Basové pasti: Ovládejte basy ve vašem studiu

Bohužel více než 90 % domácích studií nemá basové pasti. Přitom se jedná o jednu z klíčových součástí akustického ošetření studia.

Říkám “bohužel”, protože prakticky všechny místnosti mají problémy s nízkými frekvencemi.

Máte někdy potíže s nastavením basů ve svých mixech?

Máte pocit, že některé nízké frekvence při jedné notě zní velmi silně — zatímco jiné jsou téměř neslyšitelné?

Ano: to jsou dva z příznaků, že vaše místnost potřebuje basové pasti.

Akustické ošetření ve studiu The Freq Zone (Nathan Hamiel)

Samozřejmě, čím menší je místnost (což je často případ domácího studia), tím více problémů uvidíte v dolní části frekvenčního spektra.

Vždy je třeba najít nějaké kompromisy.

To znamená, že pokud máte trochu prostoru na přidání basových pastí, vaše mixy se jen zlepší — je však důležité vybrat “správné” basové pasti a především je správně umístit.

V tomto článku se tedy budeme zabývat následujícími tématy:

Poznámka: tento článek se převážně zaměřuje na použití basových pastí v domácím studiu, ale principy jsou přesně stejné, pokud chcete ošetřit akustiku audiophile místnosti.

K čemu slouží basové pasti?

Začněme tím, že si dobře vysvětlíme, co je basová past a jaký problém by měla řešit.

Poznámka: v tomto článku se budeme zabývat několika poněkud složitými pojmy akustiky. Některé diagramy mohou být tedy na první pohled trochu obtížné na čtení, ale udělám vše pro to, abych je co nejvíce zjednodušil v textu.

Problémy s modálními rezonancemi

V jakékoli místnosti, která není správně ošetřena, existují problémy s basy.

Abychom si to uvědomili, doporučuji provést následující experiment:

  1. Pusťte si hudbu s dobrou dávkou basů na vašich reproduktorech (zde je návrh);
  2. Postavte se do středu místnosti;
  3. Postupně se přibližujte k rohu místnosti, dokud nebudete co nejblíže ke zdi;
  4. Pokud chcete, pokračujte v pohybu po zbytku místnosti.

Při tom zjistíte, že basy, které slyšíte, se mění: na některých místech se určité frekvence výrazně projevují, zatímco na jiných místech se doslova ztrácejí.

Je velmi snadné si toho všimnout, zvlášť když je běžné mít výkyvy -30 dB, nebo i více!

Na měření výše provedené v typické místnosti domácího studia, bez akustického ošetření, jsou vidět výkyvy úrovně zvuku přes 25 dB!

Na úrovni vašeho poslechového místa, tedy na židli, na které mixujete své skladby, také budou problémy s basy — nebo přesněji problémy s modálními rezonancemi.

Tyto rezonance jsou vlastně funkcí rozměrů místnosti, ve které se nacházíte, a objevují se zejména tehdy, když máte dvě paralelní plochy (dva zdi): zvukové vlny vycházející se odrazí od zdí a vy budete mít interference mezi vlnami vycházejícími z vašich reproduktorů a odraženými vlnami.

Pokud vás téma zajímá, mluvím o něm podrobněji v mém článku o akustickém ošetření.

Užitečnost basových pastí

To je místo, kde přicházejí na scénu basové pasti.

Ve skutečnosti, instalací tohoto typu akustického zpracování budete moci kontrolovat energii nízkých frekvencí a snížit modální rezonance specifické pro vaši místnost tím, že tuto energii přeměníte na teplo třením.

Pozor: nejde o to snížit basy globálně, ale o absorpci odrazů, které odpovídají tomuto typu frekvencí.

Jinými slovy, na rozdíl od akustických absorbérů, které mohou učinit místnost “mrtvou” kvůli příliš velkému množství, můžete teoreticky umístit tolik basových pastí, kolik chcete — to nebude problém.

Pojďme se podívat na graf níže, na kterém najdete na ose x frekvence a na ose y množství absorpce:

Kurvy absorpce basové pasti a širokopásmového absorbéru

Jedná se samozřejmě o teoretické hodnoty, ale jasně vidíme, že naše basové pasti, díky své výrobě a umístění, se budou především zaměřovat na basy — ale velmi málo absorbují středy a výšky.

Takže jich můžete do své místnosti umístit hodně (a obecně je potřeba určité množství!), aniž byste však proměnili své studio v hluchou místnost…

Typy basových pastí

Existují dva hlavní typy basových pastí:

  • porézní basové pasti, které budou spíše pracovat na absorpci basů obecně;
  • rezonanční basové pasti, které se zaměří na specifické frekvence.

