Bass Traps: Kontrollige oma stuudio madalaid helisid

Kahjuks ei oma enam kui 90% kodustuudiotest madalaid helisid summutavaid paneele. Need on aga osa ühtedest olulistest elementidest stuudio akustilise töötlemise.

Ma ütlen “kahjuks”, kuna peaaegu kõik ruumid on madalate sageduste probleemide all.

Kas teil on mõnikord raskusi madalate helide õigesti seadistamisega oma mikside juures?

Kas teil on tunne, et ühe noodiga on mõned madalad sagedused väga tugevad — samas kui teised näivad peaaegu kuulmatud?

Jah, need on kaks märki, et teie ruum vajab madalaid helisid summutavaid paneele.

Akustiline töötlemine stuudios The Freq Zone (Nathan Hamiel)

Ilmselt, mida väiksem on ruum (mis on sageli kodustuudio puhul), seda rohkem näete madalate sageduste spektri probleeme.

Alati on kompromisse, mida leida.

Sellegipoolest, kui teil on veidi ruumi madalaid helisid summutavate paneelide lisamiseks, saavad teie miksid ainult paremaks — tuleb vaid valida “õiged” madalaid helisid summutavad paneelid ja eelkõige need õigesti paigutada.

Selle artikli kaudu käsitleme järgmisi teemasid:

Märkus: see artikkel käsitleb peamiselt madalaid helisid summutavate paneelide kasutamist kodustuudios, kuid põhimõtted on täpselt samad, kui soovite akustikat töödelda audiophile ruumis.

Milleks on madalad helid summutavad paneelid?

Alustame kõigepealt sellest, et mõista, mis on madalad helid summutavad paneelid ja millist probleemi nad peaksid lahendama.

Märkus: selles artiklis käsitleme mõningaid akustika keerulisi mõisteid. Seetõttu võivad mõned skeemid esialgu olla veidi raskesti loetavad, kuid ma püüan neid tekstis võimalikult lihtsaks teha.

Modaalsete resonantside probleemid

Igasse korralikult mitte töödeldud ruumi on madalate helide probleemid.

Et seda mõista, kutsun teid üles tegema järgmist katset:

  1. Esitage muusikat, kus on piisavalt madalaid helisid, oma kõlaritest (siin on ettepanek);
  2. Seiske ruumi keskosas
  3. Liikuge järk-järgult ruumi nurga poole, kuni olete võimalikult lähedal seinale;
  4. Võimalusel liikuge edasi ülejäänud ruumis.

Seda tehes tulete märkama, et madalad helid, mida kuulete, muutuvad: teatud kohtades on mõned sagedused äärmiselt tugevalt esindatud, samas kui teistes kohtades näivad nad sõna otseses mõttes kaduma.

See nähtus on väga lihtne märgata, eriti kuna on tavaline, et on -30 dB või rohkem!

Ülaltoodud mõõtmises, mis tehti tüüpilises kodustuudios, ilma akustilise töötlemiseta, on helitaseme variatsioonid üle 25 dB!

Teie kuulamispunktis, st toolis, millel te oma lugusid miksisite, on seal samuti madalate helide probleemid — või täpsemalt modaalsete resonantside probleemid.

Tegelikult sõltuvad need resonantsid ruumi mõõtmetest, kus te viibite, ja tekivad peamiselt siis, kui teil on kaks paralleelset pinda (kaks seina): helilained, mis väljuvad, põrkuvad seintele ja teil on häired teie kõlaritest väljuvate ja peegeldunud lainete vahel.

Kui teema huvitab, räägin sellest veidi rohkem minu akustilise töötlemise juhendis.

Madalate helide summutavate paneelide kasulikkus

Siin tulevad mängu madalad helid summutavad paneelid.

Tõepoolest, sellise akustilise töötlemise paigaldamisega saate kontrollida madalate sageduste energiat ja vähendada teie ruumi iseloomulikke modaalresonantse, muutes selle energia soojuseks hõõrdumise kaudu.

