Efficiënte combinatie van numerieke modellen voor simulatie van volledig audiobereik in Virtual Reality

Vanwege het grote bereik aan hoorbare frequenties, van 20 Hz tot 20 kHz, kan het fysieke gedrag van geluidsgolven niet worden vastgelegd met een enkele numerieke methode. Daarom bestaan er verschillende strategieën voor akoestische modellering, gebaseerd op de beoordeling of de geluidsgolven kunnen worden gecategoriseerd als lage, midden- of hoge frequentie. Voor laagfrequente problemen wordt de golfvoortplanting meestal gemodelleerd met de Finite Element Method (FEM) of de Boundary Element Method, voor middenfrequenties zijn golfgebaseerde methoden efficiënter en voor hoge frequenties verdienen methoden zoals geometrische akoestiek de voorkeur. Voor VR / AR-toepassingen is het echter over het algemeen gewenst om het volledige hoorbare frequentiebereik te modelleren en geen van de bovenstaande numerieke methoden is op zichzelf geschikt. Daarom zal in dit proefschrift worden onderzocht hoe de bovengenoemde technieken kunnen worden gecombineerd om een enkel model te verkrijgen dat geluid kan weergeven in het volledige hoorbare bereik. Parallelle filterbanken voor verschillende frequentiebanden zullen eerst worden onderzocht. Ze zijn al getest met een verlaagd FEM-model. Met geometrische akoestische simulaties beschikbaar voor de hogere frequentiebanden, zou een rekenkundig efficiënte weergave van akoestische omgevingen mogelijk kunnen zijn voor het gehele hoorbare frequentiebereik. Er zal aandacht worden besteed aan het effectieve gebruik van massale parallelle berekeningen en het minimaliseren van de fout die wordt veroorzaakt door de combinatie van de afzonderlijke modellen.