Una revisión de los métodos de elementos finitos para la acústica de salas
Autores: Prinn, Albert G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Una revisión de los métodos de elementos finitos para la acústica de salas
Categoría
Artes
Subcategoría
Música
Palabras clave
Predicciones
Región dominada por ondas
Campo acústico
Método de elementos finitos
Campos sonoros
Acústica de salas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Predicciones precisas de la región dominada por ondas de un campo acústico en una habitación se pueden generar utilizando métodos computacionales basados en ondas. Uno de estos métodos es el método de elementos finitos (FEM). Con la potencia de computación disponible actualmente y técnicas numéricas avanzadas, es posible obtener predicciones de FEM de campos sonoros en habitaciones con geometrías complicadas y condiciones de contorno complejas en plazos de tiempo realistas. El FEM ha sido desarrollado continuamente desde su creación y los intentos de proporcionar soluciones en tiempo real utilizando métodos basados en elementos finitos comienzan a aparecer en la literatura; estos desarrollos son especialmente interesantes para aplicaciones de auralización y acústica virtual. Para apoyar estos esfuerzos y proporcionar un recurso para neófitos, se revisa el uso del FEM para la acústica de salas en este artículo. Se presenta una historia junto con ejemplos de la derivación, implementación y soluciones del método. También se presentan los desafíos actuales y el estado del arte, y se encuentra que las contribuciones más recientes al campo utilizan uno o una mezcla de lo siguiente: el método de Galerkin discontinuo basado en elementos finitos, condiciones de contorno de reacción extendidas escritas en el dominio de frecuencia pero resueltas en el dominio del tiempo, y la solución de modelos a gran escala utilizando procesamiento paralelo y unidades de procesamiento gráfico.
Descripción
Predicciones precisas de la región dominada por ondas de un campo acústico en una habitación se pueden generar utilizando métodos computacionales basados en ondas. Uno de estos métodos es el método de elementos finitos (FEM). Con la potencia de computación disponible actualmente y técnicas numéricas avanzadas, es posible obtener predicciones de FEM de campos sonoros en habitaciones con geometrías complicadas y condiciones de contorno complejas en plazos de tiempo realistas. El FEM ha sido desarrollado continuamente desde su creación y los intentos de proporcionar soluciones en tiempo real utilizando métodos basados en elementos finitos comienzan a aparecer en la literatura; estos desarrollos son especialmente interesantes para aplicaciones de auralización y acústica virtual. Para apoyar estos esfuerzos y proporcionar un recurso para neófitos, se revisa el uso del FEM para la acústica de salas en este artículo. Se presenta una historia junto con ejemplos de la derivación, implementación y soluciones del método. También se presentan los desafíos actuales y el estado del arte, y se encuentra que las contribuciones más recientes al campo utilizan uno o una mezcla de lo siguiente: el método de Galerkin discontinuo basado en elementos finitos, condiciones de contorno de reacción extendidas escritas en el dominio de frecuencia pero resueltas en el dominio del tiempo, y la solución de modelos a gran escala utilizando procesamiento paralelo y unidades de procesamiento gráfico.