实时革命: EASE 5的Acousteer引擎如何引领声学设计的新统一时代

当AFMG在2024年底发布EASE 5第三版时,它引入了一项重要的功能——Acousteer计算引擎。这不仅是一次常规更新,更加意味着声学仿真工作流程的根本改造。Acousteer引入之初,是作为直达声场覆盖的实时绘图工具出现的,但在短短一年内就经历了惊人的快速发展。一系列有条不紊、功能丰富的更新,使它从一个创新的可视化工具转变为一个全面的、集成的音响系统设计套件,现在它正在加入预测室内声学的重要能力。这一演变标志着EASE 5迈向整体的、综合的设计环境,扬声器系统和房间不再被视为独立的实体,而是作为一个相互耦合的系统,以前所未有的速度和交互性进行仿真。

范式转变: 从“计算和等待”到“与思维同步设计”

图:传统仿真工作流程

在引入Acousteer之前,声学顾问和系统设计师的既定工作流程是一个缓慢的两步过程。首先,需要细致地创建一个房间模型,然后加入扬声器进行定位和对齐,再设置计算参数并运行计算。这通常意味着需要等待几秒到几分钟的时间,计算结果会呈现为声音覆盖的静态绘图。任何后续的改变,例如对扬声器角度的微小调整、对EQ设置的改变、或者增加前区补声系统,都需要重复整个过程。虽然仿真的精确度可以保证,但这种较慢的迭代周期成为了创造力和效率的重大瓶颈,要尝试新的想法或对系统做微调往往耗时巨大。

2024年11月发布的EASE 5第三版Acousteer (v5.68)打破了这一范式。得益于高度优化的CPU/GPU混合仿真引擎,Acousteer实现了从业者长期以来的梦想:能够立即看到设计决策的结果。设计师现在可以移动扬声器,调整其瞄准角度,或改变其增益,同时观看听音区的直达声SPL绘图实时更新。这种即时的视觉反馈将设计过程从静态的预测性操作转变为动态的交互式体验,如同现场混音一样。

图:实时仿真工作流程

Acousteer的初代版本支持从20 Hz到20 kHz的全音频带宽,使用高分辨率、复数值的GLL扬声器数据以获得最大精度,并支持各种空间分辨率。这不仅是一种更快的工作方式,而且是一种全新的方法。SPL覆盖问题可以在几秒钟内识别和解决,而不再需要数小时。声音系统的各种元素之间的相互作用立即变得明显,促进了对复杂声学交互作用的更直观的理解。

细心打磨的系统设计工具

在引入Acousteer之后,AFMG推出了一系列快速更新,以进一步将其打造成一个强大而准确的工具,用于最苛刻的系统设计任务。

直达声场SPL绘图—-

用户输入的即时效果,如插入声源,改变其方向或其增益设置

最初的改进是在快速的视觉呈现基础上添加更深入的数据分析。2024年12月,5.69版本引入了A计权和C计权,允许设计人员以更符合人类听觉感知的方式查看声压级绘图。此外,还添加了实用的绘图读数功能,该功能显示鼠标指针位置的精确SPL值,从而提供即时的定量数据,而无需专门导出报告。

2025年1月发布的5.70版本是一次重要的更新,显著增强了细节分析的能力。等值线绘图的引入使设计人员能够以特定的分贝值步进来查看声音覆盖的均匀度。这种绘图以等值线界定的颜色阶梯表示声压级,而不是平滑的颜色渐变,这使得验证设计目标(例如听音区声压级偏差不超过+/- 3 dB)是否已经实现变得容易。这次更新还包括将整个音响系统配置导出为XLD文本文件的能力,这是提高与其他软件平台(如沉浸声系统软件、扬声器品牌专用的软件,和环境噪声仿真软件)交互操作性的重要功能。

2025年2月发布的5.71版本则侧重于工作流。该版本加入了仿真配置,这是一个强大的功能,可以让用户保存并调用计算与显示参数的整体设定。设计人员可以创建不同的配置用来分析低频覆盖范围、扬声器选型或不同的计权类型,并只需点击一下就可以在它们之间切换。这使得不同设计策略的A/B对比较更加直接和省时,使Acousteer成为比较分析的强大工具。