Olge ettevaatlik: see ei tähenda, et madalaid sagedusi tuleks üldiselt vähendada, vaid pigem peegelduste neelamine, mis vastavad sellistele sagedustele.

Teisisõnu, erinevalt neelavatest akustilistest paneelidest, mis võivad liiga suure arvu tõttu muuta ruumi “surmavaks”, võite teoorias paigaldada nii palju bass traps’e kui soovite — see ei tekita probleeme.

Vaadakem allolevat graafikut, kus horisontaalsel teljel on sagedused ja vertikaalsel teljel neeldumise hulk:

Courbes d'absorption d'un bass trap et d'un panneau absorbant broadband

Need on muidugi teoreetilised väärtused, kuid me saame hästi aru, et meie bass traps’id, nende valmistamise ja paigutamise tõttu, suunavad peamiselt madalaid sagedusi — kuid neelavad väga vähe kesk- ja kõrgeid sagedusi.

Nii et võite neid oma ruumis palju paigaldada (ja üldiselt on vajalik teatud kogus!), ilma et muundaksite oma stuudiot kurtide ruumideks…

Bass trap’ide tüübid

On olemas kaks suurt tüüpi bass traps’e:

  • poorsed bass traps, mis töötavad pigem madalate sageduste üldise neelamise nimel;
  • resonantsbass traps, mis suunavad pigem konkreetseid sagedusi.

Poorsed bass traps

Poorsed bass traps võtavad tavaliselt massiivsete kolmnurksete paneelide või plokkide kuju, mis sisaldavad materjali, mis suudab taluda õhumolekulide liikumist nende vahel olevatesse interstitsiaalsetesse ruumidesse.

Teisisõnu, nad suudavad madalaid sagedusi neelata.

Enamasti on tegu mineraalvillaga, millel on väga spetsiifilised füüsikalised omadused: klaasvill, kivivill… — kuid on olemas ka bass traps’e, mis on valmistatud akustilistest vahtmaterjalidest või näiteks Caruso IsoBondist.

Kõik see on tavaliselt kaetud kangaga ja mõnikord kinnitatud puidust või metallist konstruktsiooniga.

Bass traps poreux
Bass traps’id Gik Acousticsilt

Paksus võib varieeruda, kuid mis on kindel, on see, et mida rohkem materjali bass trap’is on, seda tõhusamalt suudab see madalaid sagedusi neelata.

Mõnel juhul on seadmesse integreeritud paber- või alumiiniumileht, et tagada, et see peegeldab helilaineid, mis ületavad 400 või 500 Hz, et vältida ruumi “surmavaks” muutumist kesk- ja kõrgete sageduste üle neelamise tõttu.

Lõpuks, võrreldes resonantsbass traps’idega, on poorsetel bass traps’idel kaks suurt eelist:

  • need on odavamad, kuna neid on lihtsam valmistada;
  • ja mis kõige tähtsam, nad suudavad neelata helienergiat üsna laias sagedusvahemikus.

Resonantsbass traps

Resonantsbass traps on aga häälestatud nii, et nad neelavad konkreetseid sagedusi läbi sümpaatilise vibratsiooni.

See tähendab, et kui teil on ruumis täpselt 80 Hz probleem, saab resonantsbass trap seda täpselt sihtida ja parandada või vähendada.

Kuid see nõuab muidugi täpselt teada, millist sagedust korrigeerida, kasutades modaalresonantside kalkulaatoreid ja akustilisi mõõtmisi kohapeal.

On olemas kaks suurt tüüpi resonantsbass traps’e:

  • Helmholtz’i resonandid;
  • membrani bass traps.
Helmholtz’i resonandid pärinevad 19. sajandi lõpust. Stuudios ei ole neil siiski sama kuju kui need… (pilt: CC-BY-SA Max Planck Institute for the History of Science)

Helmholtz’i resonandid on tühjad struktuurid, millel on üks või mitu avatud osa, mis on spetsiaalselt mõõdetud, et neelata väga kitsas sagedusvahemikus.

