КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ВІЗУАЛІЗАЦІЯ ПОШИРЕННЯ ЗВУКОВИХ ХВИЛЬ У ЗВУЖЕНІЙ ЧВЕРТЬХВИЛЬОВІЙ ТРУБІ TQWT

Анотація

Моделювання та візуалізація поширення хвиль у середовищі із звуковідбиваючими елементами є важливим напрямком галузі комп’ютерних наук та обчислювальної математики. В роботі розглядається розробка алгоритмічної бази моделювання поширення звукових хвиль в акустичній системі у вигляді звуженої чвертьхвильової труби (TQWT). В основу комп’ютерного моделювання покладено алгоритм розрахунку поширення акустичної хвилі на основі диференційного рівняння з атенюацією, що доз-волило розрахувати конструктивну та деструктивну інтерференцію хвилі, яка по-роджується лицьовою стороною динаміка, із хвилею, що виходить з порту акустичної системи. При розмірах сітки 512 х 288 швидкодія алгоритму склала більше 75 часових кроків за секунду з використанням процесору із паралельним обчисленням Intel UHD 630. В результаті роботи отримано мапи поширення хвиль у прямій та складеній звуженій трубі акустичної системи. Встановлено на основі мап, що зони акустичного збудження розташовуються всередині акустичного оформлення навпроти джерела хвиль. Показано, що акустичне оформлення у вигляді складеної звуженої чвертьхвиль-ової труби ефективно тамує високі та середні частоти за рахунок затримки хвилі конфігурацією стінок позаду широкосмугового джерела, що усуває непередбачуване підсилення або атенюацію вказаних частот та, як наслідок, збільшує достовірність відтворення сигналу.