到达时间绘图—-

反映廊座下的补声扬声器的掩蔽作用(基于哈斯效应)

由其相对于主扩扬声器的延时控制

2025年5月版本5.73,是Acousteer在成为一个领先设计工具的发展道路上的一个新的里程碑。这个版本扩展了引擎的功能,计算的声学指标超出了声压级,加入了飞行时间计算。新引入的到达时间绘图可实时显示从音响系统到听音者的延时时间,既考虑了声音在空气中的传播时间,也考虑了电子滤波器造成的任何延迟。这使延时系统的设计和优化工作发生了重大变化。延时塔、前区补声和廊座下补声扬声器的对齐过程是高度交互的,可以实时观察到变化的到达时间。该功能还包括扬声器优先效应的选项,允许设计师判断听者对声音定位的感知是否与主声源正确对齐。

整个2025年的夏天,更深入的改进陆续完成。6月份发布的5.74版本增加了分布图,这是一个实时直方图,可以统计分解不同听音区域的覆盖率,并显示达到特定声压级范围内听音区面积百分比,并且实时响应交互操作。这提供了对系统性能的快速统计概览。仅仅一个月后,5.75版本通过整合阴影效应,又增加了一层物理真实感。Acousteer系统现在能考虑声源和听者之间的表面和物体视线遮挡,并相应地更新绘图。

分布图—-

声场均匀性的改善可以通过减少整个场地的声压级变化来实现

弥合鸿沟:扩展到室内声学

虽然Acousteer技术革新了扩声系统的发展,但室内声学(声学方程的另一半)部分仍然主要是传统的、较慢的计算模块。然而,2025年底的一系列更新揭示了AFMG雄心勃勃的计划:将室内声学直接集成到Acousteer的实时引擎中。

混响时间—-

实时显示调材料的吸声系数如何改变房间的混响时间

这方面改进开始于2025年9月推出的5.76版本。这次更新大大扩展了软件的基本声学参数。声学材料和常规声学参数的频率范围扩展到25 Hz到20 kHz。更重要的是在用户界面中引入了两个重要的室内声学概念:施罗德频率和计算混响声级。该软件首次能够显示房间响应受模态共振支配的频率,以及根据艾琳模计算出扩的散混响场的总声压级。这是一个明确的信号,表明房间的贡献正在被凸显出来。

这一努力一直持续到2025年10月30日5.77版本的发布。这一重大更新为Acousteer引擎加入了新的综合指标:实时计算整体声压级(总声压级)。显示器不再只显示来自扬声器的直达声,而是计算直达声和房间内混响声能(基于Eyring-Norris混响时间方程,)的总和。这一计算提供了一个实时交互的视图,显示音响系统的能量如何影响声学空间,并对听者感知的整体声音音量做出贡献。

总声压级绘图—-

增加单个扬声器的增益会增加房间内任何地方的总声压

这是一个根本性的进步。设计师现在可以改变墙体材料的吸收系数,并立即观察到对整个房间的整体声压级的影响。他们可以实时看到调整扬声器阵列的指向性不仅影响直达声覆盖范围,还影响投射到混响空间的能量。

未来是一个集成的声学生态系统

在短短12个月内,Acousteer已经从一个专业的实时工具发展成为一个多功能的仿真套件。每一次更新都是朝着更全面、更集成的设计过程深思熟虑的一步。其发展开始于交互式实时分析,随后进行定量和时间分析,现在继续进行房间本身的整合。

Acousteer的不断演进,展示了AFMG对于软件稳健性和预见性的一贯承诺。开发团队基于用户报告及时修复漏洞,持续投入性能改进——例如支持Nvidia 50系列显卡等新硬件、转向更新的. NET SDK核心框架,等等。一切努力都指向了一个专为长期使用而设计的平台。

趋势很明显:Acousteer正在发展成为一个全面的实时声学仿真套件,它能对音响系统性能的各个方面及其与听音空间的交互作用建模、可视化并优化,这在一年前是一个梦想。在实时设计环境中,电声学和室内声学之间的界限正在变得模糊,而EASE 5的Acousteer引擎正在奠定基调。

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