Porézní basové pasti

Porézní basové pasti obvykle mají tvar panelů nebo masivních trojúhelníkových bloků, které obsahují materiál schopný odolávat průchodu molekul vzduchu v intersticiálních prostorech, které obsahují.

Jinými slovy, jsou schopny absorbovat basy.

Většinou se jedná o minerální vlnu s velmi specifickými fyzikálními vlastnostmi: skelná vlna, kamenná vlna… — ale existují také basové pasti navržené z akustických pěn nebo například z Caruso IsoBond.

Celé to je obvykle pokryto látkou a někdy drženo dřevěnou nebo kovovou konstrukcí.

Porézní basové pasti
Porézní basové pasti od Gik Acoustics

Tloušťka může být různá, ale co je jisté, je to, že čím více materiálu v basové pasti, tím efektivněji bude schopna absorbovat nízké frekvence.

V některých případech je do zařízení integrován papír nebo hliník, aby se zajistilo, že odráží zvukové vlny nad 400 nebo 500 Hz, aby se předešlo tomu, že místnost bude “mrtvá” v důsledku nadměrné absorpce středních a vysokých frekvencí.

Nakonec, ve srovnání s rezonančními basovými pastmi, mají porézní basové pasti dvě hlavní výhody:

  • stojí méně, zejména protože jsou jednodušší na výrobu;
  • a především, mohou absorbovat zvukovou energii na poměrně širokém pásmu frekvencí.

Rezonanční basové pasti

Rezonanční basové pasti jsou na druhé straně laděny tak, aby absorbovaly specifické frekvence prostřednictvím sympatické vibrace.

To znamená, že pokud máte problém přesně na 80 Hz ve vaší místnosti, rezonanční basová past může tento problém cílit s přesností a opravit nebo zmírnit.

To však samozřejmě vyžaduje znát přesnou frekvenci, kterou je třeba opravit, pomocí kalkulátorů modálních rezonancí a akustických měření na místě.

Existují dva hlavní typy rezonančních basových pastí:

  • Helmholtzovy rezonátory;
  • basové pasti s membránou.
Helmholtzovy rezonátory pocházejí z konce 19. století. Ve studiu však nemají stejný tvar jako tyto… (obrázek: CC-BY-SA Max Planck Institute for the History of Science)

Helmholtzovy rezonátory odpovídají dutým strukturám s jedním nebo více otvory měřenými specificky pro absorpci velmi úzkého pásma frekvencí.

Často prázdné, mohou být nicméně vyplněny absorpčním materiálem, aby se mírně rozšířilo pásmo frekvencí.

Účinná analogie pro pochopení toho, jak fungují, je láhev s vodou, do které foukáme, aby rezonovala: v závislosti na velikosti otvoru a dostupném objemu se změní frekvence rezonance.

No, je to podobný princip, který řídí Helmholtzovy rezonátory.

Membránové basové pasti jsou naopak velmi odlišné: obsahují měkkou nebo tuhou membránu, která začne vibrovat, když je vystavena určité frekvenci.

Před touto membránou (je třeba si představit desku z překližky, která je držena pouze v rozích) je umístěna deska absorpčního materiálu, jako je minerální vlna, s malým prostorem mezi oběma (Xavier Collet velmi dobře vysvětluje fungování tohoto systému v kurzu SawUp o akustickém ošetření).

A je to celá tato struktura, která je schopna správně absorbovat frekvence, pro které byla navržena.

Nepřirozeně, ve srovnání s porézními basovými pastmi, jsou rezonující basové pasti mnohem složitější na konstrukci: vyžadují provést řadu matematických výpočtů a vzít v úvahu konstrukční parametry, jako je změna ladění v závislosti na vlhkosti.

Mají však výhodu, že jsou schopny klesnout mnohem níže v basových frekvencích, což může být užitečné pro korekci například modální rezonance na 70 Hz.

Ve skutečnosti se obvykle jedná o zařízení určená spíše pro vysoce kvalitní studia s významným rozpočtem — v domácím studiu vám důrazně doporučuji zůstat spíše u porézních basových pastí.

Kde umístit své basové pasti?

Správné umístění basových pastí je zásadní pro zajištění jejich účinnosti: špatně umístěné by mohly dokonce poškodit akustiku vašeho studia nebo vaší audiophile místnosti.

