Наши статьи

[Andrey Nikitin]

Как я понял из слов Андрея Смирнова, в круглом диффузоре не соблюдается обязательное условие образования плоской волны внутри ячеек.

- Андрей пишет, что: "в цилиндрической ячейке плоская волна не сможет образоваться", - но не уточняет почему...

- Я же, пока, ошибки не вижу.

- Убеждайте, ибо интересно (но аргументированно).

А. Никитин.

[Andrey Smirnov]

- Андрей пишет, что: "в цилиндрической ячейке плоская волна не сможет образоваться", - но не уточняет почему...

- Я же, пока, ошибки не вижу.

- Убеждайте, ибо интересно (но аргументированно).

А. Никитин.

Образование плоской волны в ячейке это только одно из условий.

На твоем эскизе я выделил два сечения А и Б.

Как видно из рисунка, удаляясь от центра в направлении С буквально на одну ячейку, мы получаем сечение девайса, которое совершенно не соответствует последовательности квадратичных вычетов.

Более того, при удалении от центра профиль сечения изменяется по нелинейному закону!!!

При падении звуковой волны в направлении D данный девайс можно было бы рассматривать как диффузор Шредера только в узкой полосе проходящей через центр. Но при этом в ячейках удаленных от центра плоская волна не сможет образоваться, т.к. "ячейки", если их так можно назвать, имеют цилиндрическую форму и при косом падении звуковая волна будет переотражаться между выпуклой и вогнутой стенкой.

Конечно, какой-то интерференционный процесс происходить будет, но точно не по законам дифракционной решетки Шредера. Эффект линзы Френеля образоваться в принципе может, но для этого необходимо совпадение фаз отражений от нечетных ячеек. А в данном случае это условие не выполняется.

Вот пример одномерного диффузора ( А ):

и двухмерного диффузора ( B ) :

При падении звуковой волны на диффузор А диаграмма отраженного звука имеет полуцилиндрическую форму.

При падении звуковой волны на диффузор B диаграмма отраженного звука имеет полусферическую форму.

Таким образом, говорить о том, что рассматриваемый девайс может работать как диффузор Шредера невозможно.

Тем не менее, он имеет конечные линейные размеры... глубину и диаметр... и поэтому без сомнения будет рассеивать звук, но скорее всего в соответствии с общими законами акустики. Например, если ширина цилиндрической ячейки будет примерно 10 см, то рассеивающий эффект должен наблюдаться в диапазоне частот выше 3000 Гц. А в этом диапазоне хорошо рассеивают практически все реальные элементы интерьера.

Очень возможно, что будет наблюдаться и дифракционный эффект.

Это предмет специальных расчетов, но относящихся не к теории Шредера, а скорее к теории Френеля.

[Andrey Nikitin]

...данный девайс можно было бы рассматривать как диффузор Шредера только в узкой полосе проходящей через центр...

- Совершенно верно - "только в узкой полосе проходящей через центр", шириной равной ширине ячейки (или диаметру центрального цилиндрического выступа) данный рассеиватель будет-таки "Шрёдером", но "коротким"... W=L=D (см. рис.).

- Правильно и то, что в тангенциальных сечениях он - "Шрёдером" уже не будет.

- Но, где у Шрёдера написано об ограничении на длину ячеек? Да, в моём случае ячейка получается короткой... И, хотя, все эти "короткие Шрёдеры" находятся под некоторым углом ("бета", см. рис.) друг к другу, устремив величину данного угла к нулю, мы получим бесконечное множество таких "коротких Шрёдеров"...

- Можно ведь и так посмотреть на проблему...

- Кстати, ячейка получается короткой и у Omniffusor-ов (длина ячейки также равна ширине)... И, ничего - они работают.

- Вопрос: а как будет работать Omniffusor при его облучении в плоскости, содержащей его диагональ?.. Ведь в этом сечении - это уже тоже нечто иное...

- Учитывая всё сказанное Вами и мной, я думаю, что круглый рассеиватель будет даже "нечто большее, чем Шрёдер", то-есть будет просто более широкополосным (в сторону ВЧ).

А. Никитин.

[Andrey Smirnov]

Совершенно верно - "только в узкой полосе проходящей через центр", шириной равной ширине ячейки (или диаметру центрального цилиндрического выступа) данный рассеиватель будет-таки "Шрёдером", но "коротким"...

