Beschreibung

CARA (Computer Aided Room Acoustics) ist das PC-Programm zur Berechnung und Optimierung der Raumakustik beliebiger Räume. Zur Berechnung wird eine Spiegelstrahlmethode mit einem sog. Backtracing-Verfahren verwendet.

Die Analyse und Verbesserung der raumakustisch bedingten Klangveränderungen erfolgt in CARA zweistufig:

• Bestimmung der akustischen Grundeigenschaften des Raumes (Akustisches Raumklima) mit Vorschlägen zur Raumausstattung (Wandmaterialien, Möblierung), um das Nachhallzeit-Spektrum zu optimieren,
• automatische Optimierung der Lautsprecheraufstellung und der Hörposition, um Interferenzerscheinungen (stehende Wellen, Raummoden) im Hörbereich zu minimieren.

Zur Detailanalyse bietet CARA die Möglichkeit, das gesamte Schallfeld im Raum zu berechnen und in 3D animiert darzustellen. So lässt sich die Modenlandschaft mit ihrem Wellencharakter, die Sprachverständlichkeit oder die räumliche Abbildung (Ortung) im gesamten Raum untersuchen.

Für den Fachmann berechnet CARA Schalldruckfrequenzgänge oder Raumimpulsantworten/Echogramme und eine Reihe von akustischen Kennzahlen (frequenzabhängige Nachhallzeiten, Klangfärbung, Sprachverständlichkeit und Ortung).

Als Sonderfunktion ermöglicht die Auralisation einen Hörvergleich mit frei wählbaren Musikstücken, um z.B. Klangunterschiede verschiedener Lautsprecheraufstellungen gehörmäßig beurteilen zu können.

CARA ist in drei Funktionsblöcke gegliedert
(kursiv und unterstrichen = Neu in CARA 2.1/2.2 PLUS)

1. Raumkonstruktion
2. Berechnungen der Raumakustik
3. Ergebnisdarstellungen in 2D und 3D Diagrammen

Raumkonstruktion

• beliebige Grundrisse (L-Räume, gekoppelte Räume mit Durchgängen), maximale Größe 100 x 100 m, der "Konstruktionsassistent" legt div. Grundrissformen vor (alle Maßangaben auch in Zoll oder Fuß möglich)
• zusätzlich Innenwände als Raumteiler, Säulen, Zwischendecken, Deckenbalken, sowie schräge Decken und Fußböden (Dachstudios, Kinos)
• Möbel-Datenbank (Tische, Sessel,..), oder Eigenkonstruktionen aus mehreren sog. 3D-Objekten zusammengesetzt
• auf jeder Wand können zusätzliche schallabsorbierende (rechteckige) Teilbereiche definiert werden (Fenster, Bilder, Teppiche)
• Materialeditor: Definition eigener schallabsorbierender Materialien
• Boxeneditor: (vereinfachte) Definition eigener Lautsprechermodelle (Gehäuseformen: rechtwinklig, schräg oder Pyramidenform), 1-5 Wege Boxen, akt./pass. Subwoofer und Dipol-Flächenstrahler. Nach Update auf Rel. 2.2 PLUS (siehe Download / Patches) sind auch komplexere, mehrsegmentige Gehäuseformen und Dipol-Hybrid-LS möglich
• Lautsprecherkonfigurationen: HiFi-Stereo, Quadro, Surround (analog, digital: 5.1, 6.1, 7.1, 8.1) oder PA (Public Address, Beschallung), beliebig viele Subwoofer
• Lautsprecherdatenbank mit ca. 200 Modellen, neue Boxen über das Internet "downloadbar"
• Optimierung der LS-Aufstellung: L-, T- oder kreuzförmige Verschiebebereiche
• "virtuelles Wandern" durch den Raum in 3D

Berechnungen

• automatische Aufstellungsoptimierung für die Lautsprecherboxen und den Hörplatz, mit Symmetrie-Option (gleiche Abstände zur Front-Wand und Seitenwand)
• Schallfeldberechnungen über den gesamten Raum an 1000-3000 Punkten
• Reduzierung der Rechenzeit für rein rechteckige Räume (ohne Möbel) um bis zum Faktor 1000
• Berechnung optional auch mit komplexen Reflexionsfaktoren (Amplitude und Phase)
• zusätzliche "PLUS-Funktionen":
• Berechnung und Auswertung des "Akustischen Raumklimas" (Nachhallzeit-Spektrum)
• Berechnung der hochauflösenden Raumimpulsantwort als Grundlage für eine "Auralisation" (Hörtest)

Ergebnisdarstellungen

• Darstellung der aktuellen (optimierten) Aufstellung der Lautsprecherboxen und der Hörplätze
• Auflistung der raumakustischen Kennzahlen: Klangfärbung, Ortung, Sprachverständlichkeit, Nachhallzeit und Seitenschallpegel
• 3D-Darstellung ( bewegt und animiert) der Frequenz- und Ortsabhängigkeit der Raummoden (stehende Wellen)
• 3D-Darstellung der zeitlichen Ausbreitung der Schallwellen im Raum
• 3D-Klangfärbungs- / Ortungs- und Sprachverständlichkeitskarte über den ganzen Raum oder deren Mittelwert
• 2D-XY-Diagramme: Schalldruckfrequenzgänge, Ortungsdiagramm, Echogramm, Frequenzabhängigkeit der mittleren Schallabsorption im Raum und der Nachhallzeit (Sabine, Eyring, Kuttruff und CARA-T10)
• zusätzliche "PLUS-Funktionen":
• "Akustisches Raumklima" mit Hinweisen zur Verbesserung des Nachhallzeit-Spektrums durch Einfügen spezieller Materialien oder Möbel (schon während der Raumkonstruktion)
• "Auralisation": Hörvergleiche für z.B. unterschiedliche Lautsprecheraufstellungsvarianten