Berechnung von Maximalfolgen für MLS-Diffusoren

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katerkarlo

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Ich werde für eine Wand meines Studios einen Maximalfolgendiffusor (MLS-Diffusor) bauen, ähnlich wie von Andreas Friesecke in Kap. 17 seines Buchs "Studio Akustik" beschrieben. Diese Diffusoren beruhen auf sogenannten Maximalfolgen (MLS), also pseudo-zufälligen binären Folgen. Weiss jemand, wie man Maximalfolgen für eine beliebige Anzahl Elemente berechnet? In meinem Fall sind es 38 Elemente je 10cm, die entweder mit einer reflektierenden Latte bedeckt oder absorbierend sind.

Auf Wikipedia ist beschrieben, wie die Berechnung grundsätzlich funktioniert, aber ich als Mathe-Niete kann damit nicht viel anfangen. Gibt es vielleicht ein kleines Programm oder Excel-Sheet, mit denen man solche Folgen berechnen kann?

Gehe ich richtig in der Annahme, dass es für eine beliebige Anzahl Elemente mehrere mögliche Maximalfolgen gibt? Eine MLS muss ja einige Bedingungen erfüllen (z.B. ist die Anzahl Einsen um eins grösser als die Anzahl Nullen, ist auch auf Wikipedia beschrieben). Diese Bedingungen können wahrscheinlich mit verschiedenen Folgen erfüllt werden.

Es soll hier nicht um die (eher bescheidene) Wirkung von MLS-Diffusoren im Vergleich mit QRD oder PRD Diffusoren gehen. Für meinen Zweck bin ich überzeugt, dass ein MLS-Diffusor das richtige ist.
 
hi,

also solche mls-diffusoren sind nicht zufällig so "unbeliebt"

sie wirken nur sehr schmalbandig und ich glaube sie sind gegenüber qrd und prd's auch sehr störanfällig wenn man nicht auf den mm genau arbeitet da ein mls mit phasenverschiebungen funktioniert.

demnach ist der nachteil nicht nur die schmalbandigkeit sondern ist auch die schwierigkeit des baus.

eine kombination aus mls und qrd würde sicher sinn machen aber ich hab damit 0 erfahrungen.


eine berechnungshilfe für einen mls ist mir unbekannt.
selber habe ich noch keinen gebaut weil er prinzipbedingt einfach uninteressant für mich ist da auch einfach kein passender einsatzzweck für mich existiert wo der aufwand sich lohnen würde gegenüber einem viel potenteren qrd oder prd.

ich selbst setze auf qrd- und polydiffusoren.

die sind am berechenbarsten und auch relativ einfacher zu bauen.

und qrd's sind schön breitbandig was einfach wichtig ist sowohl für regie als auch für aufnahmesituationen

hab heute die hälfte eines mobilen qrd n29 fertig gebaut.

der besteht aus weiß lackierten dachlatten und weiß beschichteten spanplatten und innen vorbeugend mit dämmung gegen eigenresonanzen gefüllt. der rahmen ist mit grauen stoff bespannt und die vorderen rauen schnittkanten der zwischenwände sind einfach mit grauen lack lackiert. weiß mit grauen akzenten ist halt das farbdesign des kompletten studios und war kundenwunsch.



das ganze dann verschraubt und verleimt.



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die designferequenz liegt bei 665hz also die wirkung beginnt bei 332hz und die sequenzen sind 48mm breit also is die obere grenzfrequenz bei 3583hz

ein mls schafft vielleicht grad mal eine oktave oder so.

wird wahrscheinlich keinen besonders hörbaren effekt erzielen für den ganzen aufwand.



aber es bleibt am ende deine entscheidung.

ich würde aus den genannten gründen von abraten.



lg
 
Es soll hier nicht um die (eher bescheidene) Wirkung von MLS-Diffusoren im Vergleich mit QRD oder PRD Diffusoren gehen. Für meinen Zweck bin ich überzeugt, dass ein MLS-Diffusor das richtige ist.

Der letzte post war ja bestimmt sehr hilfreich für dich...
Was du erhältst ist im grunde ein schlitzabsorber, der eine leichte diffusor wirkung hat.
Es ist tatsächlich umstritten ob man von echter diffusion sprechen kann, es hat allerdings eine Wirkung und ist sehr einfach zu bauen.
QRDs kannst du ja trotzdem einsetzen, die MLS lösung ist eben eine methode große absorber in den Höhen reflektiv zu machen.
Du kannst einen zufallsgenerator (münze werfen) benutzen um an deine folge zu kommen.

