Een PRD (primitive root diffuser) levert 2D-diffusie, hetgeen gelijkstaat aan een behoorlijke fraaie rondomkarakteristiek wanneer het ontwerp correct is uitgewerkt. De spreidingsgrafiek van 1 paneel is in de afbeelding links zichtbaar gemaakt. Op deze pagina komt verder niet de theorie achter diffusers aan de orde; die is HIER reeds inzichtelijk gemaakt voor het geval u die ook zult willen lezen.

Het paneel dat u aan de hand van deze pagina kunt bouwen is een vereenvoudigde versie van de originele RPG-skyline PRD, hier rechts in grote getale te zien in een thuisbioscoop.

Het originele ontwerp is nogal complex om zelf te maken. Een door de BBC berekende, vereenvoudigde variant opent echter perspectieven voor de zelfbouwer, aangezien zowel de bouw als de berekening van het paneel hiermee voor hem een makkie is geworden.

Ontwerpcriteria

Het paneel dat hier wordt uitgewerkt beschikt over een diffusiebereik van 860-3500Hz -- het voor akoestische doeleinden belangrijkste frequentiegebied loopt tot 4kHz, zodat hier sprake is van echt breedbandige diffusie.
De vereenvoudiging tov. het oude ontwerp bestaat eruit dat er hier sprake is van slechts 4 verschillende en steeds terugkerende kolomhoogtes die in een vast patroon moeten worden geplaatst, terwijl de originele Skyline 156 verschillende kolomhoogtes telt......

Die hoogtes verhouden zich in dit vereenvoudigde ontwerp altijd tot elkaar als 0, 1, 2, 3 en 4.
Ofwel: bij 200mm maximale kolomhoogte: 0, 50, 100, 150 en 200mm.

De grondplaat is een voldoende stevig paneel met de afmetingen van 60 x 60cm. De plaatdikte zal waarschijnlijk rond de 18mm moeten liggen. Op dat grondoppervlak worden de kolommetjes gelijmd.
Er worden 12 rijen van 12 kolommen loodrecht op vastgelijmd. Deze 144 balkjes in vier verschillende hoogtes worden volgens een berekend patroon tegen elkaar aangelijmd op de grondplaat.

Hiernaast ziet u nog een afbeelding van een diffuserpaneel "oude stijl", met 13 rijen van 12 houten balkjes in 156 verschillende hoogtes.

Wanneer de lijm droog is heeft u een diffuserpaneel van 60 x 60cm dat op diverse manieren zeer effectief in te zetten is.

proefopstelling met zelfbouw- en commerciële prd's

naar boven

Bouwplan PRD

De invulling van de grondplaat ziet u hieronder.

De kolommaat -- hier is gekozen voor 50x50mm -- is zowel bepalend voor de hoogste frequentie waarop nog homogene diffusie plaatsvindt, maar ook voor de uiteindelijke afmetingen van het paneel!

12x12 Balkjes van 50mm leveren een paneel op van 60x60cm.
Door een andere maat te kiezen -- bijvoorbeeld 25x25mm -- verdubbelt de bovenste grensfrequentie, maar halveert uiteraard ook de uiteindelijke paneelmaat.

Voor de maximale kolomlengte (dat is dus 4 in de tekening hierboven) wordt een vermenigvuldigingsfactor gekozen naar eigen inzicht.
In dit ontwerp is dat 5 geweest. Hiermee worden alle kolomlengtes bepaald: dus de vier maten corresponderen dan met 0, 5, 10, 15 en 20cm, waarbij 0 de montageplaat zelf is.

De maximale kolomlengte is bepalend voor de laagste frequentie waarop nog homogene diffusie plaatsvindt -- in dit geval ongeveer 860Hz.
Door als vermenigvuldigingsfactor bijvoorbeeld 3 te hanteren wordt de maximale kolomlengte 12cm ipv 20cm en de onderste frequentie voor diffusie stijgt naar 1430Hz.

Zie ook het rekenvoorbeeld verderop.

Door te variëren met de twee parameters van kolomlengte en kolommaat is het werkgebied op voorhand in te schatten.

