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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA DE SONIDO INFORME

UTILIZACION DE SOFTWARE ODEON

ESTEFANIA ANDRADE CARLA ALVAREZ ARACELY CADENA RICARDO MERA EDGAR MACAS

Profesor: Ing. MARCO YASELGA

2018-A

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1. INTRODUCCIÓN ODEON es un software de simulación y cálculo de acústica de salas desarrollado por investigadores de acústica de la Universidad Técnica de Dinamarca. En la actualidad, investigación y desarrollo del software continúan en la compañía independiente Odeon A/S. ODEON puede manejar, en un mismo modelo, la acústica de una sala, la instalación de altavoces y, en cierta medida, la transmisión del sonido. Se extraen resultados en forma de parámetros acústicos, mapeo de sonido, animaciones gif y auralización de sonido envolvente o binaural que permite analizar los resultados por medio de auriculares o presentar el entorno de sonido de una futura sala a los clientes. La simulación acústica de una sala que se realiza con ODEON equivale a predecir su respuesta impulsiva en un modelo 3D desde el origen hasta el receptor. El modelo de la sala se puede importar desde SketchUp u otro software CAD. También es posible derivar parámetros acústicos como el tiempo de reverberación T30, T20, EDT, SPL, STI, Claridad, etc., diseñar la acústica de una sala controlando las reflexiones, la absorción del sonido y las propiedades de dispersión del sonido en las superficies con el fin de lograr la acústica deseada y una reducción adecuada de ruidos para discursos, conciertos, etc. ODEON, como software de predicción acústica maneja correctamente el diseño de la acústica de una sala y los sistemas de amplificación para público para: Salas de concierto y ópera, cines, templos, estadios deportivos, oficinas abiertas, vestíbulos, restaurantes, estudios de música, metros, terminales aeroportuarias, entornos industriales. Además, es posible utilizar ODEON para zonas al aire libre con alguna superficie reflectante, como estaciones de trenes, plazas y parques, o incluso plataformas de petrolíferas. ODEON es excelente para crear auralizaciones en diferentes entornos acústicos con una o varias fuentes. También permite simular una orquesta completa en una sala de conciertos de manera virtual o diseñar simulaciones de sonido para instalaciones futuras o para entornos antiguos con fines arqueológicos. Contamos con usuarios de ODEON en todo el mundo y aproximadamente un cuarto de nuestros clientes son universidades e instituciones de investigación. La gran mayoría se dedica a la consultoría acústica y pertenece a grandes organizaciones de ingeniería o a consultoras especializadas en acústica. Visite la página en inglés en www.odeon.dk para ver casos reales, escuchar auralizaciones, obtener descargas gratuitas o adquirir una de nuestras ediciones de software: Industrial, Auditorio o Combinada. [1]

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OBJETIVOS 

Mejorar los conocimientos y los conceptos aprendidos en el curso de Fundamentos de Ingeniería de Sonido, con respecto al diseño de cuartos y propagación del Sonido en los mismos.

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Aprender el funcionamiento del software se simulación Odeon.

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Manejar virtualmente los conceptos de reverberación y Auralización en salas de distintas formas y materiales. Auralización

La auralización es un concepto relativamente reciente dentro de la historia de la Acústica, pues fue introducido en 1990 por Mendel Kleiner, profesor e investigador de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia). Se utiliza como complemento de los parámetros acústicos, para analizar la calidad acústica de una sala. Se define como el proceso mediante el cual se simula la sensación de escuchar sonido tridimensional en el interior de una sala, para una posición dada del oyente y de la(s) fuente(s), y para unas señales sonoras determinadas. Para ello, se parte de una señal de excitación, que es obtenida mediante una grabación en una sala anecoica. Reverberación La reverberación es un fenómeno sonoro producido por la reflexión, que consiste en una ligera permanencia del sonido una vez que la fuente original ha dejado de emitirlo. Cuando recibimos un sonido nos llega desde su emisor a través de dos vías: el sonido directo y el sonido que se ha reflejado en algún obstáculo, como las paredes del recinto. Cuando el sonido reflejado es inteligible por el ser humano como un segundo sonido se denomina eco, pero cuando debido a la forma de la reflexión o al fenómeno de persistencia acústica es percibido como una adición que modifica el sonido original se denomina reverberación. La reverberación, al modificar los sonidos originales, es un parámetro que cuantifica notablemente la acústica de un recinto. Para valorar su intervención en la acústica de una sala se utiliza el «tiempo de reverberación». El efecto de la reverberación es más notable en salas grandes y poco absorbentes y menos notable en salas pequeñas y muy absorbentes. Medición Aunque el empleo de una sala anecoica es la única forma de percibir un cierto material sonoro reproducido dentro de ella sin ninguna coloración ni reverberación añadida, no son adecuadas para la mayoría de las situaciones. Los oradores, cantantes y actores de teatro necesitan una cierta reverberación para escucharse a sí mismos (en ausencia de algún tipo de monitor). El tiempo de la primera reflexión no debe ser excesivo, especialmente en grupos grandes como orquestas o coros, para mantener la sincronía de extremo a extremo del conjunto. Los solistas prefieren tiempos de reverberación largos, pues ello favorece la sensación de que su emisión se hace de forma eficiente y sin esfuerzo, pero si el tipo de música es rápido, el tiempo de reverberación debe ser relativamente corto para evitar la confusión sonora entre notas y acordes sucesivos. Así pues, existe un compromiso entre la versatilidad de una sala, o adecuación a distintos usos, y el tiempo de reverberación que presenta en función de su tamaño, forma y tipo de materiales de recubrimiento.