Tihti on nad tühjad, kuid neid saab täita imavmaterjaliga, et veidi laiendada sagedusala.

Tõhus analoogia, et mõista, kuidas nad töötavad, on veepudel, mille äärel puhutakse, et see helisema panna: sõltuvalt ava suurusest ja saadaval olevast mahust muutub resonantsi sagedus.

Noh, see on sarnane põhimõte, mis reguleerib Helmholtz’i resonaatoreid.

Membrani bass traps on aga väga erinevad: need sisaldavad pehmet või jäika membraani, mis hakkab vibreerima, kui sellele avaldatakse kindel sagedus.

Selle membraani ees (kui kujutada ette, et vineerileht on lihtsalt nurkades kinni hoitud) on paigutatud imavmaterjalist plaat, näiteks mineraalvill, mille vahel on väike vahe (Xavier Collet selgitab selle süsteemi toimimist väga hästi SawUp’i akustika töötlemise koolituses).

Ja just see struktuur on võimeline õigesti imama sagedusi, mille jaoks see on loodud.

Paratamatult on resonantsbassitõkked võrreldes poorsete bassitõketega palju keerulisemad ehitada: need nõuavad teatud matemaatiliste arvutuste tegemist ja ehitusparameetrite arvestamist, näiteks häälestuse muutmine niiskuse järgi.

Kuid neil on eelis, et nad suudavad minna palju madalamale madalates sagedustes, mis võib olla kasulik näiteks 70 Hz modaalresonantsi korrigeerimiseks.

Seetõttu on need tavaliselt seadmed, mis on mõeldud kõrgema klassi stuudiotele, millel on suur eelarve — kodustuudios soovitan tungivalt jääda pigem poorsetele bassitõketele.

Kus paigutada oma bassitõkked?

Oma bassitõkete õige paigutamine on oluline, et tagada nende efektiivsus: vale paigutuse korral võivad nad isegi kahjustada teie stuudio või audiophile’i ruumi akustikat.

Üldiselt paigutatakse bassitõkked alati ruumi nurkadesse, kuna see on koht, kus saab mõjutada maksimaalset modaalresonantsi.

Selgitan:

Modaalresonantsid tekivad lainete põrkumisel kahe paralleelse seina vahel (vähemalt, mis puudutab aksiaalrežiime — kuna on ka teisi tüüpe režiime, mida on raskem kontrollida ja mida tavaliselt kodustuudios ei arvestata).

Kui paigutate bassitõkke oma ruumi nurka, sekkute seega kolme suuna modaalresonantsidesse:

  • pikkus (räägime režiimist 1 0 0);
  • laius (0 1 0);
  • ja kõrgus (0 0 1).

Saame seda kahtlemata aimata, kui vaatame seda tüüpi 2D modelleerimist, mis kujutab rõhu muutusi ristkülikukujulises ruumis:

Simulatsioon modaalresonantsidest ristkülikukujulises ruumis
Muudetud CC-BY 2.0 pildi põhjal Ralph T. Muehleisen

Kuid “bassitõkete paigutamine nurkadesse” ei ole piisavalt täpne, et teada, kuidas neid õigesti paigutada.

Kui nurgad on ideaalsed positsioonid eelpool nimetatud põhjuse tõttu, ei paiguta te resonantsbassitõket ja poorset bassitõket samamoodi.

Kuidas paigutada resonantsbassitõke

Resonantsbassitõkked, nagu Helmholtz’i resonaatoreid, töötavad rõhul — see tähendab, et nad töötavad, kui õhk on maksimaalses rõhus.

