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大咖解讀二次余數(shù)擴(kuò)散體即QRD的原理與應(yīng)用

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  • 公司名稱廣州納聲聲學(xué)科技有限公司
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  • 更新時(shí)間2024/7/24 8:26:54
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廣州納聲聲學(xué)科技有限公司,專業(yè)從事聲學(xué)裝飾材料研發(fā)和產(chǎn)銷,主要生產(chǎn)銷售:紀(jì)委談話室軟包、防撞軟包等聲學(xué)裝飾材料。公司廠房及辦公場(chǎng)所六千多平方米,是目前華南地區(qū)規(guī)模較大的吸音裝飾材料生產(chǎn)企業(yè)之一。

 

防撞吸音軟包,防撞馬桶、洗手臺(tái),吸音隔音板
這個(gè)圖可以清晰的反應(yīng)“槽井序列wellposition”的二次余數(shù),沒看明白數(shù)數(shù)上面的綠格子  我們拿N13來舉例,標(biāo)準(zhǔn)的N13深度單元是01493121010123941他的槽井最深為12,也就是16cm的制造深度
大咖解讀二次余數(shù)擴(kuò)散體即QRD的原理與應(yīng)用 產(chǎn)品信息

  這個(gè)圖可以清晰的反應(yīng)“槽井序列well position”的二次余數(shù),沒看明白數(shù)數(shù)上面的綠格子

  我們拿N13來舉例,標(biāo)準(zhǔn)的N13深度單元是0 1 4 9 3 12 10 10 12 3 9 4 1 他的槽井最深為12,也就是16cm的制造深度。這么深的擴(kuò)散板顯然很占空間,下面我們用改良公式來從新計(jì)算其深度單元,看看發(fā)生了什么奇跡。

  如果一個(gè)頻率的一半波長(zhǎng)小于槽井寬度(well width),這個(gè)波長(zhǎng)將不會(huì)被散射,而信號(hào)是平面反射形式。N7 QRD擴(kuò)散板為例,他的設(shè)計(jì)頻率為1000Hz,那么它的覆蓋頻率位7000Hz,但是這并不是被有效擴(kuò)散的頻率。

  寫到這里,我們有了深度單位數(shù)(depth)的認(rèn)識(shí),但又怎么求得實(shí)際制作中的槽井深度呢,別著急

  編寫,也就是RPG公司的創(chuàng)始人(RPG是個(gè)將QRD理論做成產(chǎn)品的公司),書中給出了一組Barker code,按照此方法擺放能夠獲得不同的散射角度,增加擴(kuò)散效能。如圖

  二次余數(shù)擴(kuò)散板(簡(jiǎn)稱QRD),具體不多介紹了,因?yàn)楹?jiǎn)單的信息網(wǎng)上可以搜索到,有一些發(fā)燒友將它神化,但作為一個(gè)聲學(xué)愛好者的立場(chǎng)上看待問題,我認(rèn)為QRD是用來解決聲學(xué)問題的,解決了聲學(xué)問題使聲音變得好聽也是自然的。有些人會(huì)疑問.QRD不就是一條簡(jiǎn)單公式嗎?計(jì)算我早就會(huì)了。如果您認(rèn)為QRD是簡(jiǎn)單的公式那就錯(cuò)了,QRD的理論是復(fù)雜的高數(shù)公式推導(dǎo)出來的,如果誰有好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不妨研究下早期的電子文檔,會(huì)更有助于理解QRD原理,QRD的很多,本文不能將其一一列舉,當(dāng)然本文主要是給國(guó)內(nèi)QRD知識(shí)輸入一些新的血液。好了,我們開始從基本入手,這需要您回憶一點(diǎn)點(diǎn)小學(xué)數(shù)學(xué)。

