Bandbreite von Diffusoren (QRD)

[chaos.klaus]

Hallo Leute,

ich hab mich in den letzen Tagen ein bisschen mit Diffusoren (QRD) beschäftigt.
Dabei bin ich auf diese sehr anschaulich erklärte Seite gestoßen: http://www.subwoofer-builder.com/qrd.htm

Ich habe ein bisschen mit dem QRDude Programm rumgespielt um die verschiedenen Baugrößen auszuprobieren.
Auf der suche nach einem möglichst breitbandigen Design ist mir aufgefallen, dass der HF-Cutoff eigentlich fast nur durch die Breite der Schächte definiert wird. Je schmaler sie sind, desto höhere Frequenzen werden gestreut.

Diffusoren die man so kaufen kann haben aber immer ziemlich breite Schächte. Als Grund nehme ich an, dass man so für viel weniger Geld eine größere Fläche behandeln kann. Allerdings hätte zum Beispiel der HOFA-Diffusor (https://www.thomann.de/de/hofa_diffusor.htm) nur echte Diffusion zwischen 1400Hz und 2300Hz. Auch wenn man Streuung bis 700Hz annimmt, ist das doch ein eher schmales Frequenzband. Schlimmer noch: der Diffusor hat auchnoch nur 6x6 statt 7x7 Schächte ist also kein echter QRD. Wo liegt der Nutzen wenn die Diffusion so schmalbandig ist?

Selbst wenn man sich selbst ein Diffusor-Array baut ist man laut QRDude auf ein HF-Cutoff von maximal 6880Hz limitiert, da unter 25mm Schachtbreite die viskosen Eigenschaften von Luft die Funktion des QRD einschränken.

Welche Frequenzen will ich denn eigentlich Streuen? Im Idealfall alle? Was ist wichtiger: möglichst tiefreichende Diffusion, oder Höhen?
Anwendungsbereich sei jetzt mal ein Aufnahme/Mixing/Proben-Mehrzweckraum der logischwerweise noch mit anderen Mitteln optimiert ist (poröse Absorber, Superchunks). Also ein ambitioniertes Heimstudio in dem akustische Ensembles aufgenommen werden sollen (zB Jazz-Ensembles). Mein Ziel wäre überall im Raum ein angenehmes gut durchhörbares Klangerlebnis zu haben. So dass man gerne darin musiziert, denn das ist schließlich das wichtigste bei einer Aufnahme.

Ich bin bei einem eindimensionalen N13+4 Design hängen geblieben das von 756Hz (bzw 378Hz) bis 5733Hz Arbeitet. Die Schächte sind dann 3cm breit und der tiefste Schacht hat 14cm. Ein Panel ist dann mit Rahmen und Rückwand allerdings nur 47cm breit und 15cm tief, also benötige ich mehrere. Hier ergibt sich eine weitere Frage: Kann ich bei einem Array aus mehreren Panelen auf die Nutzung inverser Panele verzichten, wenn ich die Panele leicht gegeneinander anwinkle und sie so quasi im Zickzack aufstelle? Dann hätte ich ja verhindert das sich die Diffusions-Richtungen aufaddieren. Ich hoffe ihr versteht was ich meine.

Vielleicht kennt sich ja jemand hier im Board mehr mit der praktischen Anwendung aus. Ich hab mich jetzt einfach nur belesen.

Danke für eure Gedanken!

Gruß!

 

[ThomasT]

Das stimmt so nicht ganz. QRDs streuen auch überhalb der oberen Grenzfrequenz. Allerdings sind es da nicht mehr die Phasenüberlagerungen, sondern die Form an sich die streut.
Je schmaler (und tiefer) die Schächte desto höher auch die Absorbtion!
3cm schmale Schächte würde ich nicht bauen. Eher breiter.

Tiefe Frequenzen sind eh schon gestreut! Unterhalb der Schröderfrequenz von ca. 300 Hz kann man schall als vollkommen diffus betrachten. Aber auch 400 Hz wird an einer glatten(!) Wand schon ganz gut gestreut.
Sinnvoll ist es ab ca. 500 Hz. Dabei beachten, dass QRDs auch unterhalb(!) der untern Grenzfrequenz wirken. Die Grenzfrequenzen sind nur die Bereiche in denen die Formel gilt.
Die 6er machen Sinn, denn man will ja mehrere nebeneinander anordenen, dann ergeben sich 7er.

Es gibt einen geilen Trick, den ich auch erst beim Spielen mit Simulation entdeckt habe. Statt inverser Module kann man die Module auch in der Höhe verschieben. Als 10cm dicke Module abwechseln nochmal um 10cm weiter von der Wand weg.
Ergibt ersten deutlich tiefere Einsatzfrequenz (fast mehr als 20 cm dicke) und wirkt ähnlich modulierend wie Bakersequenz oder ähnliches. (Bakersequenz ist gar nicht so entscheidend: hauptsache "durcheinander")

Siehe auch:
http://www.coldgroundstudio.de/tontechnik/diffusor.html

Ich hab für unseren Aufnahmerauch finless (==ohne Zwischenwände) Diffusoren aus Styropor konstruiert, die einen guten Job machen.
Würde ich aber nicht als Rückwand im Regieraum nehmen. Da ist ein massives QRD wie dein 13er besser.