Hoides seda teavet meeles, vaatame järgmist skeemi, mis materialiseerib rõhu muutuste amplituudi (punane kõver), mis on seotud staatilise lainega, st lainega, mis genereerib modaalresonantsid:

Rõhu ja laine nihke muutused
Animatsioon, mille on lahkelt jaganud Dr. Dan Russell, Grad. Prog. Akustika, Penn State

Nagu näha, on skeemi paremal küljel asuva seina juures rõhu muutused maksimaalsed: punane rõhu kõver kõigub ühest maksimaalsest väärtusest teise.

Seega on see täpselt koht, kuhu peate paigutama oma resonantsimoodulid, et need oleksid tõhusad.

Kui te neid seinast eemale tõukate, kaotavad nad kogu oma kasulikkuse.

Kuidas paigutada poorne bass trap

Nüüd, poorsete absorbeerijate puhul on see teine asi.

Tõepoolest, need ei tööta rõhul, vaid kiirusel. Kui õhumolekulid läbivad poorse bass trap’i, hõõruvad nad materjali pooride seinte vastu ja kaotavad seeläbi energiat: tänu sellele hõõrdumisele muudetakse nende liikumine soojuseks.

Nii et mis juhtub, kui paigutate oma bass trap’i otse seina äärde?

Oh, see ei ole (peaaegu) kasulik.

Tõepoolest, hetkel, kui helilaine tabab seina, on rõhk maksimaalne, kuid osakeste liikumise kiirus on null!

Kuna me seda veendume, vaatame uuesti matemaatilist simulatsiooni, kuid seekord pöörame tähelepanu mustale kõverale:

Rõhu ja liikumise muutused laine
Animatsioon, mille on jaganud Dr. Dan Russell, Grad. Prog. Akustika, Penn State

Seekord, seina paremal küljel, näeme, et must kõver jääb alati nulli: see on normaalne, sellel kohal on osakeste liikumise kiirus null.

Kuid niipea, kui te eemaldate seinast (minnes seega skeemi vasakule), võite täheldada, et kiirus muutub.

Kui te ei kinnita poorseid bass trap’e seintele, on palju kasulikum jätta tühi ruum, paigutades need osakeste liikumise kiirusmaksimumi tasemele, mis asub täpselt 1/4 lainepikkusest, mida soovite neelata.

Et olla täpne ja/või neile, kes armastavad matemaatikat, on valem järgmine:

Valem poorsete bass trap'ide vajaliku ruumi arvutamiseks.

kus number 343 vastab keskmisele helikiirusel 20 °C juures.

Konkreetsemalt tähendab see kahte disainivalikut teie poorsete bass trap’ide jaoks:

Ideaalne bass trap'ide paigutus
  • kas jätate ruumi, et saaks korralikult madalaid sagedusi neelata;
  • või paigutate väga mahukad bass trap’id.

Tüüpiliselt, esimesel juhul kasutame paneele, mida paigutame diagonaalis nurkadesse, kuid tagaküljel on õhuruum.

Teisel juhul kasutame aga massiivseid “superchunks” tüüpi bass trap’e, mis on sageli kolmnurkse kujuga, mis võimaldab neid kergesti paigutada ruumi nurkadesse.

Igal juhul, kui te töötlete iga ruumi nurka (mis on sageli rohkem ideaalne siht kui saavutatav siht home studio kontekstis, kuna seal on alati uks või mööbel, mis segab…), siis teie akustiline töötlemine võtab kindlasti oma koha…

Millist bass trap’i mudelit valida?

Uudishimu pärast, selle artikli ettevalmistamisel, vaatasin, kas Aliexpress’is on odavaid bass trap’e.

Ja jah, need eksisteerivad: mõne euro eest saate kätte kümme bass trap’i.

Hea plaan home studio’de jaoks, mille eelarve on piiratud?

Odavad bass trap'id Aliexpress'is
Liiga hea, et olla tõsi?

