Ein Schwerpunkt der raumakustischen Forschung stellt die Entwicklung und Erweiterung von Modellen zur computerunterstützten Simulation der Schallausbreitung in Räumen dar.
In diesem Rahmen wurde CAESAR entwickelt. CAESAR steht für Computer Aided Evaluation, Simulation and Auralisation of Room acoustics. Mit diesem Programm können zur Zeit für beliebige Räume folgende raumakustische Kennwerte berechnet werden:
Die Berechnungen der Parameter beruhen auf der Grundlage der geometrischen Raumakustik. Hierbei geht man davon aus, daß sich das Schallfeld durch Schallstrahlen beschreiben läßt, die an den Grenzflächen des Raumes nach dem Gesetz "Einfallswinkel-gleich-Ausfallswinkel" reflektiert werden.
Bei der Simulation modelliert man eine punktfoermige Schallquelle, die gedachte Schallteilchen zeitgleich in alle Richtungen aussendet. Diese Teilchen werden dann mit einem Raytracing Algorithmus durch den Raum verfolgt.
Trifft ein Teilchen eine Wand, wird die Energie der Teilchens entsprechend der akustischen Eigenschaften der Wand verringert (Absorption), zusätzlich wird noch der Effekt berücksichtigt, daß bei rauhen Wänden ein Teil der einfallenden Energie nicht geometrisch reflektiert, sondern diffus in den Raum gestreut wird. Trifft das Teilchen schließlich auf einen Empfänger, wird es dort entsprechend seiner Laufzeit registriert. Aus den dabei gewonnenen (energetischen) Raumimpulsantworten können die gewünschten Parameter bestimmt werden.
Es können auch Raumimpulsantworten bestimmt werden, die zur binauralen Auralisation geeignet sind. Das bedeutet, über Kopfhörer oder spezielle Abhörvorrichtungen in einer reflexionsarmen Umgebung in den Raum hineinhören zu können. Dabei wird insbesondere der einfallsrichtungsabhängige Einfluß der Außenohren auf die Klangfarbe und die Ortung eines Schallereignisses mit berücksichtigt. Es ist damit möglich, einen realitätsnahen, räumlichen Eindruck zu vermitteln.
Hier finden Sie eine Kurzanleitung für CAESAR.