什么是二次扩散?声音扩散解释

由于本博客最初发布的关于二次扩散的新信息和技术已经出现，我们将在更新的博客中反映其中的一些变化。更新发生在22年2月27日。

声能会发生三件事，而且只有三件事。声能被吸收、反射或扩散。吸收将声能转化为热能，然后声能就永远消失了。为了在我们小房间的声学环境中控制它，我们必须小心能量的损失。房间边界表面的反射总是伴随着我们，对声音和言语的可理解性有负面影响。二次剩余扩散器可以作为处理反射扩散声的一种方法，使用二次剩余扩散器有一个有意识的设计目标，以达到适当的效果。

二次扩散

一种广为人知但尚未被很好理解的扩散方法是二次扩散。二次扩散器已经存在多年了，彼得·D·安东尼奥的公司RPG是第一家将其商业化的公司。二次扩散器有一系列不同深度的井或槽，当声能进入这些井或槽时，它会在井内反弹，然后以一个较小的版本返回，以180度展开，一个扇形的能量阵列。二次扩散器由不同深度的井组成，引起相移的混合，扩散反射声。它们用于控制聆听环境中的反射，特别是来自后墙和第一反射点的反射。它们基于质数，每个质数都有不同的频率响应。

不止一个需要

二次扩散器可以单独使用，但达到良好效果的最佳方法是并排使用多个面板。一个垂直放置的二次扩散器，将声能以水平扇形阵列的形式扩散回我们的房间，而一个水平放置的扩散器，将以垂直扇形阵列的形式传播进入房间的声能。使用垂直和水平扩散器，可以得到二维扩散声场。

井深公式

有一个公式可以计算我们需要使用的井或槽的数量以及这些井或槽的深度尺寸需要是多少。槽深=槽位的平方模N，其中N等于井的数量，是一个素数。方程的平方部分决定了每口井引入的相移，mod操作人员将相移保持在0到360度的范围内。一个数的幂被称为二次运算。使用模数运算符将一个数除以模数，只保留剩余的数，即余数。这就解释了为什么该设计被称为二次残留扩散器，或简称QD扩散器。

井宽公式

井的宽度决定了高频截止频率，其中宽度代表一个半波长。这只适用于直接输入的信号。对于其他入射角，高频截止降低，对于从侧面撞击的信号，高频截止降为零。周期宽度必须至少等于所扩散的最低频率的波长。软件可以帮助人们进行计算。您选择的质数或频率响应是基于从房间边界表面到您耳朵的距离。

这是我制作的一个视频，展示了如何组装我们的DIY二次扩散器套件之一:

我们的DIY构建计划包包含5个二次扩散器构建计划(点击这里获取更多信息)。

扩散限制

在设计频率以下，扩散不再发生，但人们普遍认为，在扩散极限以下一个八度程内，散射是可用的。为了使扩散发生，扩散的最低频率的波长必须不大于面板的周期宽度。如果不满足此规则，则扩散的最低频率是符合周期宽度的频率。这个频率被称为f周期，新的散射极限比它低一个倍频程。

座位的距离

为了使干涉图案充分发展成漫射场，建议最小座位距离为最长扩散波长的三倍。扩散波长在到达聆听位置之前需要时间来完全形成。如果一个人坐得太近，或者扩散器离扬声器或声源太近，扩散波就没有时间正确形成，你就会有图像移位。

扩散叶

扩散瓣是当一个周期表面的多个重复序列放在一起时产生的。对于多个QD面板，扩散叶的数量和角度随面板的阶数、面板宽度以及入射波的频率和入射角而变化。对于一个信号直连，在设计频率处通常有三个波瓣，在高频截止频率处，波瓣的数量通常与井的数量相同。

扩散过程

随着入射角的增大，扩散器同侧的各叶的起始频率略有降低。另一边的叶向更高的起始频率偏移的量更大。叶的角度也会改变，它们的相对角间距也会改变。此外，就井而言，信号的视波长发生变化，导致高频截止频率降低。当入射角达到+/-90度时，HF截止为零，即无扩散。

有多少口井?

人们可以计算出在任何情况下使用什么设计频率。作为一般规则，在空间允许的情况下，必须使用能够在扩散阵列中产生尽可能多的孔或槽的素数。井越多，扩散的频率就越多。基于质数23的二次扩散器将有22个井和23个井隔板。如果每个孔的宽度为1″，每个分压器的宽度为1/4″，则每个阵列的扩散器的宽度约为28″。如果我们有一个12英尺宽的墙面空间，我们将需要5个独立的单元并排放置在墙面上。

二次扩散是处理房间边界反射的有力工具。它是一种工具，可以将反射“分解”成更小的“反射”，然后在不改变信号时间特征的情况下，将其扩散到房间的垂直和水平方向。使用今天可用的免费软件，在你的空间允许的情况下，建立一个扩散器，可以扩散尽可能多的能量。

总之

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