Diffusoren
Typisches Streudiagramm eines guten Diffusors
In der Raumakustik werden häufig spezielle Wandstrukturen eingesetzt, um die Diffusität des Schallfeldes im Raum zu erhöhen. Schon in den ersten Konzertsälen der Geschichte erfüllten reiche Verzierungen, Rosetten und Figuren an Balkonen und Wänden diese Aufgabe. Durch moderne, schlichtere Bauweise wurde die Konstruktion von speziellen Diffusoren nötig. Nicht nur in großen Sälen, sondern auch in kleinen Räumen, wie etwa Tonstudios oder Übungsräumen für Musiker, ist der Einsatz von Diffusoren von großer Bedeutung.
Die Struktur von Diffusoren wird so ausgelegt, dass ein möglichst großer Teil der reflektierten Schallenergie aus der Richtung der geometrischen Reflexion herausfällt und sich auf andere Richtungen verteilt. Außerdem wird darauf geachtet, einen großen Winkelbereich gleichmäßig abzudecken.
Diffuse Schallreflexionen lassen sich prinzipiell auf zweierlei Weise erzielen, nämlich entweder durch räumliche Strukturen wie beispielsweise die oben genannten Rosetten auf den Wänden, oder durch Oberflächen mit ortsabhängiger Wandimpedanz. Unter Wandimpedanz wird das Verhältnis von Schalldruck zu Schallschnelle an der Wandoberfläche verstanden. Immer dort, wo zwei akustisch unterschiedlich wirksame Materialen nebeneinander liegen, wird ein Teil der einfallenden Welle diffus gestreut.
Da die Streuung ein Wellenphänomen ist, müssen die Abmessungen von räumlichen Strukturen in der Größenordnung der Wellenlänge des zu streuenden Schalls liegen. Aus Halbzylindern, Prismen oder ähnlichen Formen lassen sich spezielle geometrisch strukturierte Oberflächen aufbauen.
Bei Oberflächen mit ortsabhängiger Wandimpedanz gilt, dass die Änderung der Wandimpedanz im betrachteten Frequenzbereich ausreichend groß sein muss. Ein gutes Beispiel dafür sind die Phasengitter aus Helmholtz-Resonatoren. Es handelt sich dabei um Flächen mit periodisch nebeneinander liegenden Helmholtz-Resonatoren.
Die Maximalfolgen-Diffusoren und die Quadratic-Residue-Diffusoren gehören zu den so genannten Schroeder-Diffusoren. Sie basieren auf speziellen Zahlenfolgen. Aus einzelnen den Schall vollständig reflektierenden, streifenförmigen Vertiefungen, deren Tiefe den Zahlenfolgen entsprechend variiert, entstehen Strukturen mit sehr guten Streueigenschaften.
Weiterhin gibt es noch die mikroperforierten Diffusoren. Bei ihnen werden die schallharten Streifen der Schroeder-Diffusoren durch Streifen aus mikroperforierten Resonatoren ersetzt.