Vibrofix

Акустический диффузор Шрёдера

Общие принципы планировки и акустической отделки помещений для записи и прослушивания музыки

Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Андрей Смирнов » 05 фев 2010, 19:09

Для разработки акустического дизайна специальных помещений инженеры-акустики имеют в своем распоряжении всего 3 инструмента: поглощение, отражение и рассеивание (диффузия) звуковой энергии. Звукопоглощающие панели и звукоотражающие поверхности (плоские или криволинейные) получили на сегодняшний день довольно широкое распространение. Но применение одних только методов поглощения и отражения звука не в состоянии решить некоторые акустические проблемы, возникающие в студийных помещениях малого объема или в непропорционально широких концертных залах.
Изображение
В отличие от звукоотражающих и поглощающих материалов, которые только перенаправляют звуковые волны или снижают интенсивность отражений, акустические диффузоры создают пространственную и временную дисперсию звуковой энергии. Сдвигая в пространстве и задерживая во времени ранние отражения от ограждающих поверхностей, диффузоры могут заставить маленькую звукозаписывающую студию звучать, как большое полноценное помещение, а слушатель, находящийся в музыкальной комнате небольшого объема, может пережить ощущения, аналогичные посещению старинного концертного зала или классического театра.
Изображение
К концу прошлого столетия во всем мире резко возрос интерес к применению в концертных залах звукорассеивающих поверхностей. Безусловно, это стимулировало их применение в комнатах для критического прослушивания и в студийных контрольных комнатах.

Катализатором процесса широкого применения акустических диффузоров послужили идеи и разработки профессора физики Гёттингенского университета (Германия) Манфреда Шрёдера (Manfred Schroeder), опубликовавшего в 1975 году свою фундаментальную работу на тему рассеянных отражений от поверхностей, построенных на принципе математической последовательности максимальной длины (MLS).
Изображение
В 1970-х гг. Манфред Шрёдер со своими коллегами изучил более 20 известных европейских концертных залов. Выяснилось, что слушатели воспринимают звук в вытянутых в длину залах лучше, чем в широких. Шрёдер связал это с другим своим наблюдением, что зрителю приятнее слушать слегка отличающиеся друг от друга сигналы, поступающие в левое и правое ухо, чем абсолютно идентичные.

В широких залах ранние отражения поступают к слушателю от потолка. Эти отражения формируют очень похожие для левого и правого уха сигналы. В более узких и длинных залах первые отраженные сигналы поступают к слушателю от боковых стен и достаточно сильно отличаются друг от друга.

Возможно поэтому, многие современные концертные залы имеют неудовлетворительные акустические характеристики. Залы предпочитают делать более широкими, чтобы разместить больше посадочных мест, а для современных систем кондиционирования предпочтительнее низкие потолки. Для улучшения акустики таких залов, отражения от потолка должны были быть перенаправлены к стенам.

После проведения целого ряда исследований Манфред Шрёдер предложил для решения данной проблемы оригинальную звукорассеивающую конструкцию, названную впоследствии диффузором Шредера.
Изображение
Фактически, диффузор Шрёдера представляет собой фазовую дифракционную решетку, которая рассеивает падающую на нее звуковую энергию в широком диапазоне частот, даже при большой величине угла падения.
Диффузор Шрёдера состоит из серии ячеек различной глубины, но одинаковой ширины, выполненных в корпусе из дерева, MDF или других листовых материалов. Разрез типовой конструкции диффузора (p=7) изображен на рисунке слева. Перегородки, разделяющие соседние ячейки, выполняются из жесткого материала и имеют толщину значительно меньшую по сравнению с шириной ячеек.

Конструкция диффузора основана на математической последовательности квадратичных вычетов (QRD) из теории чисел, исследованной А. М. Лежандром и С. Ф. Гауссом.

На проектной частоте диффузор обладает максимальной эффективностью рассеяния звуковой энергии.
Нижняя граница рабочего диапазона диффузора flow зависит от размера самой глубокой ячейки и имеет значение приблизительно на половину октавы ниже проектной частоты диффузора fo.
Верхняя граница рабочего диапазона fhigh зависит от ширины ячеек и не превышает значения fhigh=с/(2*W).
Перегородки, разделяющие соседние ячейки, должны быть выполнены из тонкого и жесткого материала. На практике толщина этих перегородок имеет конечную толщину t и поэтому в расчетах необходимо вместо ширины ячейки W применять сумму значений (W + t).
Изображение
Диаграмма рассеяния звуковой энергии одномерного диффузора Шрёдера имеет форму полуцилиндра. Эта диаграмма зависит от угла падения звуковой энергии и подчиняется закону зеркального отражения. На рисунке слева изображены полярные характеристики рассеивания звуковой энергии диффузором Шрёдера (слева) и плоской отражающей поверностью при нормальном падении звуковой энергии.

