Akustik simülasyon; ses dalgalarının ortamdaki yayılımını, yansımasını, emilimini ve kırınımını fizik kurallarıyla taklit eder. Üç boyutlu modelleme, mekân geometrisini milimetre hassasiyetle kurgulayarak
-
yankı süresi (RT60),
-
ses basınç seviyesi (SPL),
-
çınlama (flutter echo),
-
düşük–orta–yüksek frekans dengesini
ölçülebilir hâle getirir. Bu yaklaşım; konser salonu, tiyatro, ofis, stüdyo, konferans merkezi, açık hava amfisi, endüstriyel tesis, VR oyun sahnesi ve araç içi kabin gibi farklı ölçeklerde hem tasarım hem de iyileştirme kararlarını hızlandırır.
2 | İş Akışı Haritası
-
Hedef Tanımı
– Müzikal doğruluk mu (≤1 dB sapma), konuşma anlaşılırlığı mı (STI ≥ 0,6), yoksa gürültü kontrolü mü (NC ≤ 30)? -
Geometri Toplama
– BIM, CAD, LiDAR taraması, fotogrametri; yüzey pürüz, doku, kalınlık bilgisi dâhil edilir. -
Malzeme Parametrizasyonu
– NRC, sabit emilim katsayısı veya frekans bağımlı sabitler (125 Hz–4 kHz). -
Hesap Yöntemi Seçimi
– Işın izleme (ray tracing), görüntü kaynak yöntemi (image source), dalga tabanlı yöntem (FDTD), hibrid. -
Simülasyon
– Kaynak sayısı, örnekleme açısı, geçiş katı, absorpsiyon, difüzyon. -
Sonuç Görselleştirme
– Isı haritası, yankı boğum grafiği, frekans yanıt eğrisi, ISO 3382 raporu. -
İyileştirme Döngüsü
– Difüz panel ekle, tavan açısını değiştir, bariyer konumunu kaydır; simülasyonu tekrarla.
3 | Geometri ve Topoloji
-
Blender Geometry Nodes ile parametrik tavan kabuğu (akustik kabuk salınımı).
-
Rhino + Grasshopper mimari kabuk, serbest-form difüz yüzey.
-
Unreal Engine Datasmith büyük salon BIM datasını gerçek-zamanlı inceleme için içe aktarır.
-
LOD Mantığı: Ses dalga boyu < yüzey detayı ise mikro geometri gerekmez; vertex normal + roughness yeterlidir.
4 | Malzeme Kütüphanesi
Malzeme | 125 Hz | 250 Hz | 500 Hz | 1 kHz | 2 kHz | 4 kHz |
---|---|---|---|---|---|---|
Kalın perde | 0,14 | 0,35 | 0,55 | 0,72 | 0,70 | 0,70 |
15 mm akustik alçıpan | 0,15 | 0,10 | 0,05 | 0,04 | 0,03 | 0,02 |
Ahşap difüz panel | 0,10 | 0,10 | 0,15 | 0,20 | 0,25 | 0,30 |
Mineral yün 50 mm | 0,60 | 0,90 | 1,00 | 1,05 | 1,05 | 1,05 |
(Tablo yerine düz satır formatı; değerler referans literatür ortalaması.)
5 | Hesap Yöntemleri
5.1 Işın İzleme (Ray Tracing)
-
Odeon, CATT-Acoustic, SoundFlow → 1 000 000 ışın, yansıma sırası ≥ 20.
-
GPU hızlandırma – RTX kartta 30 × hız; Blender Cycles ses demo eklentisi.
-
Avantaj: Büyük, karmaşık hacimler.
-
Sınır: 125 Hz altı difraksiyon zayıf.
5.2 Dalga Tabanlı/FDTD
-
Comsol, Simcenter 3D – İnce oda, mikro hoparlör.
-
Hücre boyu ≤ λ/10 → yüksek RAM/CPU.
-
Avantaj: Tam spektrum doğruluk.
-
Sınır: Büyük sahnede maliyetli.
5.3 Hibrid
-
1 kHz üstü ışın izleme, altı difraksiyon patch yöntemi; Pachyderm Rhino eklentisi.
6 | Gerçek-Zamanlı Motor Entegrasyonu
-
Unity + Steam Audio – VR sınıf turu; HRTF, kaynak spontan ekleme.
-
Unreal + MetaSound – Dinamik ortam ses miksajı; Lumen ışık haritasına senkron.
-
Wwise, FMOD – Oyun içi hacimsel alanlar, portal-room sistemi; CPU budget korur.
7 | Uygulama Örnekleri
-
Konser Salonu – 2 200 koltuk; RT60 hedefi 1,9 s (500 Hz). Farklı tavan reflektör açısı varyasyonları test edilerek en düşük “ölü nokta” yüzdesi seçildi.
-
Açık Ofis – Gürültü seviyesi NC 35 altına indirildi; tavana yüzen 3D basamaklı difüzör eklendi, ses maskesi lokasyonu optimize edildi.
-
Podcast Stüdyosu – 2 × 3 m oda; flutter echo düğümlerine DIY difüzör; simülasyonda 7 dB Mid düşüşü.
-
Metro İstasyonu – Çelik kubbe altında 3 kHz rezonans; perforasyonlu metal tavan panelleriyle 6 dB sönüm.
8 | Performans ve Optimizasyon
-
Texture-less Akustik Şader – Renk kanalı yok, rough-spec param. GPU draw call ↓.
-
Occlusion Culling – Sesi etkilemeyen yüzey basitleştirilir, sahne FPS ↑.
-
BasisU KTX2 – Yalnız görsel sunumda, mobil AR’de yük < 10 MB.
-
LOD + Proxy Mesh – Işın emisyonu için düşük poli; görsel için yüksek poli.
9 | Veri Toplama, Analiz ve İyileştirme
-
Bina Dijital İkizi – IoT gürültü sensörü verisi, 3D sahneye renk = dB kodlu overlay.
-
AI Tuning – Bayes optimizasyonu; panel kalınlığı, malzeme gözenek, açı parametrelerini RT60 hedefi için iteratif ayarlar.
-
xAPI Kaydı – VR eğitimde öğrenci “mikrofon konumlandırma” hatasını %20 azalttı.
10 | Etik, Telif ve Standartlar
-
ISO 3382-1 (Performans mekânları), 3382-2 (Konuşma mekânları) rapor şablonu.
-
BREEAM & LEED – Akustik konfor kredileri.
-
Telif – HRTF kütüphanesi lisansı (MIT mi, ticari mi?)
-
Gizlilik – Ofis gürültüsü kaydı kişisel veri midir; anonimleştirme gereklidir.
11 | Gelecek Görünümü
-
WebGPU Path-Traced Ses – Tarayıcıda anlık ray-traced akustik.
-
NeRF Akustik – Sinirsel alan + impulse response; 1 dk tarama → sahne IR tahmini.
-
Haptik Ses – Sub-woofer yerine yönlü bas titreşimli oturma elemanı; simülasyonda ön-prototip.
-
LLM Ses Tasarım Koçu – “Bas frekans düzensiz, ne yapayım?” sorusuna anında panel önerisi.
SONUÇ
3D modelleme ile bütünleşik akustik simülasyon; tasarımcıya sezgisel görselleştirme, mühendise sayısal doğruluk, yatırımcıya maliyet optimizasyonu, kullanıcıya konfor sunar. Görünmez dalgalar, görünür kararlara dönüşür; mekân yalnız görülen değil, duyulan kalitesiyle de kusursuzlaşır.