DIFFUSOR - Mit Stäben oder Brunnen, welches Design ist am effektivsten ?

In Bezug auf die Diffusoren sind "Experten" im Allgemeinen der Meinung, dass Punkt-Designs im Vergleich zu Stab-Designs bevorzugt werden. Meine Untersuchungen haben jedoch ergeben, dass je nach Art der Sequenz und den Implementierungsbeschränkungen Stab-Designs oft bessere Ergebnisse erzielen, wenn die Zellanzahl hoch ist.

Nachdem ich die besten Diffusoren (die zufällig mit dem "Mersenne Twister" generiert wurden) identifiziert hatte, die bessere Eigenschaften als QRD-, PRD-, LSD- und PWRD-Modelle aufwiesen, gemäß den Vorhersagen meines Analysewerkzeugs, das die "Brute-Force"-Methode verwendet, begann ich, Gemeinsamkeiten in ihrem Design zu untersuchen, um die wesentlichen Elemente für optimale Streuung zu identifizieren.

Ich habe diese Aufgabe zunächst damit begonnen, echte Punkt-Designs zu untersuchen und sie dann mit ihren "Pseudo-Stab"-Äquivalenten zu vergleichen. Überraschenderweise wurden die besten zehn Diffusoren mit echten Punkt-Designs aus den Top zwanzig verdrängt, wenn sie auf "Pseudo-Stab"-Designs basierten.

In diesem Kontext liegt das Ziel dieses Vortrags nicht darin, die vielen Rohdatenanalysen meiner Studie im Detail zu erläutern, sondern vielmehr pädagogisch die Faktoren zu zeigen, die meiner Meinung nach für das optimale Diffusordesign entscheidend sind.

In dieser "Wellenwanne"-Simulation (siehe obige Animation) kann man das Phänomen der Streuung und Energieabnahme einer schallenden Welle bei einem Einfallswinkel von 0° (direkt) sehen, wenn sie auf verschiedene Diffusor-Designs trifft.

Die erste Spalte mit dem Titel "RS" (Spekularreflexion) dient als Referenzpunkt und zeigt die Spekularreflexion, die mit einem massiven Objekt gleicher Größe auftritt, was einen Vergleich mit den Diffusoren in den anderen Spalten ermöglicht.

Anhand dieser Beispiele fällt auf, dass Stab-Designs ein etwas gleichmäßigeres Diffusionsmuster aufweisen als Punkt-Designs. Dies lässt darauf schließen, dass der Kamm-Effekt (gekennzeichnet durch sichtbare Spitzen und Täler am Hörort) bei Stab-Diffusoren weniger ausgeprägt ist als bei Punkt-Diffusoren.

Um diesen Unterschied besser zu erkennen, empfiehlt es sich, die Animation anzuhalten und zu beobachten, wie sich das "Glätten" in ein etwas unschärferes "Bild" übersetzt.

In der obigen Simulation sieht man eine schallende Welle, die mit einem Einfallswinkel von 45° auf den Diffusor trifft.

Obwohl der "Glättungseffekt" bei Stab-Diffusoren leicht stärker ist, was einen Vorteil darstellt, haben Stab-Designs Schwierigkeiten, die Energie von der vorderen Schallwelle aufzunehmen, die am Diffusor entlang verläuft (pausieren Sie bei der elften Sekunde).

Die oben und unten gezeigten Animationen sind eigentlich Segmentierungen der vorherigen Animationen, um die Fähigkeit zur Energiespeicherung der schallenden Welle beim Erreichen des Diffusors zu verdeutlichen.

In dieser Hinsicht ist unbestreitbar, dass Punkt-Diffusoren eine erheblich höhere Fähigkeit zur Energiespeicherung aufweisen als Stab-Designs. In diesem Zusammenhang zeigen Punkt-Diffusoren eine Kapazität, die fast drei Mal so hoch ist wie bei Stab-Designs.

Demnach erzeugen echte Punkt-Diffusoren einen deutlich längeren Energieabfall als Stab-Designs. Daher ist es vernünftig anzunehmen, dass, um ähnliche Ergebnisse zu erzielen, die Zellen (Stäbe) von Stab-Diffusoren etwa drei Mal schmaler sein sollten als die von Punkt-Designs. Diese Annahme hängt jedoch erneut von der Sequenz ab, da für deren Umsetzung der Höhenunterschied zwischen den Stäben ausreichend groß sein muss, um eine ausreichend tiefe "Pseudo-Punkt"-Bildung zu gewährleisten.

Dennoch stellt sich die Frage, ob es sinnvoll ist, eine längere Energieabnahme zu bevorzugen, indem man eine sanftere Abnahme opfert. Insbesondere angesichts der Tatsache, dass die akustische Behandlung von Hörräumen in den meisten Fällen die Reduzierung von Hall und den Einfluss spekulärer Reflexionen impliziert. Aus dieser Perspektive scheinen Stab-Diffusoren offensichtlich besser geeignet.

Zusammenfassend ist zu beachten, dass Stab-Designs Reflexionen erzeugen, die etwas weniger scharf (weicher) sind als diejenigen aus Punkt-Designs, was einen Vorteil darstellt.

In zeitlicher Hinsicht übertreffen Punkt-Designs jedoch bei weitem ihre Gegenstücke, was zu einer erheblich längeren Energieabnahme führt.

Dennoch stellt sich die Frage, ob es sinnvoll ist, eine längere Energieabnahme zu bevorzugen, indem man eine sanftere Abnahme opfert. Insbesondere angesichts der Tatsache, dass die akustische Behandlung von Hörräumen in den meisten Fällen die Reduzierung von Hall und den Einfluss spekulärer Reflexionen impliziert. Aus dieser Perspektive scheinen Stab-Diffusoren besser geeignet.

Zudem sei darauf hingewiesen, dass gängige Sequenzen wie QRD und PRD nicht intrinsisch für Stab-Designs optimiert sind. Daher ist es notwendig, eine spezielle Sequenz zu entwerfen, die das Potenzial zur Glättung der Energielappen bei Stab-Designs hervorhebt, indem zwischen kleinen und großen Zellhöhen abgewechselt wird.

Insgesamt bieten Stab-Designs alle Vorteile, die für die Behandlung von Hörräumen gewünscht werden, insbesondere da ihre Umsetzung die einfache Multiplikation der Anzahl von Zellen im Vergleich zu Punkt-Designs ermöglicht.