Diffusie is een begrip dat in de audiowereld vaak verkeerd wordt begrepen; dus wat is diffusie precies en hoe werkt het? Volgens Webster zijn er verschillende definities die betrekking hebben op diverse vakgebieden. Laten we eens kijken naar de algemene definitie en een definitie die meer met audio te maken heeft.
Diffusie is, in het algemeen, de verplaatsing van een stof van een gebied met een hoge concentratie naar een gebied met een lage concentratie.
Diffusie in de audio, ook wel geluidsdiffusie genoemd, is het verspreiden van geluidsgolven, waardoor het gevoel van lokalisatie afneemt. Hier hebben we het specifiek over de diffusie van geluid met behulp van diffusiepanelen en de plaatsing van akoestische diffusors.
Die twee definities lijken misschien heel verschillend, maar dat zijn ze eigenlijk niet. Als we denken aan een reeks geluidsgolven die tegen een muur weerkaatsen, zijn die geconcentreerd en bewegen ze tegelijkertijd in dezelfde richting. De weerkaatsingen van de muur komen ongeveer tegelijkertijd en vanuit ongeveer dezelfde richting bij de luisteraar terecht. De ‘concentratie’ blijft intact, zowel in de ruimte als in de tijd.
Stel nu dat we een geluidsdiffusor (ook wel diffuser genoemd) op dat vlakke oppervlak plaatsen en dezelfde geluidsgolven genereren, wat gebeurt er dan? De meeste mensen zouden zeggen dat we het geluid in andere richtingen verspreiden in plaats van via het direct gereflecteerde pad. Dat klopt, maar dat is niet het hele verhaal. Een goede diffusor zorgt er niet alleen voor dat de reflecties zich in verschillende richtingen voortplanten, maar doet dat ook GELIJKMATIG in alle richtingen. Alleen een golf in twee richtingen splitsen is niet genoeg. We hebben in feite de concentratie van de golven in een bepaald deel van de kamer veranderd. We hebben ook de intensiteit van het oorspronkelijke golffront verdeeld over de verschillende reflecties, zodat elke reflectie niet alleen uit een andere richting komt, maar ook zwakker en moeilijker te onderscheiden is – maar we hebben daarbij geen energie verloren.
Een goede diffusor heeft ook invloed op het tijdsdomein. Als we dezelfde golf hebben en die wordt gelijkmatig in meerdere richtingen gereflecteerd, verandert ook de lengte van het pad dat de verschillende golven moeten afleggen om de luisteraar te bereiken. In de wereld van geluid is afstand gelijk aan tijd. Voor het gemak kunnen we zeggen dat 1 voet ongeveer 1 ms tijd is. Dus als we het pad hebben opgesplitst in bijvoorbeeld 8 verschillende paden (in werkelijkheid zijn er veel paden, maar we kijken er voor het gemak naar 8), heeft elk pad idealiter een andere lengte, wat betekent dat ze op 8 verschillende tijdstippen aankomen. Ook hier verdunnen we de geluidsconcentratie, maar deze keer in het tijdsdomein in plaats van ruimtelijk. Bovendien zorgen deze verschillende padlengtes voor verschillen in het aantal reflecties en de hoeveelheid lucht waar de golf doorheen gaat, waardoor elke reflectie een andere intensiteit krijgt (nog meer verdunning in weer een ander domein – intensiteit).
Dus nu hebben we 8 reflecties die zijn veranderd en die allemaal verschillen in 3 domeinen – tijd, richting en intensiteit. Dit maakt het voor onze oren en hersenen veel moeilijker om precies te bepalen waar het geluid vandaan komt. Dit past perfect bij de definitie van een gebrek aan lokalisatie. Het eindresultaat hiervan is dat we onze hersenen laten denken dat de kamer groter is dan hij in werkelijkheid is, wat een ruimtelijker geluid oplevert.
Veelvoorkomende mythes over hoe diffusie werkt
Er bestaan heel veel mythes over ‘zelfgemaakte’ manieren om geluidsverspreiding te realiseren. De meeste werken helemaal niet en veel werken slecht of alleen binnen een heel smal frequentiebereik. Laten we er één eens bekijken: een boekenkast met boeken die op willekeurig variërende dieptes staan.