- Правильно и то, что в тангенциальных сечениях он - "Шрёдером" уже не будет.

Этим уже о возможностях круглого девайса практически всё сказано...

- Но, где у Шрёдера написано об ограничении на длину ячеек? Да, в моём случае ячейка получается короткой... И, хотя, все эти "короткие Шрёдеры" находятся под некоторым углом друг к другу, устремив величину данного угла к нулю, мы получим бесконечное множество таких "коротких Шрёдеров"...

- Можно ведь и так посмотреть на проблему...

Такой взгляд не совсем верен. Что значит "устремив величину данного угла к нулю"?.. Откуда правомерность такого серьезного допущения?

Диффузор Шредера это дифракционная решетка. А рассеивающий эффект дифракционной решетки заключается в интерференционном взаимодействии звука, отраженного от дна каждой из соседних ячеек. При этом принципиальным является последовательность фаз отраженных волн. Очень важным является и то, что звукорассеивающий объект не может быть точечным или линейным. Он обязательно должен иметь двухмерную протяженность (Х, Y)? сопоставимую с длиной падающей волны.

Кроме того, нельзя разбивать концентрические углубления на поверхности круглого девайса на умозрительные участки-ячейки. Отражение звуковой волны будет происходить не от виртуальных ячеек, а от совершенно конкретных концентрических углублений.

Поэтому данный девайс надо рассматривать как самостоятельный объект со своими индивидуальными свойствами. И теория Шредера здесь ни при чем.

- Кстати, ячейка получается короткой и у Omniffusor-ов (длина ячейки также равна ширине)... И, ничего - они работают.

- Вопрос: а как будет работать Omniffusor при его облучении в плоскости, содержащей его диагональ?.. Ведь в этом сечении - это уже тоже нечто иное...

Любая плоская волна падающая на поверхность представляет собой суперпозицию двух пространственных составляющих (Х, Y). Omniffusor имеет по Х и по Y одинаковый характер отражающей способности для всего размера по ширине и для всего размера по длине устройства. Если взять квадратный Omniffusor со стороной равной диаметру D предложенного круглого девайса, то участок фронта падающей на девайс волны, равный этому размеру D, не претерпит диффузного рассеивания по всей площади девайса. Потому что в плоскости перпендикулярной направлению падения волны не выдерживаются условия интерференционного взаимодействия соседних участков поверхности девайса.

Диффузор Шредера должен представлять собой звукотражающую плоскость, на поверхности которой расположены участки определенного размера с разными импедансами, что и приводит к дифракционному отражению от этой поверхности с псевдослучайным распределением отраженных волн, но с одинаковой интенсивностью.

- Учитывая всё сказанное Вами и мной, я думаю, что круглый рассеиватель будет даже "нечто большее, чем Шрёдер", то-есть будет просто более широкополосным (в сторону ВЧ).

А. Никитин.

Откуда такая уверенность? Тем более насчет частотных характеристик рассеивания?

Главное преимущество диффузора Шредера заключается в том, что он может диффузно и предсказуемо рассеивать звук с длиной волны большей, чем его геометрические размеры.

А рассеивать ВЧ это вообще не проблема. Для этого не нужны большие затраты и усилия.

Идея с концентрическими диффузорами не нова. Существует целый ряд подобных девайсов, например, небезызвестный Roundffusor R1:

Несмотря на высокие заявленные характеристики, широкого распространения данное устройство по разным причинам не получило. И даже сам изобретатель девайса до конца не смог объяснить математически механизм рассеивания.

[Andrey Nikitin]

...Этим уже о возможностях круглого девайса практически всё сказано...

- Оставим на время в покое круглый рассеиватель...

- Вопрос такой: насколько коротким можно сделать "классический Шрёдер"?

- И, сохранит ли он работоспособность если длина ячейки будет равна её ширине (см. рис.)?..

А. Никитин.

[Gepardushka]

- Вопрос такой: насколько коротким можно сделать "классический Шрёдер"?

Опять же... как я понял, коротким делать нельзя. Где-то фигурировала цифра, что длина Шредера должна быть не меньше четверти (ошибаюсь?) длины рассеиваемой волны. Ну и вот ещё было:

Очень важным является и то, что звукорассеивающий объект не может быть точечным или линейным. Он обязательно должен иметь двухмерную протяженность (Х, Y)? сопоставимую с длиной падающей волны.