U berekent deze waarden door de bij de lengtemaat behorende frequentie te bepalen (344/frequentie) en deze door twee te delen.


naar boven

Rekenvoorbeeld:

De diffuser dient een werkgebied van 750 tot 4000Hz te hebben.

De maximale kolomlengte moet dan zijn: 344/750 = 0,46/2 maakt 23cm.

De diffuser met grondplaat wordt dan in totaal ±25cm diep.

De kolommaat moet worden: 344/4000 = 0,086 / 2 geeft een kolommaat van 43x43mm.

De paneelmaat zal worden: 12x43mm maakt 51,6 cm in het vierkant.

Om een maximale kolomlengte van 23cm te realiseren moet een vermenigvuldigingsfactor van 5,75 worden gebruikt, want 23/4 = 5,75.
De vier kolomlengtes worden dan achtereenvolgens:
0 = 0
1 = 5,75cm (1x5,75)
2 = 11,5cm (2x5,75)
3 = 17,25cm (3x5,75)
4 = 23cm (4x5,75)

Iets over de Montage
Om het paneel geheel in eigen beheer te maken dient u tenminste de beschikking te hebben over een elektrische afkortzaag.
Het enorme aantal zaagsnedes dat u te wachten staat rechtvaardigt een elektrisch apparaat en garandeert voldoende nauwkeurigheid van werken.

De keuze van het materiaal voor de kolommen en in mindere mate voor de montageplaat, bepaalt het uiteindelijke gewicht van het diffuserpaneel.

De kolommen van de panelen die tot nog toe aan bod kwamen waren ofwel gemaakt van hout, ofwel van tempex. De commerciële RPG-skyline is gemaakt van tempex en weegt rond 2 kilo.
Een houten versie zal al gauw 20 kilo wegen.

Een aanzienlijke gewichtsbesparing kan dus gerealiseerd worden indien de kolommen uit het ontwerp uit tempex of hardschuim kunnen worden gesneden.

Een aantal klanten heeft tempexpanelen zelf gemaakt, door het benodigde tempex balkwerk te laten zagen uit platen van de juiste dikte.

De grondplaat kan daarmee natuurlijk ook lichter worden (8mm mdf is dan voldoende).

Een exponent van de PRD uit tempex werd door SoundScapeS voorgesteld nav de vraag van een klant of een diffuserpaneel ook gebruikt zou kunnen worden als cd-rack. Daar is navolgend ontwerp uit voortgekomen.

De C-Dif van SoundScapeS wordt u aangeboden
door Erik Kuipers en Toine Dingemans.


naar boven

SoundScapeS C-Dif

een modulaire diffuserwand annex cd-rack
[met dank aan Erik Kuipers voor de foto's
en de praktische invulling van het basisidee]


Als voor de hand liggende oplossing voor de akoestisch harde en vlakke wand achter de luisterplaats wordt weleens voorgesteld om een boekenkast of cd-rack te plaatsen. Dit zou kunnen helpen om de door die wand weerkaatste geluidsgolven mooier te verstrooien. De boekenkast of cd-wand zou als diffuser moeten werken.

Het denkbeeld erachter is weliswaar correct, maar het kan alleen homogeen en voor serieuze audiodoeleinden bevredigend werken, indien de ruggen van de boeken in die boekenkast volgens een berekend patroon worden geplaatst, een juiste rugbreedte hebben en met de juiste diepte ten opzichte van elkaar inspringen.
Kortom: de praktijk is op dit punt anders dan de theorie.

Hetzelfde verhaal is eventueel van toepassing op een cd-rack, waarvan het oppervlak feitelijk 1 groot plst en akoestisch hard kunststof is, bestaande uit de cd-doosjes.

Op basis van bovenstaande berekeningen voor een prd-diffuser wordt hier een wandpaneel voorgesteld dat zowel een goede diffuser kan zijn, alsook aanvullende absorptie biedt (middels stoffering) en uiteraard ook mogelijkheden tot opslag van cd's heeft.
Er wordt van tempex (piepschuim) kolommetjes gebruik gemaakt vanwege het superlichte gewicht en de gemakkelijke verwerking.

