EASE 4 

版本4.4

电声与房间声学三维建模仿真的行业标准

EASE —— 面向工程师的增强声学仿真器

软件介绍

EASE软件套装为系统设计师和声学顾问提供一整套宝贵的工具集,包含专业实践所需的放方面面:支持细致且真实的场馆建模,进行声学与音响系统性能仿真,并生成详尽专业评估数据、美观的客户演示资料,支持设计验证。借助CAD模块可对房间进行定义,为平面分配吸声系数,并能在模型中轻松添加声源和听音位置。

EASE标准版(EASE Standard)和他的小兄弟EASE基础版(EASE JR),配合可选的AURA模块和EARS模块,使得系统设计不再是猜谜游戏,有助于避免设计失误造成的昂贵代价,并缩短项目施工的时间。他们还能以图像显示的方式精确预测真实世界中的声学现象,帮助设计师们学习成长。这些数据可以用于准确仿真混响时间、语言清晰度和其它声学参数,甚至在房间建造之前就能预测这些结果。EASE模型是探索方案并评估其可行性的理想途径,这些工作应在虚拟的场馆变成现实建筑之前完成,因为任何现场的改动都是耗时且昂贵的。

EASE仿真的主要优势

  • 使用行业标准的电声仿真软件计算结果,给出令客户信服的方案
  • 以最小的工作量达到符合声压级、语言传输指数等指标要求
  • 仿真能计入障碍物的影响,否则障碍物会在计算中被忽略
  • 提前分析并解决声学问题,而不是等到声学问题出现后再补救
  • 避免现场多次返工,从而节省时间和成本
  • 利用当前最大规模、最高质量的扬声器数据库以寻求优化解决方案

全世界数以千计声学家、顾问、专业工程师、集成公司以及其他专业人士,在其日常工作中使用EASE进行仿真。EASE不仅设定了仿真的标准,它还是一系列附加模块和程序的起始点。经过多年的发展,这些附加模块和程序,也大大扩展了EASE用于高质量声学仿真的整体能力。

版本 & 价格

EASE基础版

基础版仿真软件完整授权,1个用户密钥

包含下一个大版本发布的免费授权,即EASE 5基础版

适用EASE 4终端用户授权协议

 

1200欧元(净价格)

EASE标准版

标准版仿真软件完整授权,1个用户密钥

包含下一个大版本发布的免费授权,即EASE 5标准版

适用EASE 4终端用户授权协议

 

2600欧元(净价格)

AURA 4 模块

EASE标准版扩展模块,1个用户密钥

适用EASE 4终端用户授权协议

 

1350欧元(净价格)

EARS 模块

EASE标准版扩展模块,1个用户密钥

适用EASE 4终端用户授权协议

 

890欧元(净价格)

InfraRed 模块

EASE基础版与标准版扩展模块,1个用户密钥

适用EASE 4终端用户授权协议

 

550欧元(净价格)

由EASE 4.x基础版升级至EASE 4.x标准版

基于已有授权ID,1个用户密钥

包含下一个大版本发布的免费授权,即EASE 5标准版

适用EASE 4终端用户授权协议

 

1850欧元(净价格)

由AURA3模块升级至AURA4模块

110欧元限时折扣

基于已有授权ID,1个用户密钥

此升级适用于任何低于4.0版本的AURA模块

适用EASE 4终端用户授权协议

  

650欧元(净价格)

服务费

涉及授权文件的公司信息变更、授权分割等授权相关的服务,需加收服务费

 

50欧元(净价格)

功能特色

内置绘图模块,用于绘制三维声学模型结构

EASE建模工具可快速构建声学模型。开放空间和封闭空间均可建模,例如体育场和体育馆。

EASE项目编辑模块

广受好评的CAD程序功能,完善的帮助资源

关键绘图工具:

  • 创建顶点、线条、平面、编组,多种对象和房间模板。
  • 编辑和调整:拉伸、移动、缩放和光标功能,移动、旋转、复制等…
  • 对称与镜像:让EASE帮你完成一半工作,节省建模时间。
  • 插入多个项目时的自动化功能
  • 表格化编辑或对比多个项目

孔洞检查助手

EASE中包含了一个专有资源,用于协助用户确保计算得到正确的结果,我们将这一功能称为孔洞检查(Check Holes)。这一功能可以防止建模过程中的错误,以便捷的方式显示潜在的问题,甚至还能自动修复其中的一些问题。

