擴(kuò)散的本意來(lái)自擴(kuò)散聲場(chǎng),擴(kuò)散聲場(chǎng)的定義是在統(tǒng)計(jì)意義上的描述,即聲場(chǎng)中各點(diǎn)聲能密度相等,且聲場(chǎng)中的每一點(diǎn)聲線各方向入射概率相等。早在20世紀(jì)30年代,聲場(chǎng)擴(kuò)散的重要性就被人們認(rèn)識(shí)到,人們通過(guò)對(duì)廣播播音室的混響測(cè)量發(fā)現(xiàn),房間表面的不規(guī)則起伏越多,混響衰減越接近指數(shù)形狀,各點(diǎn)能量分布也越均勻,這樣就避免了許多聲學(xué)缺陷,如回聲、聲聚焦、房間共振等。擴(kuò)散的聲場(chǎng)使聲音柔和而優(yōu)美,并給人以被音樂(lè)環(huán)繞的感覺(jué)。
提高聲場(chǎng)擴(kuò)散度的方法大致有三種:
1)不規(guī)則的體型;
2)通過(guò)室內(nèi)界面的起伏或擴(kuò)散體達(dá)到擴(kuò)散反射;
3)吸聲材料與反射材料間隔布置,利用兩種材料交界處的相位差異,引起聲波干涉,從而改變反射聲方向。本節(jié)主要討論方法2)-幾何形體的聲擴(kuò)散。
傳統(tǒng)的鞋盒式音樂(lè)廳中巴洛克式的內(nèi)裝修和陳設(shè),如壁柱、雕飾、包廂、藻井等,提高了聲場(chǎng)的擴(kuò)散度,這也是鞋盒式音樂(lè)廳的音質(zhì)優(yōu)秀的重要原因之一。然而,現(xiàn)代的建筑風(fēng)格不再允許這些繁復(fù)的裝飾,只允許純粹的線條和平整的表面,這就增加了聲學(xué)設(shè)計(jì)的難度,因?yàn)閹缀涡蔚臄U(kuò)散體可能會(huì)與視覺(jué)偏愛(ài)沖突,而且?guī)缀涡螖U(kuò)散體對(duì)聲音的擴(kuò)散程度和散射頻率的范圍都比不上古典裝飾。
幾何形的擴(kuò)散體通常有圓柱、球切面、三角錐、三角柱、矩形柱等形式。為了達(dá)到有效的聲擴(kuò)散,擴(kuò)散體的尺寸應(yīng)與入射聲波的波長(zhǎng)相當(dāng),頻率越低即波長(zhǎng)越大,則要求擴(kuò)散體的尺寸也越大。