Diffusione (acustica) - Diffusion (acoustics)

Per altri usi, vedere Diffusione (disambiguazione) .
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Dischi diffusori acustici (in blu) appesi al soffitto della Royal Albert Hall .

La diffusione , nell'acustica architettonica , è la diffusione dell'energia sonora in modo uniforme in un dato ambiente. Uno spazio sonoro perfettamente diffusivo è quello in cui il tempo di riverbero è lo stesso in qualsiasi posizione di ascolto. La maggior parte degli spazi interni non sono diffusi; il tempo di riverbero è notevolmente diverso nell'ambiente. Alle basse frequenze, soffrono di risonanze importanti chiamate modalità stanza .

Diffusore

I diffusori (o diffusori) sono usati per trattare le aberrazioni sonore, come gli echi, nelle stanze. Sono un'ottima alternativa o complemento all'assorbimento acustico perché non rimuovono l'energia sonora, ma possono essere utilizzati per ridurre efficacemente echi e riflessi distinti pur lasciando uno spazio dal vivo. Rispetto a una superficie riflettente, che farà sì che la maggior parte dell'energia venga riflessa ad un angolo uguale all'angolo di incidenza, un diffusore farà irradiare l'energia sonora in molte direzioni, portando quindi a uno spazio acustico più diffusivo . È anche importante che un diffusore diffonda i riflessi nel tempo e nello spazio. I diffusori possono aiutare la diffusione del suono, ma non è per questo che vengono utilizzati in molti casi; sono più spesso usati per rimuovere la colorazione e gli echi.

I diffusori sono disponibili in molte forme e materiali. La nascita dei diffusori moderni è stata segnata dall'invenzione dei diffusori teorici dei numeri da parte di Manfred R. Schroeders negli anni '70.

Diffusori di sequenza di lunghezza massima

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Diffusore MLS

I diffusori basati sulla sequenza di lunghezza massima sono realizzati con strisce di materiale con due diverse profondità. Il posizionamento di queste strisce segue un MLS. La larghezza delle strisce è minore o uguale alla metà della lunghezza d'onda della frequenza in cui si desidera il massimo effetto di diffusione. Idealmente, piccole pareti verticali sono collocate tra le strisce inferiori, migliorando l'effetto di diffusione in caso di incidenza tangenziale del suono. La larghezza di banda di questi dispositivi è piuttosto limitata; ad un'ottava sopra la frequenza di progetto, l'efficienza del diffusore scende a quella di una superficie piana.

Diffusori quadratici dei residui

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Diffusore quadratico del residuo da 1000Hz

I diffusori basati su MLS sono superiori ai diffusori geometrici sotto molti aspetti; hanno una larghezza di banda limitata. Il nuovo obiettivo era trovare una nuova geometria della superficie che combinasse le eccellenti caratteristiche di diffusione dei progetti MLS con una larghezza di banda più ampia. È stato scoperto un nuovo design, chiamato diffusore di residui quadratico . Oggi il diffusore quadratico di residui o diffusore Schroeder è ancora ampiamente utilizzato. I diffusori quadratici dei residui possono essere progettati per diffondere il suono in una o due direzioni.

Diffusori di radici primitive

I diffusori di radici primitive si basano su una sequenza teorica numerica basata su radici primitive . Sebbene producano una tacca nella risposta di dispersione, in realtà la tacca ha una larghezza di banda troppo stretta per essere utile. In termini di prestazioni, sono molto simili ai diffusori di residui quadratici.

Diffusori ottimizzati

Utilizzando l'ottimizzazione numerica, è possibile aumentare il numero di progetti teorici, soprattutto per i diffusori con un piccolo numero di pozzetti per periodo. Ma il grande vantaggio dell'ottimizzazione è che è possibile utilizzare forme arbitrarie che possono fondersi meglio con le forme architettoniche.

Diffusori bidimensionali ("emisferici")

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Esempio di un diffusore acustico 2D utilizzando il metodo QRD

Progettati, come la maggior parte dei diffusori, per creare "un grande suono in una piccola stanza", a differenza di altri diffusori, i diffusori bidimensionali diffondono il suono secondo uno schema emisferico. Ciò avviene mediante la creazione di una griglia, le cui cavità presentano pozzetti di profondità variabile, secondo la somma matriciale di due sequenze quadratiche uguali o proporzionate a quelle di un diffusore regolare. Questi diffusori sono molto utili per controllare la direzione della diffusione, in particolare negli studi e nelle sale di controllo.

Guarda anche

Riferimenti

  1. ^ MR Schroeder (aprile 1979). "Dissomiglianza binaurale e soffitti ottimali per sale da concerto: più diffusione laterale del suono". J. Acoust. Soc. Am . 65 (4): 958–963. Bibcode : 1979ASAJ ... 65..958S . doi : 10.1121 / 1.382601 .
  2. ^ Eliot Feldman (luglio 1995). "Un reticolo riflettente che annulla il riflesso speculare: un cono di silenzio". J. Acoust. Soc. Am . 98 (1): 623–634. Bibcode : 1995ASAJ ... 98..623F . doi : 10.1121 / 1.413656 .
  3. ^ Walker, R. "La progettazione e l'applicazione di elementi modulari di diffusione acustica" (PDF) . Dipartimento di ricerca della BBC . Estratto 25 marzo il 2019 .
  4. ^ Maggiori informazioni sulla teoria della diffrazione dei diffusori Schroeder Hans Werner Strube, J. Acoust. Soc. Am. 70, 633 (1981), doi : 10.1121 / 1.386757
  5. ^ "Gli effetti dei diffusori 2d sulla diffusione del suono" . PF. (in Dari)

Ulteriore lettura

  • TJ Cox e P. D'Antonio, Acoustic Absorbers and Diffusors - Theory, Design and Application Spon press.
  • MR Schroeder , Teoria dei numeri nella scienza e nella comunicazione , Springer-Verlag , 1984; vedere in particolare le sezioni 15.8 e 26.6.