出色的房间渲染

软件提供多种查看和渲染房间的方式。例如,可以基于房间界面的平均吸声系数对各个界面进行着色,这样就能识别出模型中声学材料缺失或者分配不当的潜在位置。

房间面基于平均吸声系数着色,较浅的颜色代表较低的吸声

对第三方CAD程序高度整合,包括Autodesk Autocad,和Trimble SketchUp。

EASE IMEX模块提供丰富的导入与导出功能,你可以使用自己喜欢的建模软件来绘制模型,也可以将你的项目与建筑师、系统集成商或者同事进行沟通交流。

模型数据可在EASE和外部绘图工具之间来回传递,并维持特定的声学信息和关系。

EASE声学材料库数量庞大且支持定制化,囊括了多达700多种不同的声学材料,包括商用吸声体。

在房间的几何形状确定后,下一步就是从材料库中选择合适的声学材料并分配给房间的各个面,而后才能进行声学仿真。

通过墙面材料库模块,你可以在任何时候在程序目录中创建并添加材料,或者编辑已有材料数据。在EASE中,声学材料本质上是由一系列1/3倍频程分辨率的吸声系数和散射系数定义的。

此外,AFMG SoundFlow与AFMG Reflex完全兼容EASE,能以计算数据分别更新现有材料的吸声系数和散射系数,或创建新材料。

AFMG SoundFlow-声音吸收与传输损失仿真

SoundFlow是一款用于计算多层结构的吸声、反射和传输的仿真软件。

由SoundFlow生成的吸声系数可在EASE中使用。



AFMG Reflex-散射与漫射仿真

AFMG Reflex是一款用于模拟声波投射到特定几何机构上的反射、漫射和散射现象的二维声学仿真软件。

Reflex生成的散射系数可以在EASE中使用(需结合AURA模块)。

自动计算标准房间参数

在建好房间模型后,多项参数可以立刻显示,包括:

  • 房间体积
  • 有效表面积
  • 总表面积
  • 绝对自由路径长度
  • 绝对自由路径时间
  • 平均吸声系数
  • 材料覆盖统计

你还可以在模型内指定两点,得到两点之间的距离和声音传播时间。

基于经典的艾琳公式和赛宾公式计算的统计学混响时间

EASE可根据赛宾或艾琳公式立刻显示计算结果,并将结果应用到相关仿真中。

基于射线追踪技术的混响时间计算

设计师们还能使用进阶的方法来计算混响时间。射线追踪技术科技计算房间的脉冲响应,并基于脉冲响应计算混响时间。

导入实际测量的混响时间,并用于一系列仿真计算。

AFMG开发了专业测量软件,用于获取实际混响时间。这使得对比仿真和测量结果非常容易。

SysTune-现场音响测量

快速获取数据、多通道、多样实用工具,适用于音响系统的快速现场优化,以及AFMG专利RTD算法。


EASERA-科学评估房间声学

多达32个测量通道,高达192kHz采样率,适用于大型测量的平台。

既能在大型场馆中高效测量,也能在缩小模型中测量。

混响时间优化工具窗口

所有EASE授权版本中已包含出色的分析工具。

快速预测改变声学材料在不同频率对混响时间和平均吸声系数的影响。

设置目标混响时间曲线,并探索不同的材料选择以达到设定目标。

当已知房间混响时间,且能取得测量数据对模型进行校准时,使用混响时间优化工具可以节省大量时间。

最大的声源数据库

以现实系统的高精度声源模型来执行精确的电声仿真。

在全世界,超多100个制造商和工程师持续地为我们可扩展的开放数据库添砖加瓦,声源模型的的总数量超过3000个。

具体支持品牌可参考AFMG公司官网

提供多种声源类型:

  • 男性或女性语音
  • 简单扬声器
  • 多分频扬声器
  • 简单音柱
  • 线阵列
  • 数字控制音柱、号角
  • 音箱组、报警系统,等等

采用高级声源建模算法,在EASE中添加你自己的扬声器。

EASE整合了AFMG在声源建模领域的最新研究成果,采用备受赞誉的GLL(通用音箱库)高精度数据文件格式。

采用GLL,不仅能定义声源的电声属性(例如灵敏度、精确至单个换能器的指向性传递函数),还能够描述声源的机械特征,包括线阵列音箱的张角、高阻抗应用中的变压器、插入虚拟或实测的滤波器,设置不同扬声器型号和输入配置。