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IMPORTAR ARCHIVOS AUTOCAD     

Seleccionamos el ícono de “Files” Opción “Importar desde archivo” (dxf, 3ds, dwg) o simplemente soltar el archivo en el lienzo de ODEON. Especifique el archivo de entrada (.dfx) Especifique el archivo de destino (.par) Una vez que se han especificado los nombres de los archivos, aparece el cuadro de diálogo Importar archivo DXF que permite especificar diversas opciones de importación. Es importante que se especifique la unidad de dibujo correcta. Si la geometría no aparece como se esperaba.

Si usa modelos de AutoCAD, puede ser una ventaja usar el formato de archivo .3ds para exportar desde AutoCAD e Importar a ODEON en lugar del formato .dxf. Este procedimiento asegurará que todos los datos relevantes del dibujo CAD se exportan de una manera que puede ser utilizada directamente por ODEON. [2] Los modelos de habitación que utilizará ODEON deben ser modelos de superficie definidos a partir de superficies planas, sin importar si los modelos se crean en un programa CAD o si se modelan en el entorno ODEON. Una vez que ODEON ha importado con éxito un modelo, es importante realizar una verificación minuciosa: las geometrías que se ven bien en el "programa de dibujo" aún pueden contener errores graves, como repetidos, extraviados o faltantes. [2] Reglas geométricas, superficies de pegamento Las superficies importadas en el formato DXF son, en pocas palabras, construidas por superficies naturales a partir de tres o cuatro conjuntos de coordenadas. Cuando la opción de pegamento está activada, ODEON intentará pegar (o unir si así lo prefiere) estas superficies para formar menos superficies con áreas más grandes. [3] Margen de puntos Si los puntos en el archivo .dxf están dentro de este margen, los puntos se considerarán iguales, el margen máximo del punto debe ser menor que la distancia entre estas superficies, de lo contrario los puntos a ambos lados de la superficie se considerarán con resultados desastrosos. Deformación ODEON dividirá las superficies de cuatro puntos en 2 superficies de tres puntos, si la deformación de la superficie excede este valor. La opción de pegamento, por otro lado, tratará de pegar las superficies, siempre que esto no conduzca a una superficie que exceda el Máx. deformación. [3] NOTA: ODEON no puede importar entidades que se insertaron en un dibujo como BLOCK. Cualquier BLOQUE en un dibujo que contenga datos de superficie 3D relevantes debe ser explotado usando el EXPLODE comando antes de exportar al archivo DXF. ODEON notificará al usuario si el archivo DXF importado realmente contiene BLOCK.

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METODOLOGÍA AURALIZACION. Mediante el Software de simulación odeón realizamos una simulación de Auralización una sala de conciertos.

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Figura 1.- Sala de conciertos para observar la auralización.

Primero se coloca los el punto de donde se va a emitir el sonido en este caso va a hacer el escenario y los puntos de los cuales se va a analizar el sonido en la figura 2 se muestra los puntos a analizar el sonido “de color azul” y el punto de donde se emite el sonido de color “lila”.

Figura 2. Puntos para analizar en auralización

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Para una simulación más acorde con la realidad se coloca los materiales del cual está hecha la sala en la figura 3 mostramos como está constituida la sala respecto a los materiales utilizados.