Obecně platí, že basové pasti jsou vždy umístěny do rohů místnosti, protože to je místo, kde můžeme ovlivnit maximální počet modálních rezonancí.

Vysvětlím:

Modální rezonance jsou vytvářeny vlnami odrážejícími se mezi dvěma rovnoběžnými stěnami (alespoň co se týče axiálních módů — existují také jiné typy módů, které jsou obtížnější kontrolovat a obvykle se v domácím studiu nezohledňují).

Když umístíte basovou past do rohu vaší místnosti, zasahujete tedy do modálních rezonancí ve třech směrech:

  • dlouhé (mluvíme o módu 1 0 0);
  • šířce (0 1 0);
  • a výšce (0 0 1).

Můžeme si to ostatně domyslet, pokud se podíváme na tento typ 2D modelování, které zobrazuje variace tlaku v obdélníkové místnosti:

Simulace modálních rezonancí v obdélníkové místnosti
Upraveno podle obrázku CC-BY 2.0 Ralph T. Muehleisen

To však neznamená, že “umístit své basové pasti do rohů” je dostatečně přesné, abychom věděli, jak je správně nainstalovat.

Skutečně, pokud jsou rohy ideálními pozicemi z důvodu uvedeného výše, neumisťujeme rezonující basovou past a porézní basovou past stejným způsobem.

Jak umístit rezonující basovou past

Rezonující basové pasti, jako jsou Helmholtzovy rezonátory, pracují na tlaku — to znamená, že fungují, když je vzduch při maximálním tlaku.

Držme tuto informaci na paměti a podívejme se na následující schéma, které zobrazuje amplitudu variací tlaku (červená křivka) spojených se stacionární vlnou, tedy vlnou generující modální rezonance:

Variace tlaku a posun vlny
Animace sdílená s laskavým svolením Dr. Dan Russell, Grad. Prog. Acoustics, Penn State

Jak vidíme, na úrovni zdi, která je umístěna vpravo na schématu, jsou variace tlaku maximální: červená křivka tlaku osciluje od jedné maximální hodnoty k druhé.

Je tedy přesně místo, kde byste měli umístit své rezonátorové absorbéry, aby byly účinné.

Pokud je odtáhnete od zdi, ztratí veškerý smysl.

Jak umístit porézní bass trap

Teď, co se týče porézních absorbérů, to je jiná záležitost.

Ve skutečnosti tyto nepracují na tlak, ale na rychlost. Když molekuly vzduchu procházejí porézní bass trap, třou se o stěny pórů materiálu a tím ztrácejí energii: díky tomuto tření se jejich pohyb mění na teplo.

Co se tedy stane, když umístíte svou bass trap přímo ke zdi?

No, bude to (téměř) k ničemu.

Ve skutečnosti, v okamžiku, kdy zvuková vlna narazí na zeď, je její tlak maximální, ale rychlost pohybu částic je rovna nule!

Abychom se o tom přesvědčili, podívejme se znovu na matematickou simulaci, kterou jsme viděli dříve, ale tentokrát se zaměříme na černou křivku:

Variace tlaku a pohybu vlny
Animace sdílená s laskavým svolením Dr. Dana Russella, Grad. Prog. Akustika, Penn State

Tentokrát, na úrovni zdi vpravo, je jasně vidět, že černá křivka zůstává vždy na nule: to je normální, na tomto místě je rychlost pohybu částic nulová.

Na druhou stranu, jakmile se trochu vzdálíte od zdi (tedy jdete doleva od schématu), můžete si všimnout, že se objevují variace rychlosti.

Místo toho, abyste přilepili porézní bass traps ke zdím, je mnohem užitečnější nechat prázdný prostor a umístit je na úroveň maximální rychlosti pohybu částic, která se nachází velmi přesně na 1/4 vlnové délky, kterou chceme absorbovat.

Abychom byli přesní a/nebo pro ty, kteří mají rádi matematiku, vzorec je následující:

Vzorec pro výpočet potřebného prostoru pro porézní bass traps.

kde číslo 343 odpovídá průměrné rychlosti zvuku při 20 °C.

Konkrétně to znamená dvě designové možnosti pro vaše porézní bass traps:

Ideální umístění bass traps
  • buď necháte prostor, abyste mohli správně absorbovat nízké frekvence;
  • nebo zavedete velmi objemné bass traps.

Typicky, v prvním případě použijeme panely, které umístíme diagonálně do rohů, ale s prázdným vzdušným prostorem vzadu.