如果当前的扬声器模型不能满足使用,你可以采用高精度格式在程序中加入你自己的音箱数据。EASE所有版本均包含了SpeakerLab创建模块。

EASE SpeakerLab 界面

亦可采用其它数据格式,例如DLL和SPK。DLL格式可以加入扬声器制造商独有的算法和定制的用户界面。

EASE还支持导入其它的第三方扬声器数据格式。请参阅相关文档获取详细信息。

使用SpeakerLab验证GLL扬声器数据

使用EASE SpeakerLab来检查扬声器技术规格,确保你选择了正确的扬声器。

SpeakeLab计算所得的线阵列气球图。

免费的EASE GLL Viewer程序同样可以用来查看GLL扬声器数据,从而分析并对比多项性能指标,例如:

  • 灵敏度
  • 频率响应
  • 最大功率
  • 最大声压级
  • 二维/三维极坐标图
  • 极坐标覆盖
  • 指向性指数
  • Q值
  • 水平/垂直指向性渲图
  • 幅度衰减与相位指向性数据(气球图)
  • 波束宽度、传递函数,等等
SpeakerBase计算得出的扬声器气球图

SPK和DLL扬声器数据格式可使用集成的SpeakerBase模块来查看。

使用EASE SpeakerBase模块,不经可以查看SPK数据文件,还能够编辑文件以便快速评估。终端用户编辑过的扬声器数据会在仿真结果中清晰标识,说明该数据并非制造商认可的数据。

扬声器属性窗口

丰富的扬声器配置选项

触手可及的多项控制,便于配置扬声器,例如:

  • 电平与增益
  • 延时
  • 驱动器耦合
  • 滤波器
  • 相位
  • 极性
  • 位置(X,Y,Z坐标)
  • 电输入功率
  • 扩展控制(机械、电子和物理参数)

 

EASE中高亮显示的扬声器编组

扬声器编组控制

在EASE中,你可以创建编组并快速、同时更改多个扬声器的设置,例如增益、延时。一个扬声器可以隶属于多个编组,提供了强大的灵活性。

标准渲图-基于统计声学考察全面声学参数集

EASE提供广泛的工具集,用于电声学与声学分析。EASE的标准渲图功能,能基于统计声学漫射场假设执行多种仿真计算。

采用标准渲图方法的语言传输指数仿真

标准渲图采用艾琳或赛宾统计公式来生成混响时间值,并以此计算一些声学参数,如语言传输指数(STI)、总声压级。测量混响时间数据也可以用于此类渲图。

使用标准渲图可以进行多种声学参数仿真

计算结果以1/3倍频或更宽的带宽显示。数据能以文本或图像格式导出。以下参数均可以绘图:

  • 直达声压级
  • 总声压级(直达声+混响声)
  • 语言传输指数 清晰度指标(基于IEC60268-16:2003)
  • D/R比(直达声/混响声比率)
  • RaSTI
  • 临界距离
  • 清晰度和定义度指标(C7,C50,C80,CSplit)
  • 声压级(L7,L50,L80,LSplit)
  • 到达时间
  • 扬声器覆盖交叠
  • 扬声器投射
  • ITDG(初始延时间隔)
  • 清晰度损失(%AlCons)
  • 清晰度指数
  • 保密指数

不仅可以对听音区域执行计算,也可以对房间表面或者特定的听音位置执行计算。

此功能方便检测潜在的问题,并能分析代表性位置的细节信息。

听音区绘图与房间表面绘图

直达声声压级分布图示例

有助于增强仿真结果的统计工具

借助最大值与最小值、标准偏差、平均值与分布图等统计数据,你可以优化系统性能,并展示仿真结果。

特别指出,许多招标项目要求提供系统覆盖指标,例如目标听音区不小于0.5的语言传输指数。在EASE中通过简单的鼠标点击操作就能获得这些信息。

分布图可以显示为所有频率及所有声学结果

选定平面的简单射线追踪

基于射线追踪的反射模式研究

EASE提供许多强大的射线追踪工具,例如简单射线追踪、镜像映射,和进阶的混合方法,包含了业界广受认可的技术。

简单射线追踪是一个优秀的反射模式研究的工具。

射线追踪技术

射线追踪粒子在房间内扩散

当声源发出一个脉冲时,一系列的粒子(或射线)被释放到房间内,并以声速传播。在传播过程中,由于空气吸收声音会损失能量,在较高频率尤为明显。最终,粒子将会撞击到房间界面,或是障碍物,损失更多的能量,并被反射回房间中,这是一个循环往复的过程。程序持续追踪粒子路径、能量和时间,直至达到预先设定的限制,比如指定的传播时间、反射阶次或能量损失。