Figura 3. Materiales Utilizados en la sala de concierto

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Activamos las fuentes y los receptores en este caso vamos a tener una sola fuente y 18 receptores para poder observar cómo es la auralización aquí se define ubicación en coordenadas rectangulares en la figura 4 observamos la distribución de los receptores y de la fuente.

Figura 4. Colocación de los puntos mostrados en la figura 2.

Definimos el comportamiento de la fuente nivel de intensidad sonora en db frecuencia, etc. Como se muestra en la figura 5.

Figura 5. Datos de inicio de la fuente.

REVERBERACION Mediante el Software de simulación odeón realizamos una simulación de una sala de conciertos.

Figura 1. Sala de conciertos para realizar la reverberación.

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reverberación

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Colocamos los puntos de donde se va a emitir el sonido en este caso va a ser el escenario y el punto en el cual se va a analizar el sonido (P1) se muestra en la figura 2.

Figura 2. Puntos para analizar la reverberación de la sala.

Generamos el sonido como una explosión de puntos, los mismos que nos darán la propagación del sonido producida en la sala en distintos planos.

Figura 3. Propagación del sonido plano XZ.

Figura 4. Propagación del sonido plano YZ.

Figura 5. Propagación del sonido plano XY.

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Figura 6. Propagación del sonido en todos los planos.

Así mismo, se podrá visualizar el comportamiento del sonido cuando encuentre superficies y se dé el efecto de reflexión del mismo, tal como se observa en la figura 5, en donde las reflexiones se visualizan de color verde. A continuación cargamos los materiales de la sala, es indispensable considerar hasta el más mínimo material disponible para que sea lo más fiel a la realidad.

Figura 7. Materiales Utilizados en la sala de concierto

Iniciamos el cálculo de la reverberación producida en el escenario, con lo que obtenemos los tiempos y frecuencias en las que se producirá el fenómeno.

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Figura 8. Tiempos, longitudes y frecuencias de reverberación.

Resultados Luego de la realización auralización en software se observa que el sonido que emite la fuente cambia y depende de la ubicación del cual se escuche se realizó varias prueba en donde se determinó que el mejor lugar en donde se escucha tanto en el oído izquierdo como en el oído derecho es enfrente a la fuente que emite el sonido , en ese lugar se tomaron dos puntos uno alejado a la fuente de sonido y el otro justo en medio de la sala de conciertos dando como mejor resolución de sonido el punto que se encuentra junto en medio de la sala de conciertos y enfrente de la fuente de sonido.

Discusiones Este resultado solo sirve cuando se tiene una fuente de sonido debido a las limitaciones del software ya que es un demo en este tipo de escenario solo nos permite utilizar una fuente de sonido a la vez porque no que no puede hacer un análisis de que ocurre cuando hay más fuentes de sonido.

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CONCLUSIONES Estefanía Andrade  

El sonido se comporta de distintas maneras en un medio elástico, de allí podemos observar conceptos como la reverberación y la auralización. La propagación del sonido depende de la geometría de sala de los materiales de la sala del nivel de potencia que tiene la fuente debido a que algunos materiales son absorbentes y otros reflejantes estos son ayuda a realizar una adecuada simulación y así optimizar el uso de una sale en este caso una sala de conciertos.

Aracely Cadena: 

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ODEON puede manejar, en un mismo modelo, la acústica de una sala, la instalación de altavoces y, la transmisión del sonido. Se extraen resultados en forma de parámetros acústicos, animaciones gif de sonido envolvente o binaural que permite analizar los resultados por medio del entorno de sonido de una futura sala a los clientes. También es posible derivar parámetros acústicos aprendidos teóricamente en clase, como el tiempo de reverberación, diseñar la acústica de una sala controlando las reflexiones, la absorción del sonido que se obtiene al usar diferentes materiales de construcción, y las propiedades de dispersión del sonido en las superficies con el fin de lograr la acústica deseada y una reducción adecuada de ruidos.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS [1] «Software

de

acústica

de

salas

ODEON,»

[En

línea].

Available:

http://www.odeon.dk/intl/spanish.html. [Último acceso: 05 Agosto 2018]. [2] C. L. Christensen, «ODEON Import of CAD files,» [En línea]. Available: https://odeon.dk/pdf/ODEON_Import_of_CAD_files_in_the_DXF_format.pdf. [3] C. L. Christensen y J. G. George Koutsouris, «ODEON User's Manual,» [En línea]. Available: http://www.odeon.dk/download/Version13/ODEONManual.pdf.

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