Stående-bølge-problemer i opptaksstudioer kan minskes vha GPU-akselerert simuleringsprogram: Teori, og grep i en implementasjon

Abstract

I små rom, kan fenomenet resonans være årsak til ugunstige akustiske forholdved at visse frekvenser blir overdrevent kraftige mens andre toner blir knapthørbare. Spesielt gjelder dette rom tiltenkt akustisk bruk, som opptaksstudioerog kontrollrom. Problemet kan unngås ved akustisk behandling i ettertid og/ellerarkitektonisk planlegging, og begge deler kan dra nytte av datasimulering. Tilgjengeligesimuleringsverktøy er konsentrert på mellom- og høyfrekvensområdet, ogdekker ikke lavfrekvente bølgers diffraktive oppførsel. Akselerasjon av parallelleberegninger på GPU tillater derimot hurtig og presis simulering, med metodeneFDTD og FDFD. En programvare beskrives og delvis utvikles i C#. Den drarnytte av GPU-en gjennom Cudafy via CUDA. Den vil forventes å kunne assistereved plassering av høyttaler, lyttepunkt og bassabsorbenter, såvel som i geometriskutforming av et rom.I denne oppgaven betraktes resonansproblemet først fra et erfaringsperspektiv,liknende situasjoner og mangelen på reelle løsninger identifiseres, og dette dannerbakgrunnen for arbeidet. Videre behandles fenomenet resonans teoretisk, i enkletermer og med flere eksempler. Dette etterfølges av en matematisk-teoretiskgjennomgang av simuleringsmetodene FDTD og FDFD. Til slutt beskrivesimplementasjonsdetaljer og utarbeidede løsninger, samt de uløste utfordringene især FDFD-implementasjon som gjenstår før programmet kan bli en realitet.