Акустические рассеиватели (диффузоры)

Акустические рассеиватели и акустические диффузоры - это чисто ВЧ или ВЧ/СЧ устройства. В отличие от звукопоглотителей, они не поглощают акустическую энергию звуковых волн, а просто перераспределяют её в пространстве помещения, тем самым, способствуя формированию диффузного поля.
По причине того, что данные устройства практически не поглощают звуковые волны, их применение не влияет на общий тональный баланс и время реверберации в комнате. А поскольку второй момент касается, главным образом, ВЧ или ВЧ/СЧ диапазона, то субъективно, грамотное использование акустических устройств данного типа позволяет избежать таких нежелательных последствий акустической обработки, как "переглушенность" среды, со всеми вытекающими...
Основное назначение - ослабление интенсивности первых/ранних отражений. Также эти устройства можно использовать и с целью купирования "флаттера", но, с моей точки зрения, это нерациональное решение, поскольку сложность изготовления и, соответственно, их стоимость достаточно значительны.
Простые рассеиватели способны рассеивать только звуковые волны, соизмеримые по длине с высотой рельефа рассеивателя, то есть, как правило, речь идёт только о ВЧ диапазоне. Ниже диапазона рассеивания, устройство работает, как обычная плоская отражающая поверхность.
В свою очередь, в отличие от простых рассеивателей, конструкция акустических диффузоров строго подчиняется определённой математической последовательности, причём, для расчёта параметров диффузоров Шрёдера и диффузоров SkyLine используются разные математические алгоритмы. Это позволяет рассеивать гораздо более низкие частоты, чем простые рассеиватели с теми же габаритами. Позволяет получить правильную, равномерную диаграмму рассеивания. Позволяет эффективно рассеивать не только звуковые волны, падающие на поверхность устройства под прямым углом, но и с наклонными траекториями.
Звуковые рассеиватели или акустические диффузоры - это, как правило, специальные устройства, которые, как уже говорилось выше, в отличие от звукопоглотителей, не поглощают, а рассеивают звуковые волны, перераспределяя их акустическую энергию в пространстве музыкальной комнаты/КдП.
Простейшим вариантом звукового рассеивателя является твёрдая полукруглая поверхность. Однако, более эффективно справляются с этой задачей сложные рельефные поверхности и специальные акустические устройства: SkyLine - диффузор и диффузор Шрёдера.
Чем глубже рельеф устройства, тем более низкие частоты он способен рассеивать.
Что нужно знать о способах звукового рассеивания.
В общем случае рассеивание/распыление/диффузия - это процесс преобразования мощного направленного потока акустической энергии в множество разнонаправленных лучей малой интенсивности, по аналогии с водяным душем - заходит одна мощная струя, а выходит множество слабых, как бы распылённых в разные стороны, с той лишь разницей, что звуковая волна при этом падает непосредственно на рассеивающую поверхность .
Само собой, при этом сумма акустических энергий всех рассеяных разнонаправленных лучей равна акустической энергии исходного направленного интенсивного звукового потока, падающего на поверхность рассеивателя.
Способностью к рассеиванию звука обладают любые рельефные твёрдые поверхности: полуцилиндры, полусферы, пирамиды, кубики разной высоты и т.п. С одной стороны, поверхность рассеивателя должна быть максимально твёрдой для возможности отражать ВСЧ, а, с другой, глубина рельефа определяет значение нижней границы рассеиваемого частотного диапазона. На практике, в большинстве случаев желательно, чтобы рассеиватель работал от 500 - 600 Гц. и выше. Эту задачу позволяют решить рельефные поверхности с глубиной рельефа не менее 15 см. (340 м./с. : 550 Гц. : 4 = 0,15 м.).
Что касается верхней границы рассеивания, то считается, что выше примерно 4 кГц. это уже не имеет смысла.
Таким образом, акустические рассеиватели являются СЧ-девайсами!. Ниже диапазона рассеивания, рассеиватель работает, как обычная плоская отражающая поверхность.
Однако, не всё так просто. Естественно, что формируется некая диаграмма направленности рассеивания и чем эта диаграмма равномернее, тем лучше. По идее, вертикально расположенный полуцилиндр должен иметь диаграмму направленности в виде такого же вертикального полуцилиндра, а в горизонтальной плоскости рассеивания не будет. В случае же горизонтальной ориентации - всё будет наоборот. Однако, равномерность контура диаграммы (форма) сильно зависит от угла падения звуковой волны на поверхность рассеивателя и вот здесь начинается самое интересное... Простые геометрические поверхности не могут сформировать равномерную диаграмму, да ещё на разных частотах... . И самым примитивным в данном аспекте является полуцилиндр.
Для решения этой задачи и были разработаны специальные математически рассчитанные устройства - акустические диффузоры SkyLine и Шрёдера. Это принципиально разные девайсы, поскольку при их создании использовались различные методики: для SkyLine - математическая последовательность, основанная на последовательности примитивных корней (Primitive-Root Sequence), поэтому такие девайсы также называются Two-Dimensional Primitive Root Diffuser, а для конструкции диффузора Шрёдера используется математическая последовательность квадратичных вычетов (QRD - Quadratic-Residue Sequence) из теории чисел, поэтому диффузоры Шрёдера часто называют QRD - диффузорами.
Отсутствие дивайдеров (перегородок) между ячейками существенно снижает эффективность диффузора типа Skyline по сравнению с диффузором Шрёдера.
Диффузор Шрёдера обеспечивает равномерную диаграмму на всех частотах при любом значении угла падения звуковой волны и при любом угле восприятия отражённой акустической энергии слушателем.
Чем выше порядок диффузора, тем равномернее диаграмма, то есть, сглаживается превалирование её отдельных лепестков, однако, при одних и тех же исходных значительно увеличивается глубина девайса.
Ну, пока, я думаю, достаточно... :wink:.