Если нужен круглый Шредер, симметричный относительно центра, надо просто нарастить двумерный диффузор до размеров, при которых можно было бы вырезать круг с радиусом, равным половине диагонали двумерного диффузора.

p.s.: а у меня свой вопрос к Андрею Смирнову: сильно ли влияет на эффективность диффузоров отсутствие герметичности в ячейках? (Небольшие щели кой-где имеются, пока ничего не промазывал герметиком.)

[Andrey Nikitin]

...сильно ли влияет на эффективность диффузоров отсутствие герметичности в ячейках? (Небольшие щели кой-где имеются, пока ничего не промазывал герметиком.)

- Щели в Шрёдере, если конечно не ставилась задача не только рассеивать, но и поглощать - весьма нежелательны...

- Конструкцию правильнее всего делать клеенной, по системе "шип-паз".

А. Никитин.

[Gepardushka]

Понял, спасибо... тогда пока замазывать щели не буду, пока не замерю комнату

шип-паз - это здорово, но в отсутствии специальных инструментов качественно это сделать тяжело в домашних условиях. У меня просто каркас, в который вкладывается "гармошка" донышек и перегородок. Потом саморезами "гармошка" к каркасу крепится через донышки (они же толстые).

[Andrey Nikitin]

...шип-паз - это здорово, но в отсутствии специальных инструментов качественно это сделать тяжело в домашних условиях...

- Поверьте, это отнюдь не тяжело сделать в домашних (даже "балконных" ) условиях.

- Просто, вдобавок к обычному (часто немногочисленному) набору домашних инструментов, надо "прикупить" фрезер, несколько фрез и несколько струбцин подходящей длины...

А. Никитин.

[Andrey Smirnov]

- Оставим на время в покое круглый рассеиватель...

- Вопрос такой: насколько коротким можно сделать "классический Шрёдер"?

- И, сохранит ли он работоспособность если длина ячейки будет равна её ширине (см. рис.)?..

А. Никитин.

Что значит "насколько коротким"? Может имеется ввиду насколько узким? Формулировка зависит от направления падающей волны.

Как я понял, мы рассматриваем устройство, состоящее из чередующихся ячеек квадратной формы со стороной А, но с разной глубиной в соответствии с QRS с порядком N.

Данное устройство будет иметь длину А*N и ширину А. При этом необходимым условием является наличие стенок, ограничивающих каждую ячейку (на рисунке они отсутствуют).

Звуковая волна, падающая на поверхность данного устройства, будет рассеиваться с цилиндрической диаграммой в пределах ширины А.

В реальности ячейки могут иметь размеры А=3-15 см.

Говорить о диффузном рассеивании в такой узкой полоске не приходится, это лишено практического смысла и может рассматриваться чисто теоретически. Поэтому на практике для создания диффузного звукового поля линейные размеры длины и ширины устройства должны быть сопоставимы.

[Andrey Nikitin]

...Звуковая волна, падающая на поверхность данного устройства, будет рассеиваться с цилиндрической диаграммой в пределах ширины А...

- Значит и "круглый Шрёдер", состоящий из множества таких "полосок", расположенных под углом друг к другу будет работать, и не только на ВЧ...

А. Никитин.

[Andrey Smirnov]

- Значит и "круглый Шрёдер", состоящий из множества таких "полосок", расположенных под углом друг к другу будет работать, и не только на ВЧ...

А. Никитин.

Андрей, Вы делаете неправильные выводы из моих слов.

На рисунке А изображен одномерный диффузор квадратной формы в плане.

Будем условно считать, что его длина (слева направо) складывается из размеров ячеек, в данном случае их 7 штук. Тогда его ширина тоже будет равна общему размеру семи ячеек. Теперь представьте себе, что ширина диффузора равна размеру одной ячейки.

Мы получим цилиндрическую диаграмму, о которой я писал, шириной всего лишь в одну ячейку.

Цилиндрическая форма диаграммы будет не в плане, а в вертикальной плоскости. И эта диаграмма будет получена только в том случае, если будет последовательно построено 7 ячеек, ограниченных стенками!

"Вращать" данную последовательность ячеек относительно центральной ячейки можно только виртуально, практического смысла в этом нет. Мы с Вами читаем одни и те же источники, но почему-то Вы хотите "слышать" только те аргументы, которые укладываются в Ваши личные предположения.