Фундаментальные теоретические работы Манфреда Шрёдера дают возможность инженерам-акустикам проектировать и применять на практике эффективные звукорассеивающие конструкции с заданными акустическими характеристиками.

В качестве иллюстрации можно привести пример единственной в Европе раздвижной конструкции диффузора Шредера, смонтированной в референсной комнате прослушивания салона по продаже Hi-End техники "Мюзик Холл" (Киев).

Изображение Изображение
Изображение

Оригинал текста (с формулами) находится здесь: http://acoustic.ua/recommendations/587
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - поставка звукоизоляционных материалов
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 6278
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение sunsoul » 17 фев 2011, 15:36

спасибо, отличная статейка)
sunsoul
 
Сообщения: 1
Зарегистрирован: 17 фев 2011, 15:30

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Ильдус » 11 окт 2015, 22:20

Добрый вечер Андрей .
Не подскажете из каких материалов лутче зделать шредер ?
Можно чертеж шредера 7
Ильдус
 
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 27 сен 2015, 19:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Андрей Смирнов » 11 окт 2015, 22:55

Диффузор можно изготавливать из фанеры, ДСП, МДФ, поликарбоната и других листовых материалов.
Схему диффузора любого порядка можно рассчитать с помощью соответствующего калькулятора http://www.acoustic.ua/recommendations/567
А чертеж конкретной конструкции зависит от исполнителя.
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - поставка звукоизоляционных материалов
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 6278
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Ильдус » 13 окт 2015, 21:36

Спасибо
Ильдус
 
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 27 сен 2015, 19:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Ильдус » 18 окт 2015, 20:19

Добрый вечер Андрей.
Не могли бы вы показать чертеж Шредера ?
Чтоб понемать какие материалы и тальшину использовать при конструкции шредера
Ильдус
 
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 27 сен 2015, 19:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Андрей Смирнов » 18 окт 2015, 21:37

Ну, например, один из вариантов в одном из наших проектов...

дифф шр.jpg
дифф шр.jpg (86.95 Кб) Просмотров: 20140
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - поставка звукоизоляционных материалов
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 6278
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Ильдус » 20 окт 2015, 21:27

Спасибо андрей
Ильдус
 
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 27 сен 2015, 19:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Ильдус » 22 окт 2015, 22:32

Добрый вечер Андрей.
Сколько ГЦ у этого шредера?
Так как шредер в основном в диапазоне от200 до 400 гц
В калькуляторе не могу подобрать не как
Ильдус
 
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 27 сен 2015, 19:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Ильдус » 22 окт 2015, 23:34

Еще вопрос в маленьких комнатах какой диапозон использовать?
Ильдус
 
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 27 сен 2015, 19:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Андрей Смирнов » 23 окт 2015, 07:41

Эффективный диапазон частот приведенного примера диффузора 450-2000 Гц.
У каждой комнаты индивидуальные акустические характеристики, зависящие от её геометрии и объема.
Поэтому в каждом конкретном случае решение о выборе рабочей частоты диффузоров и их размещении принимается также индивидуально.
В помощь служит акустический калькулятор http://www.acoustic.ua/recommendations/567#9
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - поставка звукоизоляционных материалов
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 6278
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Ильдус » 24 окт 2015, 23:00

Добрый вечер Андрей!
Хотел у Вас спросить по поводу калькулятора аксиальных мод.
Какуючистоту можно использовать для шредера?
Вложения
Mtm3GjddI6M.jpg
Mtm3GjddI6M.jpg (144.82 Кб) Просмотров: 20053
Ильдус
 
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 27 сен 2015, 19:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Андрей Смирнов » 25 окт 2015, 13:52

Этот калькулятор не имеет никакого отношения к выбору типа диффузора.
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - поставка звукоизоляционных материалов
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 6278
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Ильдус » 25 окт 2015, 23:53

Андрей Смирнов писал(а):Этот калькулятор не имеет никакого отношения к выбору типа диффузора.

А как правильно посчитать шредер для помишения 2*4*3 .
Ильдус
 
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 27 сен 2015, 19:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Акустический диффузор Шрёдера

Сообщение Ильдус » 26 окт 2015, 00:13

Сколько процентов можно использовать экофон?чтоб не переглушить помишение ,30% достаточно?
Ильдус
 
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 27 сен 2015, 19:26
Откуда: Санкт-Петербург


Вернуться в Рекомендации по акустике помещений

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1