“Küsimus on kiiresti vastatud”, nagu teine ütleb: vältige nii palju kui võimalik sellist madala hinnaga töötlemist, mida leidub ka Amazonis või sarnastes kohtades.

Esiteks, mõõtmed ei ole seotud tõeliste bass trap’idega: 12×12 sentimeetrit ei neela absoluutselt midagi.

See tähendab, et see ei saa isegi olla ajutine või algtaseme lahendus: see ei avalda lihtsalt mingit mõju ruumi akustikale.

Lisaks ei garanteeri miski, et stuudiotes soovitatavad tuleohtlikkuse standardid (kasutame ikkagi üsna palju elektroonikat) on täidetud.

Ja siis, kui saate vältida akustilisi vahtmaterjale oma bass trapide jaoks, on see samuti hea: need ei ole selle tüüpi rakenduste jaoks ideaalsed materjalid.

Kuid Ameerika bränd Auralex pakub siiski tooteid, mis võivad olla huvitavad kodustuudio jaoks, oma bass trapide “LENRD” kaudu, mille laboratoorse testi raportit saate vaadata selle lingi kaudu.

Auralexi bass trapid LENRD, vahtmaterjalist
Saadaval on mitmeid värve (hall, lilla ja burgundia)

Tõsi, see ei ole ideaalne, kuid see võib siiski oma töö ära teha — vähemalt üle 100 Hz.

Kuid kodustuudios on ka teisi bass trapide võimalusi.

Nii et HOFA on Saksamaa bränd, mida ma väga hindan.

See toodab (Saksamaal!) kvaliteetseid bass trap’e, mis on saadaval kahes erinevas seerias:

  • klassikaline seeria, lihtsalt nimega HOFA Basstrap, sisaldab mineraalvilla;
  • seerias HOFA Basstrap Natural on materjal, mis on valmistatud lambavillast — seega ökoloogilisem ja potentsiaalselt tervisele parem.
Hofa Akustiku bass trapid

Lõpuks on teine võimalus pöörduda tõsise brändi GIK Acoustics poole, mille tooted on Prantsusmaal kergesti kättesaadavad ja mis toodab erinevaid bass trap’e, mis on rohkem või vähem arenenud disaini osas.

Nende erinevate seeriate seas on “Bass Trap 244” mudel, mida tasub esimesena vaadata, kui otsite midagi lihtsat ja ilma liialdusteta, kuid eriti tõhusat.

Gik Acoustics'i bass trapid 244

► Vaata praegust hinda otse Gik Acoustics (prantsuskeelne) veebisaidilt

Bass trapide valmistamine

Kui teil on mõningaid oskusi käsitöös, on teil ka võimalus valmistada oma bass trap’e DIY stiilis.

Tõsi, Helmholtz’i või membraaniga bass trap’i ehitamine on tõenäoliselt suur projekt, millel on suur viga ja eriti vajadus teha erinevaid matemaatilisi arvutusi, et määrata täiuslikud mõõtmed.

Kuid poorsed bass trap’id on palju lihtsamad valmistada, olgu need siis massiivsed superchunk mudelid või paneelid, mida paigutada ruumi nurkadesse.

Põhimõtteliselt piisab, kui luua puidust struktuur, kuhu kogute materjali, millel on head madalate sageduste neelamisomadused, nagu mõned mineraalvillad (ole ettevaatlik, mitte kõik ei sobi).

Muidugi on mõõtmed ja paksus samuti teatud tähtsusega.

Kirjutan mõne aja pärast artikli selle teema kohta, et selgitada, kuidas valmistada oma bass trap’e… 😉

Kokkuvõtteks

Nii et nüüd teate, mis on bass trap, milleks see on ja kuidas seda tüüpi töötlemist oma ruumis paigutada.

Et edasi liikuda, soovitan lugeda minu akustilise töötlemise juhendit, mis sisaldab palju teisi teavet, et parandada teie stuudio, kodustuudio või audiophile’i ruumi akustikat.