Wie zickzack wirkt weiss ich nicht. Wenn du aber Energie im Raum erhalten willst, wegen der Lebendigkeit, dann solltest du ihn eher horizontal streuen. Willst du höhere Diffusität (und damit kürzerer Nachhallzeit) dann 2D.

 

[chaos.klaus]

Auch eine sehr interessante Seite die du da verlinkt hast.

Manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht. Natürlich hat der Diffusor ja genug Kanten an denen auch über dem HF Cutoff gebeugt wird.

Am Ende der Seite steht kurz etwas über die Streuung in Abhängigkeit des Einfallswinkels. Es leuchtet ein, dass ein Diffusor ohne Fins auch bei flacheren Einfallswinkeln noch streut. Das wäre gerade für einen Aufnahmeraum in dem die Musiker verstreut stehen sehr günstig. Wie lassen sich die konkreten Formen ermitteln?

Gibt es günstige Sachen zu fertig kaufen? Wenn man einmal eine Form gefunden hat, müsste doch der Aufwand für eine Massenproduktion zB aus Kunststoff eher gering sein.

Gruß!

 

[ThomasT]

Auch eine sehr interessante Seite die du da verlinkt hast.

Is ja meine ... ;-/

Am Ende der Seite steht kurz etwas über die Streuung in Abhängigkeit des Einfallswinkels.

Da handelt es sich um "finless" Difussoren, dir nur aufgrund ihrer Form streuen. Für QRDs gilt das nicht.

Wie lassen sich die konkreten Formen ermitteln?

Durch Simuationsberechungen und Fingerspitzengefühl und der richtigen Idee. (da bin ich wie alle hier: Grundlagendiskussion und pauschale Tipps gerne, aber dort wo ich selber geforscht, probiert und know-how aufgebaut habe, bin ich informationstechnisch auch geizig ...)

Gibt es günstige Sachen zu fertig kaufen?

Dei Styroporteile (btw. schwerer Styropor, schwerer als Styrodur) kann ich dir anfertigen lassen.

 

[chaos.klaus]

Grundlagendiskussion und pauschale Tipps gerne, aber dort wo ich selber geforscht, probiert und know-how aufgebaut habe, bin ich informationstechnisch auch geizig

Das ist natürlich völlig legitim.

Ich muss gestehen, dass ich als Musiker nicht den Nerv und die Zeit habe jetzt so ein kompliziertes Design zu entwickeln und es dann anfertigen zu lassen.

Was kann man denn von den Billigheimern erwarten?
https://www.thomann.de/de/the_takustik_wds7_diffusor_8erset.htm
https://www.thomann.de/de/auralex_acoustics_metro_diffusor.htm
Ich nehme an die unterscheiden sich hauptsächlich in der Qualität des Materials.

 

[ThomasT]

Beide sind semioptimal. Die Thomannteile sind vor alle eins: sehr preisgünstig. Das Problem: zu geringe Variantion und schon auf den 600mm 3 identische(!) Perioden.
Die Auralex weiss ich nicht mehr. Aber dieren Dicke ist ja auch nur 50mm. Davon wirksam sind dann nur 3cm. Wirkt also nur ab ca. 10kHz.

Wobei meine Aussagen auf Simulation, nicht persönlichen Anhören beruht.

 

[chaos.klaus]

Ok, dann muss ich mal sehen welche Konsequenzen ich da für mein Raumkonzept ziehe.

Danke erstmal für die guten Informationen. Du hast mir sehr weitergeholfen! :]

Gruß!

 

[engineer]

Die Thomannteile sind alle nicht tief genug und wenn , arbeiten die auf sehr hohen Frequenzen. Wenn man den Effekt, den die Schröderanordnung "benutzt", auch verwenden will, nämlich die effekrive Ablenkung der Wellen aufgrund der Phasenüberlagerung, dann braucht es tiefe Diffusoren. Je tiefer die sind, desto näher kommt das reale Verhalten auch an die Theorie heran. Leider wird das sehr schnell sehr schwer und teuer. Da wird aber der Selbstbau interessant.

Zum QR-Dude: Die quadratischen Residuen haben ja nur den Zweck, 1) alle vorkommenden Modulowerte zu bekommen und 2) sie über die X-Achse "zufällig" zu verteilen. Man kann das auch manuell und statistisch tun. Und man kann es auch nach einer kubischen Gleichung tun - siehe meine Seite und den Auszug auf Wikipedia dazu.

Nochwas zum Selbstbau: Bei kleinen Räumen sind 2D-Diffusoren effektiver und nicht sehr viel aufwändiger zu bauen. Auch die lassen sich statistisch bilden. Ein Beispiel mit realen Zahlen ist auf meiner Seite zu finden. Ich habe jetzt auch mal eine aktuelle Renderanimation damit gemacht:

Leider wird der youtube link ´hier übersetzt, aber nicht eingeblendet. nummer ist io5Lzo1bAZw