几何形扩散体

扩散的声场使声音柔和而优美，并给人以被音乐环绕的感觉。提到声场扩散度的方法大致有三种：1）、不规则的体型；2）、通过室内界面的起伏或扩散体达到扩散反射；3）、吸声材料与反射材料间隔布置，利用两种材料交界处的相位差异，引起声波干涉，从而改变反射声方向。本节主要讨论方法2）——几何形体的声扩散。几何形的扩散体通常有圆柱、球切面、三角锥、三角柱、矩形柱等形式。为了达到有效地声扩散，扩散体的尺寸应与入射声波的波长相当，频率越低即波长越大，则要求扩散体的尺寸也越大， 关于各种形体的声扩散作用，有人对圆柱体和三角柱体做过试验，其结果是圆柱体略优于三角柱体，中高频优于低频，单体的效果不如连体的。 MLS扩散体1975年，德国声学家施罗德根据数论中的一种周期性伪随机序列MLS提出MLS扩散体。MLS(Maximum  Length  Sequence)即二进制最大长度序列，常见于纠错码，也常在建筑声学测量中作为伪随机噪声的信号源。MLS扩散体由一系列深度相等的沟槽组成，沟槽的宽度由MLS序列确定，“1”对应凸起，“0”对应凹进。MLS扩散体的沟槽深度为扩散声波波长的1/4，例如500HZ的声波波长为68cm,如果要扩散500HZ的声音，则扩散体的沟槽的深度为17cm。这种扩散体对于频率有很强的选择作用，只在沟槽深度4倍波长的频率附近的一个倍频程内有较强的扩散作用， QRD 扩散体针对MLS扩散体的局限性，施罗德开始寻求在更宽频率范围内有扩散作用的扩散体。由于扩散频率和沟槽的深度有关，于是想到将沟槽的深度加以变化。1979年，施罗德基于二次剩余序列提出了QRD（Quadratic Residue Diffusor）扩散体。QRD扩散体的表面是由许多宽度相同而深度不同的沟槽排列而成，沟槽的深度是按二次剩余序列排列的，每个沟槽之间用刚性的翼片隔开。QRD扩散体的槽宽和槽深按如下方法确定：槽宽W为所考虑的最高扩散频率的波长的1/2；槽深dn的最大值为所考虑的最低扩散频率的波长的1/2.确定最大槽深后，再将二次剩余序列作为因数确定各槽的深度。二次剩余序列公式为： QRD扩散体在一些音乐厅内得到了应用，并取得了良好的扩散效果。但是如果要达到很低频率的扩散反射，程度上限制了他的应用。