你可以准确知道射线撞击平面的时间和位置

这有助于将声音在房间内的传播视觉化,从而便于研究。这一工具会存储所有反射的信息,即每一条射线,你可以借此来识别潜在的几何问题并评估可行的解决方案。

  • 那些板的角度是否正确?
  • 坚硬的后墙是否会因为长传播路径导致一些问题?
  • 在这个大厅里,是否会听到颤动回声?
  • 回音穹顶是怎样工作的?

射线追踪还是一个非常好的演示工具,将复杂的声学问题以非常直观的方式向客户演示。

选定平面的一阶反射

便捷的选项和扩展功能为你提供多种不同的视图。

  • 使用Movie功能将粒子在房间中的传播视觉化
  • 由程序定义射线或粒子的颜色—可根据其阶次、声压级、能量损失,甚至是反射界面的颜色来决定。可显示指定平面的射线撞击
  • 可显示扬声器指定覆盖(3dB、6dB或9dB)锥形角范围内的射线
  • 细致分析单个射线:以不同视角、观察不同可用频段在平面上的反射点、传播路径、距离、延时、声压级。

对于这类研究,通常只需要较小的射线数量,比如1000个。

带反射的标准渲图-向进阶研究迈进一步

在标准渲图采用的理想混响尾基础上,EASE可采用不同的射线追踪方法来计算房间反射。这些方法包含在我们所说的带反射的标准绘图中。

该功能的典型应用是评估一阶反射的影响。

包含一阶反射的标准渲图示例

在带反射的标准渲图中,坚硬的后墙带来不利后果更加一目了然

  • 统计一阶反射的到达序列
  • 检查可能存在的音调染色和梳状滤波
  • 评估对语言清晰度的影响
  • 确认声学板的位置是否能达到期待的能量分布
  • 坚硬的凹面是否会造成能量的集中?有多少能量?在什么位置?

标准渲图下的所有计算在此均可执行:

  • 直达声压级、总声压级
  • 语言传输指数 清晰度指标(基于IEC60268-16:2003)
  • D/R比(直达声/混响声比率)
  • RaSTI
  • 临界距离
  • 清晰度和定义度指标(C7,C50,C80,CSplit)
  • 声压级(L7,L50,L80,LSplit)
  • 到达时间
  • 扬声器覆盖交叠
  • 扬声器投射
  • ITDG(初始延时间隔)
  • 清晰度损失(%AlCons)
  • 清晰度指数
  • 保密指数

反射分析深度计算 – 随机射线追踪与确定射线追踪方法

射线追踪撞击

EASE中的(查找)射线追踪撞击点功能是一种模拟声音在房间内传播的随机方法,可执行特定点(听音位置)反射的全面分析。

该功能采用了蒙特卡洛(Monte Carlo)仿真方法,相比于简单的射线追踪技术,该方法的粒子(射线)数量是一个重要因素,决定了仿真结果的精确度和可重复度。在多数情况下,会将粒子数设为100000或更高,当然如有必要,EASE可以生成更高的数值。

射线追踪撞击示例

在此模块中,你还可以查看射线的路径和信息,如同在简单射线追踪功能中一样。此外,你还可以识别声音在到达特定位置前所撞击的平面,并检查对应射线的细节信息。

这一重要功能可记录选定点(听音位置)周边一米内的射线信息,且能单独记录不同点的数据。这些细节数据,包括射线达到时间、反射阶次、入射方向和EASE覆盖的21个频段上的能量等级,随后可被发送到其它EASE模块,例如Probe和EARS,从而进行后期处理、深度研究、分析多项客观声学参数,以及主观感知的听辨评估。