Но в любом случае, если Вас невозможно переубедить, пробуйте, стройте, проверяйте, измеряйте... потом поделитесь результатами...

Могу лишь только добавить, что диффузоры Шредера построены на определенной теоретической базе и их эффективность подтверждает эту теорию.

Вы можете быть уверены в эффективности круглого диффузора только в случае теоретического обоснования и практического эксперимента. Все остальное только предположения.

Я готов обсуждать эту тему в дальнейшем только если Вы потратите время на теоретическое обоснование принципа работы цилиндрического диффузора на основе дифракционной волновой теории. А дифракция звука при отражении от такого девайса будет обязательно. Вопрос только в том, приведет ли в данном случае дифракция к диффузному характеру этого отраженного звука или наоборот будет способствовать нежелательной концентрации звука в определенной области.

Этот вопрос давно изучен Френелем и линзы Френеля широко применяются на практике (в диапазоне частот видимого света), например, в фонарях на маяках. Попробуйте применить данный подход к акустическому диапазону частот.

[Andrey Nikitin]

...Я готов обсуждать эту тему в дальнейшем только если Вы потратите время на теоретическое обоснование принципа работы цилиндрического диффузора на основе дифракционной волновой теории...

- Андрей, мне проще не полениться, сделать такое устройство, подать на АС сигнал с частотой на которую оно "рассчитано" и исследовать ДН...

- Но, это будет возможно сделать попозже, примерно к концу лета, во время обустройства мной КдП.

- Кстати, КдП может получиться весьма интересной - помещение пятиугольной, в плане, формы (но об этом позже)...

- Спасибо Вам за конструктивный диалог.

А. Никитин.

[Andrey Smirnov]

- Андрей, мне проще не полениться, сделать такое устройство, подать на АС сигнал с частотой на которую оно "рассчитано" и исследовать ДН...

А где Вы собираетесь проводить измерения?... В своей квартире?... В жилой комнате перемещение микрофона на 50-100 см даже без диффузора приведет к очень большой разнице в результатах. Измерения необходимо производить в заглушенной камере с изотропным диффузным полем.

- Кстати, КдП может получиться весьма интересной - помещение пятиугольной, в плане, формы (но об этом позже)...

Даже для простого случая комнаты в форме параллелепипеда бывает достаточно трудно получить хороший звук. А в пятиугольной комнате можно расчитывать только на удачу...

Не забудьте, что комната должна быть симметричной относительно плоскости, в которой расположен слушатель.

- Спасибо Вам за конструктивный диалог.

А. Никитин.

А Вам желаю удачи!...

[Василий Н.]

Кстати, я бы предложил не "круглый" диффузор Шредера, а, если уж так хочется двумерного, - диффузор Шредера с шестиугольными ячейками - аки пчелиные соты. Теорию расчёта подобного диффузора, как и технологию производства панелей подобной формы, желающие легко могут создать самостоятельно .

Есть мнение (моё!) о большей эффективности подобного диффузора относительно двумерного диффузора с квадратными ячейками.

[Andrey Nikitin]

...если уж так хочется двумерного, - диффузор Шредера с шестиугольными ячейками - аки пчелиные соты...

- Я тоже подумывал сделать круглое, гранённым...

- Но шестигранные (тем более "сотовые") диффузоры - технологически сложнее круглых, а риск их неправильной работы или неэффективности, пожалуй, такой же...

- А что если поступить проще: собрать шестигранную трубную решётку из круглых труб с одним закрытым концом (в качестве эксперимента, например, из полипропиленовых канализационных)... Длина патрубков (она же глубина ячеек) - также по принципу квадратичных вычетов...

...Есть мнение (моё!) о большей эффективности подобного диффузора относительно двумерного диффузора с квадратными ячейками.

- И мне (интуитивно) не нравится квадратный Omniffusor, пока во всяком случае...

- Кстати, его "по быстрому" можно сделать из квадратных полистироловых труб для вентиляции...

- Есть ещё такие идеи (см. рис.)...

А. Никитин.

[Dimas.sky]

Абалденная вещь, вот бы такой потолок забабахать!

ищем в гугле FRG Omniffusor,

практически тоже самое, что Skyline-, BBC- и 2D диффузор.

[Andrey Nikitin]

...Говорить о диффузном рассеивании в такой узкой полоске не приходится, это лишено практического смысла и может рассматриваться чисто теоретически...

