柱形声学扩散器的原理和简史
柱形声学装置是近年比较流行的一个细分品类，尤其是由多根实心柱组成的声学装置，随着日东坊音响工程（现为日本音响工程，简称“NOE”）首次申请专利并将其公开称为“AGS（Acoustic Grove System）”以来，这种形式的扩散体一直保持话题性，许多人也仿照日本音响工程的设计制作了属于自己的柱形扩散体，即使他们做的规格和日本音响工程的商业产品有所出入，但据说效果也不错。 我认为这种扩散体是值得研究的。相比起恪守成规的QRD扩散器或随意制作的简易扩散器，设计柱形扩散器可于从声绕射和声反射等方面下手，规定体积下的有效频率可以做得很宽，声学效果的调整裕度也很大。相较之下，传统方法设计局限性大。除了日东坊音响工程所提到的“可以和吸收体搭配使用”外，如果设计得当，结构本身应该也可以消耗或吸收部分声音。 事实上，柱形扩散体不是日东坊音响工程的首创。虽然可以轻易查找到他们的专利并看到AES（音频工程协会）上对其相关展示的记录，但其实在日东坊公开该技术的数年前，大概是2003年初，日本国内知名的本地品牌RosenKranz发布了名为“ミラクルサウンド・スクリーン（下文简称为MSS）”的高端声学装置。它由支架和几根波浪形切削的木柱组成，其切削工艺非常考究，价格也很高。我不确定MSS是否最早作为一般商品售卖的柱形扩散体，但这是我能找到最早的柱形扩散体商业化的记录，但可惜的是，它似乎没有显著引发话题性。 MSS与AGS有一些区别。前者是简谐排布的波浪形单柱倚靠于后侧的支柱，而后者是不同粗细的圆柱不规则地支在顶座和底座之间。可以预见的是，简谐排布的扩散体泛用性较差，但本身是更加理想的形态，如果设置得当，它的效果能够更加优越；像AGS一样的柱形扩散体的泛用性更好，可以较为随意地在各种位置使用对应材料，但其不规律性使效果的上限受到了妥协。顺带一提，如果在当时购买MSS，据称会赠送一次上门设置服务，因此若不考虑便捷性和流通性，它似乎是更好的。 日东坊音响工程声称AGS的不规律性排列柱可以带来一些接近随机的扩散，以至于在听感上实现如置身森林般的宽广感和自然感。我认为音乐是由规律性的声音构成的，如果说随机性强的森林环境会有助于声音，除了需要这种效果的音乐外，初步来看它并不能被认定是有利于音乐的效果。另一方面，经典的音乐厅倾向于使用有规律的声学装修设计以合理地扩展、增益音乐的秩序性，因而我对于“随机扩散”的意义更加疑惑了。额外的一种可能性是，其并非是计算好而非和谐的排列，如果是这样，我更要为NOE官方的文案表述方式抱有疑惑了。不过，我终究倾向于认为可能后者的情况才是事实。 虽然纯AGS商品被称为兼具吸收和扩散效果的声学装置，但其商业化产品的吸收效果十分有限。日东坊音响工程对企业用户的的全包/半包声学装修业务展示中也可看出一般不单纯将柱形扩散体设于明确需要吸收的位置。从官方给出的数据看，AGS在残响室的吸音率与其平直程度仅与某知名品牌扩散板接近，但前者相比后者价格高数倍；在对于规律出现峰值响度的多重反射声，AGS依然表现一般。此外，AGS据称还具有驻波消除的效果，但从官方提供的数据看，虽然将AGS设置接近房间角落的位置后的此位置的驻波确被消除，但在其它位置形成了额外的驻波，考虑到日东坊音响工程的某旧合作伙伴（以下称为SA先生）对于“值得注意的驻波”主要在墙壁垂直于听音者位置的相关描述，我对官方提供的数据样本并不乐观，因为额外的驻波可能更接近“值得注意的驻波”位置。 除了给定使用位置的部分特殊型号，AGS系列产品据称适合放在第一扩散点的位置。但当我注意到官方视听室，墙上布满了AGS，而天花板上也挂着大面积的AGS，看起来十分奢侈。而或是由于AGS吸声效果的欠缺，听音室避免锐利的墙角以避免太多驻波问题，而低频的处理则依然令人担忧。当然，不排除在此听音室中AGS的后部有大面积的空腔或其它方法来解决低频问题，但这当然也不包含在AGS非特殊商品中。 此外，AGS产品如此大体积的声学装置，虽然看起来有很多间隙，实际上重量可达数十千克，这可能是由于其以密度较高的硬木制成。它们的可移动性也没有充足优势，接近一些传统方案，如QRD扩散器。 这么看来，AGS系列产品虽然有比较丰富的噱头，但其实用性值得怀疑。 但如今，NOE看起来获得了商业上的成功。随着其在音乐厅、展会的使用被注意到，很多人知道AGS产品。它现在可能是日本最流行的高价非定制声学产品。另一方面，作为较早使用柱状扩散体的Rosenkranz即便在2011年更新了较为廉价的柱形声学产品“ミラクルサウンド・シャワー”，但未能力挽狂澜；大约十年前，SA先生也做了柱形声学装置，它的目的看起来很明确，即将一对音箱中间位置的驻波打散并均匀地扩散到听音位置，价格也相对合理，但最终也没有造成太多话题性。可以说NOE在这种形态的声学装置的市场中独占鳌头，其它厂商很难加入。主流观点依然认可AGS的首创性和效果，即使这些“架起来的木棍”体积有限，而消费或高达数十万日圆一束。 我想阐明柱形扩散器的特性，并谈一些其商业相关与商业化产品的特点，故写了此文章。
更新履历：24.03.25 写毕，第一回发布