  先來說說截止頻率(HF-cutoff),即一半每個(gè)槽井寬度(well width)波長(zhǎng)的頻率,有效范圍是指QRD擴(kuò)散板有效工作的頻率范圍,超過這個(gè)頻率范圍的,高頻將終結(jié)在HF-cutoff這個(gè)頻率上,拿一個(gè)N7設(shè)計(jì)頻率1000Hz 槽井寬度為73mm的擴(kuò)散板(也就是成品即595mm的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)散板)舉例,襄垣縣阻燃納米棉軟包廠家電…。其有效范圍是Hz,阻燃橡塑棉軟包和防火防撞墻系統(tǒng)哪種材料更實(shí)用 - 知道。超過2356Hz的頻率將以平面反射的形式反射信號(hào),而非擴(kuò)散形式。如何提高HF-cutoff,縮小槽井寬度不(不小于25mm 一個(gè)周期的寬度不小于設(shè)計(jì)波長(zhǎng))是辦法。一些商家很容易把有效范圍和覆蓋頻率兩者之間搞混,造成了參數(shù)的虛標(biāo)亂標(biāo)。

  注意:擴(kuò)散板的實(shí)際寬度不能小于設(shè)計(jì)頻率的波長(zhǎng),舉個(gè)例子來說,1000Hz的7階擴(kuò)散板實(shí)際寬度不能小于344mm。根據(jù)AES(既美國(guó)音頻工程標(biāo)準(zhǔn))的推薦,擴(kuò)散板每個(gè)槽井的寬度不能小于25mm,在25mm的槽井寬度中深度可達(dá)到400mm,如深度超過400mm,則最小槽井寬度等于16除以制造深度。舉例若制造深度達(dá)800mm,那么槽井最小寬度為50mm。

  我們把這種改良擴(kuò)散板稱作為N13+4型,+X取決于V的數(shù)值。下表是改良率,改良率%比越大,說明其深度降低越多。

  RPG公司的寬頻擴(kuò)散板,是采用7階套內(nèi)7階的樣子,據(jù)說這是RPG公司的,仿制要掏錢的,幸虧不在美國(guó)。

  QRD理論篇介紹到這里,過于復(fù)雜的計(jì)算已經(jīng)不再是本人能夠傲述范圍之內(nèi),大家通過了解這些基礎(chǔ)的常識(shí),可以在制作擴(kuò)散板中少犯錯(cuò)少迷信。也能夠冷靜的判斷那些成品擴(kuò)散板的真實(shí)情況。

  對(duì)于不能通過該公式改良的QRD,看看這是一個(gè)聰明的改良方式,用一半的深度換取全部的效能,是不是很有趣。

  可以看到用改良公式計(jì)算后,深度單元(depth unit)減小了,也就是說只需要10cm的深度即可達(dá)到16cm深度的效能,大大減小了擴(kuò)散板的深度。

  圖中我們可以看到紅色的箭頭指向,代表他們擴(kuò)散板的角度不同,沒有翼片仍然是擴(kuò)散板,但它不能再是QRD擴(kuò)散板,這段有些詞匯不太理解,但文中不建議省略掉翼片。

  在設(shè)計(jì)頻率之下,已經(jīng)不存在擴(kuò)散的現(xiàn)象,它們的散射是計(jì)算頻率范圍內(nèi)的限制,一般認(rèn)為這個(gè)截止頻率為設(shè)計(jì)頻率的一半。我的理解是在設(shè)計(jì)頻率以下到截止頻率之間,擴(kuò)散的效果已經(jīng)十分微弱,所以這個(gè)截止頻率僅僅代表此塊QRD擴(kuò)散板的頻率工作范圍。如果這個(gè)規(guī)則不適用,低頻擴(kuò)散的頻率取決于擴(kuò)散板一個(gè)周期的寬度(既一塊擴(kuò)散板的制造寬度)

  一直這個(gè)參數(shù)都是未曾被人提起的,但顯然我們離QRD擴(kuò)散板的最小聽音距離很關(guān)鍵,而最小距離的推算,是3倍最長(zhǎng)擴(kuò)散的波長(zhǎng),好像有點(diǎn)難理解,舉個(gè)一般的例子,一塊設(shè)計(jì)頻率為1000Hz的QRD擴(kuò)散板,它的有效擴(kuò)散范圍既1000Hz,也就是0.344米,3倍長(zhǎng)度為1.03米,也就是說,這塊擴(kuò)散板要想發(fā)揮1000Hz的擴(kuò)散效能,必須座離其1.03米以外。這也是為什么小房間不適合用擴(kuò)散的原因。要想縮短這個(gè)距離限制,只有提高設(shè)計(jì)頻率。

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