- Для практической проверки вышесказанного я сделал "сверхкороткий" (по-Вашему "узкий") "Шрёдер" седьмого порядка: L=56 мм; W=116.5 мм.

- Так вот, его присутствие - хорошо слышно и сказывается положительно, то-есть и "короткий Шрёдер" - работает, но направленность его в плоскости перпендикулярной основному сечению - довольно "острая"...

- Далее, для сравнения, был изготовлен "нормальный Шрёдер", "привычной" длины L=640 мм, с такими же, как и у короткого параметрами ячеек (по ширине и глубине).

- Характер его влияния на звук - тот же, что и у короткого, но эффективность выше и ДН в плоскости перпендикулярной основному сечению - шире...

А. Никитин.

P.S. Никаких измерений пока не проводил - всё на слух...

[fishhunter]

- Для практической проверки вышесказанного я сделал "сверхкороткий" (по-Вашему "узкий") "Шрёдер" седьмого порядка: L=56 мм; W=116.5 мм.

- Так вот, его присутствие - хорошо слышно и сказывается положительно, то-есть и "короткий Шрёдер" - работает, но направленность его в плоскости перпендикулярной основному сечению - довольно "острая"...

- Далее, для сравнения, был изготовлен "нормальный Шрёдер", "привычной" длины L=640 мм, с такими же, как и у короткого параметрами ячеек (по ширине и глубине).

- Характер его влияния на звук - тот же, что и у короткого, но эффективность выше и ДН в плоскости перпендикулярной основному сечению - шире..

Разместил вот так: http://foto.mail.ru/mail/fishhunter52/4/68.html

Если раньше (два диффузора) солист находился по центру, если сидеть строго посередине, то теперь можно сидеть на диване вдвоем и картинка не меняется.

[WLM]

Разместил вот так: http://foto.mail.ru/mail/fishhunter52/4/68.html

Если раньше (два диффузора) солист находился по центру, если сидеть строго посередине, то теперь можно сидеть на диване вдвоем и картинка не меняется.

Здорово! А диффузоры сами делали или на заказ?

[Gepardushka]

Потрясающе!!

Александр, попробуйте всё же развернуть один из Шредеров (центральный) вверх ногами. Или крайние расставить пошире... Может ещё как экспериментировали с расстановкой?

[fishhunter]

Здорово! А диффузоры сами делали или на заказ?

Cами... Надо было на шкантах делать.

http://foto.mail.ru/mail/fishhunter52/4/70.html

Потрясающе!!

Александр, попробуйте всё же развернуть один из Шредеров (центральный) вверх ногами. Или крайние расставить пошире... Может ещё как экспериментировали с расстановкой?

Пошире некуда. На фото видно, что крайние развернуты к центру. Если стоят в одну линию, эффект теряется.

Cами... Надо было на шкантах делать.

http://foto.mail.ru/mail/fishhunter52/4/70.html

Пошире некуда. На фото видно, что крайние развернуты к центру. Если стоят в одну линию, эффект теряется.

Высоких стало меньше. А может пиво давит на уши.

Black Sabbath 1970. Гитары в полный рост! Мурашки на коже!

[WLM]

Cами... Надо было на шкантах делать.

http://foto.mail.ru/mail/fishhunter52/4/70.html

Пошире некуда. На фото видно, что крайние развернуты к центру. Если стоят в одну линию, эффект теряется.

Высоких стало меньше. А может пиво давит на уши.

Black Sabbath 1970. Гитары в полный рост! Мурашки на коже!

За счет того, что уши налились пивом-изменилась частота собственных резонансов (ушей) и поэтому возможно улучшение слышимости по НЧ и возможно ослабление ВЧ.

[fishhunter]

За счет того, что уши налились пивом-изменилась частота собственных резонансов (ушей) и поэтому возможно улучшение слышимости по НЧ и возможно ослабление ВЧ.

Завтра развешу на диффузорах, для лучшей диффузииии. http://foto.mail.ru/mail/fishhunter52/4/71.html

Может и частота собственных резонансов (ушей)...того!

Фото и отчет о прослушке выложу.

[Александр Карелин]

Завтра развешу на диффузорах, для лучшей диффузииии. http://foto.mail.ru/mail/fishhunter52/4/71.html

Может и частота собственных резонансов (ушей)...того!

Фото и отчет о прослушке выложу.

прикольная рыбка