🔊 音響ディフューザー

拡散係数dはISO 17497-2により d = (∑Iᵢ)² / (N × ∑Iᵢ²) − 1/N と定義され、[0,1]の範囲に正規化されます。正反射のフラットウォールはd ≈ 0を、完全な半球状散乱はd = 1を与えます。シミュレーターはフラウンホーファー遠方場回折を使ってdを計算し、各ウェルからの複素振幅を合計して36セクターにわたる正規化散乱エネルギー分布を求めます。

フラッターエコーは、音が2つの平行な反射面(例えば向かい合う壁)の間を反復して跳ね返り、鋭い音の後に金属的な「ジー」という響きとして聞こえる一連の明瞭なエコーを生じる現象です。片側または両側の壁にQRDディフューザーを設置すると正反射が分解され、エネルギーが多方向に散乱するため、連続する反射がもはや揃わなくなります。レコーディングスタジオやコンサートホールでは、この理由から背面の壁に定期的にディフューザーを使用しています。

シュレーダー周波数(f_S ≈ 2000 √(RT60/V)。RT60は秒単位の残響時間、Vはm³単位の部屋の体積)は、個々の部屋の共鳴が支配的な離散モード領域と、モードが重なり合い音場が統計的に均一となる拡散音場領域との境界を示します。f_S未満では個々のルームモードを狙ったバストラップが必要であり、f_S以上ではディフューザーが効果的です。一般的なホームスタジオ(V ≈ 30 m³、RT60 ≈ 0.3秒)では、f_S ≈ 200 Hzです。

ディフューザーが有効な拡散を生み出すには、少なくとも1波長分の幅が必要です — そうでなければ点散乱体として振る舞います。500 Hzではλ = 0.69 mであり、70 cmのパネル(シミュレーターのデフォルト)はぎりぎり十分です。200 Hzではλ = 1.7 mとなり、1.7 m幅のパネルまたはパネルの周期的な配列が必要になります。この物理的なサイズの要件が、家庭内の部屋で低周波数の拡散を非常に困難にしています。

高い吸音率は、方向分布を変えることなく反射する光線の振幅を減少させます。部分的に吸音するディフューザー(「ハイブリッド」プリセットは40%の吸音率を使用)は、純粋なQRDと同じ角度パターンで音を散乱させますが、エネルギーは少なくなります — これは残響の低減と空間的拡散の両方を望む場合に有用です。拡散を伴わない純粋な吸音は、RT60が目標範囲内であっても部屋を不自然に「デッド」に聞こえさせることがあります。

はい — QRDディフューザーは、パリ・フィルハーモニーや複数のアビイ・ロードのライブルームを含む、世界中の多くのコンサートホールやレコーディングスタジオの背面の壁やバルコニーの下面に見られます。ホームシアターでも、吸音材による過度な減衰を招くことなく背面の壁の反射を分解するために使用されています。スカイラインディフューザー(2D QRD配列)は水平・垂直両方の面での散乱を提供します。

数字(7または11)は、二次剰余数列で使用される素数Nを指し、これは1周期あたりのウェル数に等しくなります。QRD-7は{0,1,4,2,2,4,1}(mod 7)に比例した深さのウェルを持ち、QRD-11は11個のウェルを使用します。1周期あたりのウェル数が多いほど、より細かな角度制御と、より広い周波数範囲にわたる効果的な拡散が可能になりますが、より広いパネルが必要になります。シミュレーターではNを3から17まで変化させ、散乱パターンがどう変わるかを確認できます。