Rozpraszające dźwięk

Własności rozpraszające powierzchni opisywane są przez współczynniki rozpraszania dźwięku s oraz d. Jednym z popularnych ustrojów rozpraszających dźwięk jest rozpraszacz Schroedera.

Rys. 1 – Rozpraszacze Schroedera 1D i 2D (źródło).

Ustrój ten składa się z określonej liczby studzienek o różnej głębokości i identycznej dla wszystkich szerokości. Studzienki te można potraktować jako segmenty przeszkody charakteryzujące się różnymi współczynnikami odbicia. Fala dźwiękowa odbija się od ich dna zmieniając w różny sposób swoją fazę, następnie dla niektórych kątów odchylenia od normalnej do powierzchni dyfuzora konstruktywnie interferuje. W rezultacie zachodzi rozpraszanie dźwięku i, pośrednio, dzięki zmianie fazy odbitej fali, wygładzenie echogramu pomieszczenia. Częstotliwościowe pasmo skutecznego działania oraz charakterystyka kierunkowa zależy bezpośrednio od parametrów konstrukcyjnych rozpraszacza – głębokości, szerokości studzienek, ich ilości w okresie, liczby okresów oraz rodzaju wykorzystanego ciągu pseudolosowego. Proces projektowania rozpraszacza rozpoczyna się od założenia wartości częstotliwości projektowej , czyli najniższej wartości, dla której pojawiają się listki boczne w charakterystyce kierunkowości (zjawisko rozproszenia dźwięku występuje jednak już oktawę niżej).

Górną granicę działania rozpraszacza określa szerokość studzienek:

$w=\frac{\lambda_{min}}{2}=\frac{c}{2f_{max}}[m]$

Minimalna liczbę pierwsza N, którą można użyć do stworzenia ciągu (jest to zabezpieczenie przed wystąpieniem tego samego przesunięcia fazowego na studzienkach równego wielokrotności liczby π – rozpraszacz działa wtedy jak płaska płyta), musi być większa od wyrażenia:

$\frac{c}{2wf_0}$