V druhém případě, naopak, použijeme bass traps typu “superchunks”, masivní, které často mají trojúhelníkový tvar, což jim umožňuje snadno se umístit do rohů místnosti.

Každopádně, pokud ošetříte každý roh místnosti (což je často více ideální cíl než dosažitelný cíl v domácím studiu, protože tam vždycky nějaká dveře nebo nábytek překáží…), vaše akustické ošetření zabere určité místo…

Jaký model bass trap zvolit?

Ze zvědavosti, při přípravě tohoto článku, jsem se podíval, jestli na Aliexpressu nejsou levné bass traps.

A ano, existují: za pár eur můžete získat desítku bass traps.

Skvělá nabídka pro domácí studia s omezeným rozpočtem?

Levné bass traps na Aliexpress
Příliš dobré, aby to byla pravda?

“Otázka je rychle zodpovězena”, jak by řekl někdo jiný: vyhněte se co nejvíce tomuto typu low-cost ošetření, které se také nachází na Amazonu nebo podobně.

Na jedné straně, rozměry nemají nic společného se skutečnými bass traps: 12×12 centimetrů, to vůbec nic neabsorbuje.

To znamená, že to nemůže být ani dočasné nebo základní řešení: prostě to nebude mít žádný efekt na akustiku místnosti.

Kromě toho vám nic nezaručuje, že normy hořlavosti, které se doporučuje dodržovat ve studiích (přece jen se používá dost elektronického vybavení), budou dodržovány.

A pak, pokud se můžete vyhnout akustickým pěnám pro vaše basové pasti, bude to stejně dobré: nejsou to ideální materiály pro tento typ aplikací.

Nicméně, americká značka Auralex přesto nabízí produkty, které mohou být zajímavé pro domácí studio prostřednictvím svých basových pastí “LENRD”, jejichž laboratorní test můžete zkontrolovat následujícím odkazem.

Basové pasti LENRD od Auralexu, z pěny
K dispozici je několik barev (šedá, fialová a burgundská)

Jistě, není to dokonalé, ale přesto to může splnit úkol — alespoň nad 100 Hz.

Existují však i další možnosti basových pastí, které můžete umístit do svého domácího studia.

Takže, HOFA je německá značka, kterou velmi oceňuji.

Vyrábí (v Německu!) kvalitní basové pasti, které jsou k dispozici ve dvou různých sériích:

  • klasická série, jednoduše nazvaná HOFA Basstrap, obsahuje minerální vlnu;
  • série HOFA Basstrap Natural, která obsahuje materiál vyrobený z ovčí vlny — tedy ekologičtější a potenciálně lepší pro zdraví.
Basové pasti značky Hofa Akustik

Nakonec, další možností je obrátit se na velmi seriózní značku GIK Acoustics, jejíž produkty jsou snadno dostupné ve Francii a která vyrábí různé typy basových pastí více či méně vyspělých z hlediska designu.

Mezi těmito různými sériemi budou “Bass Trap 244” modelem, na který se podívat jako první, pokud hledáte něco jednoduchého a bez okras, ale zvlášť účinného.

Basové pasti 244 od Gik Acoustics

► Zobrazit aktuální cenu přímo na webu (francouzsky) Gik Acoustics

Výroba vlastních basových pastí

Pokud máte nějaké dovednosti v kutilství, máte také možnost vyrobit si vlastní basové pasti v režimu DIY.

Jistě, postavit basovou past Helmholtz nebo membránovou bude pravděpodobně velký projekt, s vysokým rizikem chyby a především s nutností provádět různé matematické výpočty pro určení dokonalých rozměrů.

Na druhou stranu, porézní basové pasti jsou mnohem jednodušší na výrobu, ať už se rozhodnete pro masivní modely typu superchunk nebo pro panely, které umístíte napříč rohy vaší místnosti.

V zásadě stačí vytvořit dřevěnou konstrukci, do které naskládáte materiál s dobrými absorpčními vlastnostmi v basech, jako je některá minerální vlna (pozor, ne všechny jsou vhodné).

Samozřejmě, rozměry a tloušťka mají také určitou důležitost.

Za nějaký čas vám napíšu článek na toto téma, abych vám vysvětlil, jak si vyrobit vlastní basové pasti… 😉

Na závěr

Takže, nyní víte, co je basová past, k čemu slouží a jak umístit tento typ ošetření ve vaší místnosti.

Pro více informací, doporučuji přečíst si můj průvodce o akustickém ošetření, který obsahuje spoustu dalších informací pro zlepšení akustiky vašeho studia, domácího studia nebo audiophile místnosti.