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  • Foto del escritorAlexis Campos

ENTREVISTA A BRIAN HAMILTON

Después de un prolongado receso por fiestas, volvemos con una interesante entrevista a Brian Hamilton, investigador de la Universidad de Edimburgo, especialista en la técnica de análisis numérico conocida como FDTD y su uso en la acústica arquitectónica. Brian trabajo en NESS PROJECT y está realizando investigaciones muy interesantes al respecto. Ojala lo disfruten, dejo vídeos y links del trabajo de nuestro entrevistado para que puedan revisar sus aportes, pronto un artículo en el blog sobre métodos numéricos en acústica arquitectónica!

Captura de simulación en 2D con el metodo FDTD en acústica arquitectónica - Simulación por Brian Hamilton
Captura de simulación en 2D con el metodo FDTD en acústica arquitectónica - Simulación por Brian Hamilton

¿Es FDTD el método del futuro para la simulación acústica de salas?

BH: Yo no diría que FDTD “es” el futuro de la simulación acústica de salas pero creo que el futuro de la simulación tiene que ir más lejos de donde se encuentra en este momento. Por ahora es altamente dependiente de la acústica geométrica y de que se asuma que las condiciones son de campo difuso.


FDTD puede ayudar al respecto pero no es necesariamente la solución final para la acústica de salas, tiene sus limitaciones como cualquier otro método.



La gran mayoría de software comercial trabaja con métodos híbridos ¿crees que pronto sea posible tener un software basado puramente en FDTD?

BH: En los software comerciales a día de hoy “híbrido” significa una combinación de los métodos fuente imagen y ray tracing. Pero si hablamos en el contexto de métodos numéricos, híbrido significa la combinación de métodos numéricos y método de rayos. Yo pienso que FDTD puro (hasta los 20 KHz) para espacios grandes no va a ser práctico aun por un tiempo, por lo menos en salas grandes. Hoy en día podemos llegar a 1KHz - 2 KHz en espacios grandes (decenas de miles de metros cúbicos) con GPUs de escritorio y podemos alcanzar entre 8 KHz – 20Khz en espacios pequeños, Debido a esto creo que va a ser necesario tener un enfoque híbrido por algún tiempo más. Pero en escala logarítmica eso es bastante bueno! Ya que más de la mitad de las octavas audibles son calculadas con FDTD.


Hay muchas investigaciones acerca de las condiciones de contorno para métodos numéricos como FEM y FDTD pero aún existen limitaciones ¿que nos puedes decir al respecto?

BH: Tenemos técnicas para hacer geometrías complicadas y condiciones de contorno que son dependientes de la frecuencia, pero hay aún limitaciones en el ancho de banda simulado que podemos considerar válido. Normalmente, tienes que correr tu simulación a una alta frecuencia de sampleo, a veces 3 o 4 más alta así que ahí hay mucho espacio para mejoras. Por el momento es solo una limitación práctica mas no teórica, como la que te encuentras cuando tienes problemas de estabilidad (cuando el método no te da la solución correcta) o una limitación debido a que asumiste una simplificación (como en GA o SEA).Si tienes una super computadora lo suficientemente grande, puedes resolver cualquier simulación para salas de cualquier tamaño con métodos numéricos ya sea FEM o FDTD.



Sabemos que has estado experimentando con diferentes frecuencias de crossover entre métodos (FDTD/GA) crees que la frecuencia de Schroeder es una buena referencia ¿qué dicen los resultados?

BH: No creo que la frecuencia de Schroeder sea una buena referencia por varios motivos, pero mayormente por que asume que tienes un campo difuso, así que no es general. Creo que una buena frecuencia de crossover sería algo que esté sobre 1KHz, aunque también no sobre los 12 Khz (por lo menos ahora) La frecuencia de crossover debería estar basada en el grado de importancia o difracción en la sala y no basada en la frecuencia en donde los efectos modales dejan de ser pronunciados. Si no hay difracción, puedes confiar en acústica geométrica, puedes tener una distribución cuasi aleatoria sobre la frecuencia de Schroeder pero aun tener efectos importantes de difracción.



Para concluir Brian, cuéntanos un poco sobre tus investigaciones a futuro

BH: Estoy trabajando en hacer los métodos FDTD más robustos, más precisos y fáciles de usar en la acústica arquitectónica. Además, estoy trabajando en algunas validaciones prácticas con algunos casos en el “mundo real”. Por otro lado, también estoy interesado en los métodos basados en rayos, hay mucho trabajo por hacer cuando no trabajas con la asunción de un campo difuso reverberante tardío!


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