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Company Logo 反射与扩散构造 Company Logo 几何形体的扩散结构 几何形的扩散体通常有圆柱体、球切面、三角锥、三角柱、矩形柱等形式。为了达到有效的声扩散，扩散体的尺寸应与入射声波的波长相当，频率越低即波长越大，则要求扩散体的尺寸也越大。图2-41是几种扩散体，根据经验，它们的尺寸关系可由下式估算： 式中ａ—扩散体宽度 （m）； ｂ—扩散体凸出高度（m）； ｃ—空气中声速 （m/s）； ｆ—声波的频率 （Hz）。 Company Logo 几何形体的扩散结构 对于频率 f=100Hz的声音，当声速 =340m/s （常温下声速）时，根据式（2-1）可求得有效扩散体尺寸为： a≥2.2m，b≥0.33m 为使扩散体尺寸不致过大，对一般演艺建筑，频率下限可定位200Hz，但对音质要求很高的音乐厅或音乐录音棚则频率下限至少要定为80Hz。这时a≥2.71m，b≥0.41m Company Logo 几何形体的扩散结构 关于各种形体的声扩散作用，有人对圆柱体和三角柱体作过实验，其结果是圆柱体略优于三角柱体，中高频优于低频，单体的不如连体的效果。 Company Logo 几何形体的扩散结构 厅堂采用几何形扩散体的实例很多。图2-44为柏林爱乐室内乐厅顶部的锥状扩散体，零散分布的三角锥形造型为大面积的顶棚增加了活跃的元素，成为整个大厅室内的有机组成部分。图2-45为欧洲某音乐厅墙面的蛋形扩散体，装修效果极具个性，是声学和装修，以及听觉与视觉的完美组合。 Company Logo 数论扩散结构 MLS扩散体： 1975年，德国声学家施罗德根据数论中的一种周期性伪随机序列 MLS而提出 MLS扩散体。 MLS称为最大长度序列，是一种数论算法，其扩散声音的原理是，声波到达墙面的某个凹凸槽后，一部分入射到深槽内产生反射，另一部在槽表面产生反射，两者接触界面的时间有先后，反射声会出现相位不同，叠加在一起成为局部非定向反射，大量不规则排列的凹凸槽整体上形成了声音的扩散反射。MLS扩散墙面的设计需要进行数学计算，并在声学实验室中测量设计方案的效果。 Company Logo 数论扩散结构 MLS扩散体的沟槽深度为扩散声波波长的 1/4，例如500Hz的声波波长为 68cm，如果要扩散 500Hz的声音，则扩散体的 沟 槽的深度为 17cm。因此这种扩散体对于频率有很强的选择作用，只在沟槽深度4倍波长的频率附近的一个倍频程内有较强的扩散作用，对于其他频率则接近镜面反射。由于这个原因，MLS扩散体的使用受到很大的限制。 Company Logo 数论扩散结构 国家大剧院戏剧场的MLS声扩散墙面： 戏剧场观众厅墙面采用了MLS设计的声扩散墙面，看上去象凸凹起伏的、不规则排列的竖条，目的是扩散、反射声音，可保证室内声场的均匀性，使声音更美妙动听。 戏剧场MLS声扩散墙面???在清华大学建筑物理实验室声扩散测试 戏剧场MLS墙面的凹槽深度15cm,每个凸起或凹陷的单元宽度约20cm，面层为约4cm厚的木板外贴红色装饰布，凸起单元内部填充高密度岩棉。其热烈夺目的视觉氛围和神秘十足的声学造型，为戏剧场增添了令人遐想的艺术效果。 Company Logo 数论扩散结构 QRD扩散体 针对MLS扩散体的局限性，施罗德开始寻求在更宽频率范围内有扩散作用的扩散体。由于扩散频率和沟槽的深度有关，于是想到将沟槽的深度加以变化。1979年，施罗德基于二次剩余序列提出了 QRD(Quadratic Residue Diffusor)扩散体。QRD扩散体的表面是由许多宽度相同而深度不同的沟槽排列而成，沟槽的深度是按二次剩余序列排列的，每个沟槽之间用刚性的翼片隔开。 Company Logo 数论扩散结构 QRD扩散体的槽宽和槽深按如下方法确定： 槽宽W为所考虑的最高扩散频率的波长的1/2；槽深dn的最大值为所考虑的最低扩散频率的波长的1/2。确定最大槽深后，再将二次剩余序列作为因数确定各槽的深度。二次剩余序列公式为 Sn=n2modp式中n—从0到无穷大的整数；p—奇素数。 例如，当 p=7时，该序列的一个周期为：0、1、4、2、2、4、1， 根据最大槽深和该序列，即可确定各槽的深度。例如选定最低的扩散频率为500Hz，其波长为68cm，则最大槽深为 34cm，则一 个 周期内