Hier sind ein paar bilder und eine 128 stufige sequenz.
http://www.gearslutz.com/board/6890286-post6.html

Wäre toll von deinen Erfahrungen zu hören.
 
Black_Bender schrieb in #2:
sie wirken nur sehr schmalbandig und ich glaube sie sind gegenüber qrd und prd's auch sehr störanfällig wenn man nicht auf den mm genau arbeitet da ein mls mit phasenverschiebungen funktioniert.
Welcher Diffusor arbeitet denn nicht mit Phasenverschiebung?

petrolvendor schrieb:
Du kannst einen zufallsgenerator (münze werfen) benutzen um an deine folge zu kommen.
Eine MLS-Folge ist nicht zufaellig, das wird daher nicht funktionieren.

Eine MLS-Folge kann man z.B. mit Octave und diesem MLS-Generator erzeugen.
Die mls.m in ein Verzeichniss kopieren, in dem du dich in Octave befindest (kannst du z.B. durch eingeben von 'pwd' in Octave sehen; mit 'cd' und 'cd Desktop' solltest du auf den Desktop gelangen).
Mit
x = mls(5);
x = x:) );
save dateiname.txtl 'x'
speicherst du dann eine mls-Folge der Laenge 2^5-1in die Datei dateiname.txt. Statt der 5 gehen natuerlich auch andere Zahlen fuer laengere oder kuerzere Sequenzen und auch den dateinamen kannst du beliebig aendern.
Die zweite Zeile ( x=x:) ) ) bewirkt, dass die Zahlen nicht in einer Zeile stehen, sondern untereinander.


gruss, Chris
 
Sehr interessant...
zuerst nochmal kurz zur Wirkung: Strikt gesagt baue ich gar keinen echten Diffusor, sondern so etwas wie einen Absorber / Diffusor / Reflektor Hybriden. Ich habe in meinem Studio, in dem sowohl gemischt wie auch aufgenommen wird, die Wand hinter den Boxen vollständig mit Steinwolle zugepackt. Damit der Raum nicht zu tot klingt montiere ich jetzt darüber 10cm breite MDF-Platten, ziemlich genau so, wie auf den Bildern, die petrolvendor verlinkt hat, zu sehen ist. Ich glaube, man nennt das "binary amplitude diffuser" oder "amplitude reflexion grating". Die hauptsächliche Diffusionsfrequenz sollte bei 10cm Latten bei ca. 1720 Hz liegen (20cm Wellenlänge), darunter wird dann eher absorbiert und darüber reflektiert. (Kommt das hin?) Die "echten" QRD Diffusoren kommen dann an die Rückwand und die Decke.

Wie Chris sagt, ist eine korrekte MLS-Folge eben nicht zufällig, sondern "pseudo-zufällig". Wenn ich z.B. eine Münze 11mal werfe, kann es sein, dass ich 6mal hintereinander Kopf werfe. Eine MLS-Folge mit 11 Einheiten wird aber nie 6mal hintereinander denselben Wert haben. So was wäre für meine Vorderwand auch nicht gut, denn dann hätte ich bereits eine 60cm Fläche, die eventuell die tiefen Frequenzen der Boxen, welche auch nach hinter abgestrahlt werden, reflektieren könnte.

Korrekterweise kann ich auch nicht einfach aus einer langen Folge soviele Einheiten rauspicken wie ich brauche, sondern muss meine Folge genau für die Anzahl Einheiten, die ich brauche, berechnen.

(In der Realität wird es zwar keinen grossen Unterschied machen, ob ich jetzt eine "echt" zufällige oder eine MLS-Folge nehme, so lange ich eben darauf achte, dass nicht 5 oder mehr Latten nebeneinander platziert werden.)

Ich werde mir gleich Octave runterladen und schauen, ob ich damit klar komme.
 
hey, jetz hab ich Trottel grad was realisiert: Eine MLS-Folge gibts ja nur für 2^x-1 Elemente, richtig? Das heisst, es gibt eine für 3, 7, 15, 31, 63 usw. Elemente. Dann gibts ja gar keine für 39 Elemente, wie ich sie brauchen würde.
smil54.gif


Das heisst ich muss wohl doch Münzen werfen...
 