镜像

此工具同样会计算撞击房间内特定点(听音位置)的所有射线,可生成用于深度分析每一条射线的撞击文件。

然而,不同于射线追踪撞击,MII是一个(声像)确定性的模拟,

根据预先设定的截止条件,撞击选定位置的所有射线都会被找出。

这是最准确的方法,能够得到准确的时间信息。

只要设定较低的反射阶次或考虑相对少的平面,该方法可明显快于随机射线追踪方法。但计算时间会随着反射阶次和平面数的增大而显著增加。此外,该算法不能计入散射的影响,因此对于大型、复杂的房间,射线追踪撞击和AURA射线追踪模块更为常用。

使用AURA渲图进行体育场语言传输指数仿真

最灵活、最准确的仿真方案

AURA集成了一个混合射线追踪引擎,并支持多线程。在获取完整脉冲响应时,能够大大减少计算时间。

EASE标准版配合AURA模块,提供最高质量的计算,是最灵活的仿真方案。

了解AURA模块。

了解声学探针仿真测量结果的能力

通过射线追踪或AURA模块搜集的房间中特定位置射线信息,探针(Probe)程序可执行细致的研究,提供丰富的视图和计算。

Probe模块中显示的反射分布图

Probe提供多种视图,包括:

  • 反射分布图
  • 脉冲响应
  • 能量时间曲线
  • 瀑布图
  • 频率响应(对声源及每个反射)
  • 压力等级(Ldir, L7, L50, L80, Ltot, Lsplit)
  • 三维刺猬图(指向性和相对声压级-水平、垂直或三维)
  • 相位角
  • 施罗德混响时间(包含统计值与实测数据对比)
  • 调制传递函数(MTF)
  • 语言传输指数 清晰度预测
  • 清晰度指标(C7,C50,C80)

还有许多其它数值和功能,如总能量、漫射能量、直达声能量,等等。

基于准确可听化为设计过程加入主观感知

可听化是在特定空间中以指定的扬声器系统播放已知的参考声音(比如一段节目素材),从而使得影响因素能被听到的仿真过程。可听化让我们在房间建造之间就能听到它的声音,是声学顾问和音响系统设计师们的宝贵工具。

借助EARS,你可以发现染色、颤动回声、空间失真、回弹反射等问题。

下方你能听到由EARS对示例模型计算出的可听化结果。房间脉冲响应使用了AURA模块计算,是在模型中所示的听音位置上捕获的。仅有1个扬声器开启。

可听化示例模型

用作可听化输入的干信号

计算的可听化结果

EARS模块 – 可听化工具界面

EARS是EASE的扩展模块

房间内的方向定位可以提供给听音者,以标准的双耳声格式,或是适合专业听音室的Ambisonics B格式。

此外,EARS为设计师完成可听化任务提供了一系列工具。例如,使用内置的信号发生器,可以生成噪声信号并混合到可听化中,包括粉红噪声、白噪声、空调噪声,等等。

EARS包含单声道和立体声卷积器,可执行离线(保存至文件)或实时的可听化。

使用Vision渲染的房间

Vision建筑渲染模块

除了可听化这一强大的演示工具之外,EASE还包含一个专用的建筑渲染模块—Vision模块

Vision具备光线和材质渲染能力,可以输出增强的演示图片。其生成的照片般真实的图像往往令客户感到惊喜。

EASE中的材质和光线数据库完全支持定制,完全释放你的创意,生成惊人的图像,包括光线反射效果、透光效果、色彩、背景图片以及不同的光源。

红外设备仿真模块

InfraRed扩展模块可用于红外通讯系统和设备的性能仿真,例如发射机或调制器,其工作方式类似于音响系统和扬声器的仿真。

EASE能够仿真此类设备的直接辐射并计算信噪比数值。

InfraRed仿真示例

红外设备数据示例

如同在其它模块中一样,所有设备都是可定制的,你可以添加自己的设备特性用于仿真。

为了实现这一点,EASE提供了专用的调制器数据库,其中可定义窄带或宽带( 2.3, 2.8, 3.3和3.8 MHz)设备。

EASE InfraRed还提供一个接收器数据库。使用的特定的InfraRed接收器非常有帮助,尤其是在评估特定接收器的本地信噪比时。

与其它AFMG程序交换数据

  • 从EASERA和SysTune导入测量数据,用于校准房间声学模型
  • 导出数据至EASERA和SysTune用于和实测结果对比
  • 可以其它音响系统仿真程序交换数据,如ASE Evac, EASE Focus或EASE Address
  • 使用AFMG SoundFlow得到多层墙体的吸声系数
  • 采用AFMG Reflex计算扩散体和其它表面结构的扩散系数

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。