Ten eerste zullen boeken, als er al iets is, bij alle frequenties behalve de allerhoogste eerder absorberend dan reflecterend werken. Ten tweede zorgen willekeurige dieptes niet voor willekeurige reflecties over een voorspelbaar en beheersbaar gebied. De breedte, hoogte, afstand en het patroon van de uitsparingen in een diffusor zijn zorgvuldig berekend om ervoor te zorgen dat ze een soepele en gelijkmatige verspreiding van de golven over een hoek van 180 graden opleveren. Ten derde kunnen we zonder deze zorgvuldig berekende afstanden frequentiegerelateerde afwijkingen veroorzaken door constructieve en destructieve golfinteracties van verschillende reflecties. We profiteren in feite nauwelijks van de voordelen van geluidsverspreidingspanelen, terwijl we juist meer problemen in de frequentierespons creëren.
Een andere mythe is het op dezelfde willekeurige manier gebruiken van cd-/dvd-hoesjes of lp’s. Naast de hierboven genoemde problemen zijn de hoesjes zelf zo smal dat alleen de hoogste frequentiebereiken hierdoor beïnvloed zouden worden. Nogmaals: de breedte, diepte en het patroon van de uitsparingen en pieken van een diffusor zorgen niet alleen voor het juiste verspreidingspatroon, maar bepalen ook het frequentiebereik waarbinnen een diffusor effectief is.
Veelgestelde vragen (FAQ)
V: Klopt het dat je ver van de geluidsdiffusor moet zitten om hem te laten werken? A: Nou, ja en nee eigenlijk. Er moet een bepaalde afstand zijn tussen je luisterpositie en de geluidsdiffusor, zodat hij zijn werk kan doen. Hoe dichterbij je zit, hoe minder kans de geluidsgolven hebben om verder van je weg te komen en hoe kleiner het verschil is in de tijd dat ze je oren bereiken. Ze hebben nog steeds wel enig effect, maar niet zo veel.
V: Klopt het dat je een grote kamer nodig hebt om diffusie effectief te laten zijn? A: Ook hier geldt: ja en nee (zie je hier een patroon? Elke ruimte is anders). Normaal gesproken heb je in een kleinere ruimte proportioneel meer absorptie nodig voor basbeheersing dan in een grotere ruimte. Daardoor blijft er minder ruimte over voor diffusie – om nog maar te zwijgen van de punten die in de eerste vraag aan de orde kwamen. Diffusie kan echter nog steeds effectief zijn hoog in de ruimte om slap-echo te onderdrukken en de ‘zing’ in een ruimte te beheersen – vooral in een opnamestudio.
V: Wat is de beste plek voor diffusors? A: Dat hangt echt af van de situatie en waarvoor je de ruimte gebruikt. Geluidsdiffusie kun je hoog in de ruimte gebruiken om slap-echo te onderdrukken, achterin de ruimte langs de zijmuren, in plaats van absorptie aan het plafond, enzovoort. De meest gebruikelijke plek voor diffusie in een studio-omgeving is aan de achterwand. Vaak heb je daar echter meer baat bij absorptie om een sterke bas-null tegen de achterwand te onderdrukken.
V: Hoe zouden deze helpen in een live-opnamekamer? A: In een live-kamer willen we dat het, zoals de naam al zegt, relatief ‘live’ klinkt. Maar we moeten het wel onder controle houden wat betreft de uitklinktijden. We willen ook dat ‘grote’ geluid bereiken. Diffusie kan helpen om echo te elimineren en een mooi, ruimtelijk geluid te creëren zonder al te veel van de levendigheid te onderdrukken. Dit gebeurt door het geluid te verspreiden, waardoor het door meer lucht beweegt en tegen meer oppervlakken weerkaatst, wat de intensiteit van het geluid vermindert. Voor het beheersen van de nagalmtijd wordt diffusie meestal gecombineerd met breedbandabsorptie.
Meer lezen over diffusie
- Bekijk het volledige assortiment diffusieproducten van GIK Acoustics
- De diffusie-download: bekijk de verschillende verstrooiingsopties die we hebben bedacht in een artikel van onze eigen ‘audio-geek’
Wil je weten hoe diffusie jouw ruimte kan helpen? Praat met een van onze akoestische experts — het is gratis.
Share:
Room EQ Wizard - Handleiding
Akoestiek in restaurants