Warum brauchst du genau 39 Elemente?
Ich wuerde versuchen, einigermassen symmetrisch eine 63-Element MLS auf 39 Elemente zu reduzieren.

Die Wirksamkeit der Diffusion haengt auch mit der Tiefe derselben zusammen. Je niedriger die Tiefe ist, desto weniger stark wird der einfallende Schall gestreut. Mit absorbierendem Material dahinter wird die Streuung ziemlich wahrscheinlich noch schlechter sein.


gruss, Chris
 
Das mit den 10cm breiten platten wirkt wohl eher als reflektor. Da hat man (so habe ich anderswo gelesen) nur im bereich der Trennfrequenz sehr schmalbandig eine "verteilende" Wirkung. Dies wird auf grund der schmalbandigkeit und der unvorhersehbarkeit eher als Nachteil gesehen. Allerdings gibt es grade in diesem Forum etliche Leute die nach diesem Prinzip gebaut haben und sehr zufrieden sind.
Die Maximalfolge ist doch (dachte ich) ein Mathematisches Prinzip um eine "pseudo" Zufallsreihe zu bekommen. Daher könnte Mpnze werfen also den selben Effekt haben wie auf eine solche Folge zurückzugreifen.
Ähnlich in der Welt der Elektronik: Es gibt echtes Rauschen das aus einer zufällig schwankenden Spannung gebildet wird, und digital erzeugtes Rauschen, bei denen speziell verschaltete Schieberegister eine "pseudo" zufällige reihe erzeugen. Das ergebnis klingt gleich.
Die auf gearslutz oft diskutierte Lösung mittels Binär-Diffusor über einem Absorber verwendet schmalere Holzstreifen. Ich habe irgendwo mal eine Berechnung gesehen, finde sie aber nicht mehr.
Jedenfalls muss man bedenken das im Hochfrequenten Bereich die Absorbtion noch zur Hälfte zugelassen wird, wenn latten und zwischenräume zusammen die gleiche Fläche darstellen.
Das ist bei den Breiten latten mit schmalem Spalt anders. Zb 30cm Brett, 1cm zwischenraum bildet ab einer bestimmten frequenz eine zu 96% reflektierende Fläche.
 
petrolvendor schrieb:
Die Maximalfolge ist doch (dachte ich) ein Mathematisches Prinzip um eine "pseudo" Zufallsreihe zu bekommen. Daher könnte Mpnze werfen also den selben Effekt haben wie auf eine solche Folge zurückzugreifen.
Eine MLS-Folge hat noch andere Eigenschaften wie Periodizitaet und ein flaches Spektrum. Weisses Rauschen hat zwar auch eine gleichmaessige Energieverteilung, fuer kurze Ausschnitte ist es aber "verrauscht" und periodisch ist es ueberhaupt nicht.


gruss, Chris
 
Danke, das leuchtet ein.
Fragt sich ob das für diese Anwendung eine rolle spielt, da fehlt mir die vorstellung.

Man kann übrigens auch wenn mehrere 1er nacheinander kommen einen kleiner Luftspalt zwischen den Brettern lassen, um zb jene 60cm geschlossene Fläche zu vermeiden.
 
derchris schrieb in #7:
Warum brauchst du genau 39 Elemente?

Die Fläche, die ich überdecken kann, ist 3.9 Meter breit. Ich habe mir im Baumarkt einfach mal 10cm breite Spanplatten schneiden lassen, weil die erstens nicht kleiner schneiden und ich dachte, das sei eine gute Breite.

Ich werde in den nächsten Tagen mal eine Messung ohne die reflektierenden Latten machen und dann die Latten einfach mal hinstellen und nochmal messen. Falls die Idee sich als unnötig oder kontraproduktiv erweist nehme ich die Latten wieder weg. Ich verspreche mir keinen grossartigen Diffusionseffekt davon, es geht wirklich mehr darum, die Raumakustik nicht allzu trocken zu machen. Ich vermute auch, wie petrolvendor sagt, dass es nicht so darauf ankommt, ob ich jetzt eine echte MLS-Sequenz nehme oder die Latten mehr oder weniger nach Gutdünken befestige. Das Wichtige ist bloss, dass es keine grosse, zusammenhängende reflektierende fläche gibt.
 

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