Het belangrijkste is hier dat het patroon van de kolommen op de juiste wijze wordt ingebouwd in het ontwerp.

Praktische Uitwerkingen van de C-Dif

De maat van de grondplaat wordt bepaald door een veelvoud van de hierboven genoemde kolommaat, zoals u eerder al kon lezen. Als er op de grondplaat (door een omlijsting wordt het meer een bak) 50 balkjes van 40mm in de breedte moeten komen dan zal de bak inwendig 200cm breed moeten zijn. Evenzo is het aantal verticale rijen bepalend voor de uiteindelijke hoogte van de module.

Een belangrijke overweging die aan de diepte van de bak ten grondslag ligt is natuurlijk het cd- of dvd-doosje zelf, of wat het ook is dat in de module geplaatst moet kunnen worden. Dieptes vanaf zo'n 20 cm zijn uitstekend.

Uiteindelijk kunt u dus zelf bepalen hoe groot de module moet worden en deze geheel aanpassen aan de omstandigheden ter plaatse. In het ontwerp rechts is gekozen voor relatief veel ruimte voor cd's en betrekkelijk weinig ruimte voor diffusie. Wanneer u een groter oppervlak ter beschikking heeft zou het zeker beter zijn om, bij gelijkblijvende ruimte voor cd's, het extra oppervlak te benutten voor diffusie.

Op de grondplaat rechts is te zien dat het patroon van kolommen wordt gebroken door vakken waarin straks cd's zullen worden geplaatst.

In dit stadium is het ook interessant om nog extra te overwegen om de cd's in de vakken zelf ook verspringend te plaatsen, door de achterwand van de vakken verspringend uit te voeren. Het gaat misschien wat ver, maar als er toch flink aan het hobbyen geslagen wordt, waarom dan niet 'all the way'.....

Mocht u dit ontwerp willen uitwerken maar met praktische vragen zitten, dan wil SoundScapeS u zoveel mogelijk ermee helpen. Neem dus gerust contact op als u er niet uit komt.


naar boven

In dit stadium is te zien hoe het patroon van de grondvorm terugkeert in de 'bak' waarin de kolommen zijn gelijmd.
De feitelijk schaal van het paneel wordt aan de hand van deze foto's ook meteen duidelijk. Het spreekt vanzelf dat die maat best groter of kleiner mag zijn, bijvoorbeeld om redenen van handelbaarheid. Feit is wel dat deze module niet groot genoeg is om de wand een diffusief karakter te geven.

Voor de meeste mensen zal de module nog verder afgewerkt moeten worden. Het geeft waarschijnlijk teveel 'drukte' met al die balkjes en dat is in een woonsituatie of in een luisterruimte wellicht niet wat je zoekt.

Voor het stofferen van deze module is het mogelijk om te werken met verschillende soorten stof. Het grofmazige Jute is goedkoop en akoestisch transparant, hetgeen belangrijk is om het geluid goed te kunnen doorlaten en niet teveel absorptie teweeg te brengen. Een geluidsgolf moet immers tweemaal door de stof heen, voordat ie als gereflecteerd geluid weer terug de kamer in zal komen. Ook kaasdoek is een goede kandidaat.

Een ander alternatief is stof met de merknaam 'Trevira'. Ook dat is akoestisch transparant, maar minder grofmazig. De prijs zal ook hoger liggen dan die van jute.

Het is verder ook mogelijk om een dunne stof te zoeken die bedoeld is om glasgordijnen van te maken. Die zijn in principe te koop in kleuren en varianten en hoeft niet beperkt te zijn tot de standaard witte vitragestof. Akoestische doorlatendheid is het sleutelwoord bij de keuze van de stof.

U moet zich realiseren dat stof kan doorschijnen. Het zwart maken van de kolommen en de binnenkant van de bak kan dit euvel voorkomen bij gebruik van een donkere stofsoort, maar ook bij een lichte stof. Een witte achtergrond is echter ook mogelijk, zoals bij dit project.

Dit zal overigens niet de stof zijn waarmee het paneel uiteindelijk zal worden bespannen; die is hieronder zichtbaar.