La difusión , en acústica arquitectónica , es la propagación uniforme de la energía sonora en un entorno determinado. Un espacio sonoro perfectamente difusivo es aquel en el que el tiempo de reverberación es el mismo en cualquier posición de escucha. La mayoría de los espacios interiores no son difusivos; el tiempo de reverberación es considerablemente diferente en toda la habitación. A bajas frecuencias, sufren resonancias prominentes llamadas modos de sala .
Los difusores se utilizan para tratar las aberraciones sonoras, como los ecos, en las salas. Son una excelente alternativa o complemento a la absorción del sonido porque no eliminan la energía del sonido, pero se pueden utilizar para reducir eficazmente los ecos y los reflejos distintivos y, al mismo tiempo, dejar un espacio con sonido en vivo. En comparación con una superficie reflectante, que hará que la mayor parte de la energía se refleje en un ángulo igual al ángulo de incidencia, un difusor hará que la energía del sonido se irradie en muchas direcciones, lo que dará lugar a un espacio acústico más difusivo . También es importante que un difusor distribuya los reflejos tanto en el tiempo como en el espacio. Los difusores pueden ayudar a la difusión del sonido, pero no es por eso que se utilizan en muchos casos; se utilizan más a menudo para eliminar la coloración y los ecos.
Los difusores vienen en muchas formas y materiales. El nacimiento de los difusores modernos estuvo marcado por la invención de los difusores de teoría de números por parte de Manfred R. Schröder en la década de 1970. Se le ocurrió la idea durante una conferencia en Göttingen de 1977 dictada por André Weil , Sumas de Gauss y residuos cuadráticos , que celebraba el 200 aniversario del nacimiento de Gauss. [1]
Los difusores basados en secuencias de longitud máxima están hechos de tiras de material con dos profundidades diferentes. La colocación de estas tiras sigue un MLS. El ancho de las tiras es menor o igual a un cuarto de la longitud de onda de la frecuencia en la que se desea el efecto de dispersión máximo. Lo ideal es colocar pequeñas paredes verticales entre las tiras inferiores, lo que mejora el efecto de dispersión en el caso de incidencia de sonido tangencial. El ancho de banda de estos dispositivos es bastante limitado; a una octava por encima de la frecuencia de diseño, la eficiencia del difusor cae al nivel de una superficie plana.
Los difusores basados en MLS son superiores a los difusores geométricos en muchos aspectos; tienen un ancho de banda limitado. El nuevo objetivo era encontrar una nueva geometría de superficie que combinara las excelentes características de difusión de los diseños MLS con un ancho de banda más amplio. Se descubrió un nuevo diseño, llamado difusor de residuos cuadráticos . [2] Hoy en día, el difusor de residuos cuadráticos o difusor de Schröder todavía se usa ampliamente. Los difusores de residuos cuadráticos se pueden diseñar para difundir el sonido en una o dos direcciones.
Los difusores de raíz primitiva se basan en una secuencia de teoría de números basada en raíces primitivas . Aunque producen una muesca en la respuesta de dispersión, en realidad la muesca se produce en un ancho de banda demasiado estrecho para ser útil. En términos de rendimiento, son muy similares a los difusores de residuo cuadrático. [3] [4]
Mediante la optimización numérica es posible aumentar el número de diseños teóricos, especialmente para difusores con un pequeño número de pozos por periodo. Pero la gran ventaja de la optimización es que se pueden utilizar formas arbitrarias que se pueden combinar mejor con las formas arquitectónicas.
Diseñados, como la mayoría de los difusores, para crear "un gran sonido en una pequeña sala", a diferencia de otros difusores, los difusores bidimensionales dispersan el sonido en un patrón hemisférico. Esto se hace mediante la creación de una rejilla, cuyas cavidades tienen pozos de profundidad variable, de acuerdo con la adición matricial de dos secuencias cuadráticas iguales o proporcionales a las de un difusor regular. [5] Estos difusores son muy útiles para controlar la dirección de la difusión, particularmente en estudios y salas de control. [6]