图中突出显示每一个
- 在探针反射图中选择单个反射,以识别和研究可听回声的路径
- 使用动画功能以 3D 的方式查看声波粒子在房间中移动的动画
- 使用 3D 刺猬图体现重要反射的来源方向
- 观察声线传播路径上的反射点和声级损失
测量探针
EASE 5-FE 的探针模块主要采用声线追踪方法来查看并分析响应文件和计算出的反射图。它的工作原理类似于测量套件,并提供许多不同的视图和评估方法。
有多种显示方式可供选择,包括:
- 反射图
- 脉冲响应(IR)和能量时间曲线(ETC)
- 瀑布图
- 频率响应(针对声源甚至每个反射)
- 声压级(直达声声压级,L7, L50, L80,总声压级,L-Split)
- 3D 刺猬图(方向和相对声级——水平、垂直或 3D)
- 相位角度
- 混响时间,包括施罗德RT、伊林RT 和公差范围
- 调制传递函数(MTF),符合IEC 60268-16:20 2020的语音传输指数(STI)
- 清晰度与分辨率指标(C7, C50, C80)
如果响应不是使用 AURA 进行的全长度声线追踪仿真的结果,则可以通过预测的尾部来扩展响应,以获得近似完整的脉冲响应。
进一步的编辑和分析功能包括激活或停用响应部分的能力:
- 扬声器
- 反射的阶次
- 单一反射
响应文件可以传输到EARS模块进行可听化(此功能仅限专业版)。
带扩散的全长度分析(AURA 模块)
AURA 模块提供进阶的声线追踪功能。它使用64 位引擎和多线程,以精确计算全长度回声图和脉冲响应,能够计入扩散效应,因而无需对尾部响应进行估计。生成高精度的、符合ISO 3382 和 IEC 60268-16的所有重要的声学量。
用于计算全长度渲图和房间响应的重要计算参数可以由用户调整,包括:
- 时间长度(截止时间)
- 粒子数
- 扩散曲线,包括所谓的S曲线
- 线程数量
- 使用中的扬声器
全长度渲图
- 直达声声压级
- 到达时间
- 总声压级
- 明晰度和分辨率指标(D, C50, C80)
- 中心时间
- 混响时间 EDT, T10, T20, T30
- 侧向比LF 和 LFC
- 声音强度G
- 语言传输指数(STI,基于IEC 60268-16:20 2020)和辅音发音损失
- 音乐和语音的回声标准
直达声场渲图的评估功能也适用于这些渲图。对于每个接收器位置,还可获得以下数据:
- 所有频率的回声图
- 直方图
- 用于回声标准的积分曲线
- 前向能量和,施罗德(Schroeder)逆向积分和强度积分
全长度响应分析
- RSP响应文件,用于探针模块中的详细分析
- BIR双耳文件,用于EASR模块中的可听化
- B-格式WAV文件,用于Ambisonics设置中的可听化
镜面声线追踪结果中可用的探针评估功能也适用于AURA响应结果。
可听化是通过在特定空间中指定的扬声器系统,模拟播放已知参考声音(如节目材料)的可听效果的过程。借助这一功能,我们可以在房间尚未建成之前就听到它的声音,因此可以在设计过程中添加主观感受。
EASE 5-FE 的EARS模块提供了执行可听化方法。这些方法可以仅基于直达声响应,也可以基于镜面声线追踪运行的结果,无论是否包含预测的尾部响应。然而,最精确的监听结果是使用AURA 响应计算的输出来实现的可听化。
EARS可听化模块能将许多不同的效应变为可听的感知
- 听音者相对于扬声器的位置和方向
- 声级差异和方向
- 声源定位
- 声染色
- 颤动回声
- 回击反射
此外,EARS模块还提供了以下主要功能:
- 使用选定的头相关传递函数(HRTFs)创建BIR双耳滤波器文件
- BIR文件显示为双耳脉冲响应或频率响应
- 使用BIR文件和干信号输入文件(WAV)或实时信号源(实时卷积)的实现可听化
- 立体声卷积和混合
- 内置的信号发生器
- 应对多个可听化的批处理功能
AFMG 将在用户购买的授权期限内,免费持续提供更新。
对于EASE 5-FE,我们建立了敏捷开发过程。它将在新的战略功能开发与现有功能的改进之间进行平衡,并根据用户反馈实现功能。
我们的方法是基于严格的质量控制、可持续的功能开发,以及对新的市场发展作出反应的灵活性。
对我们来说,在一个新的平台上为工程师打造增强型声学仿真器EASE是我们的最终目标,这样我们就能够为音响系统设计师和房间声学专家提供一套解决方案,使他们能够高效地工作,创造伟大的设计,并最终实现最好的声音和声学效果。
EASE 5-FE是一个不断发展的工具,它实现了EASE 4.4中熟为人知的功能,并加入了新功能。我们的短期计划,是在以下方面开展工作:
- 扩大导入和绘图功能
- 添加更多编组功能
- 扩展扬声器配置选项
对于中期目标,我们希望做到:
- 将所有计算功能整合到主程序中
- 为目前使用 EASE 4.4 的所有用户群提供完整的功能集
如您有意了解我们的开发愿景和动机,请访问EASE 开发网页,或发送电子邮件给我们!
支持品牌与数据库
众多音响品牌生厂商可提供AFMG软件的扬声器数据文件,具体支持品牌可参考AFMG公司官网。
要获取这些数据文件,请在AFMG官方资源文件页面进行下载。
请注意:部分生产商的数据文件未包含在AFMG官方资源页面中,仅在对应品牌的官网或联系厂家可以获取。如果您无法找到某个品牌的数据,请直接联系对应的厂家。