Bass Traps: Hallitset Studioisi Bassoja

Valitettavasti yli 90 % kotistudioista ei omista bassotrappia. Ne ovat kuitenkin yksi studioakustiikan käsittelyn olennaisista elementeistä.

Sanon “valitettavasti”, koska lähes kaikki huoneet kärsivät matalien taajuuksien ongelmista.

Onko sinulla joskus vaikeuksia säätää bassoja miksauksissasi?

Tuntuuko siltä, että tietyt matalat taajuudet värisevät todella voimakkaasti – kun taas toiset vaikuttavat lähes kuulumattomilta?

Kyllä: nämä ovat kaksi merkkiä siitä, että huoneesi tarvitsee bassotrappia.

Akustiikkakäsittely studiossa The Freq Zone (Nathan Hamiel)

Totisesti, mitä pienempi huone on (mikä on usein kotistudioissa), sitä enemmän ongelmia näet matalien taajuuksien spektrissä.

Aina on kompromisseja löydettävänä.

Siitä huolimatta, jos sinulla on hieman tilaa lisätä bassotrappia, miksauksesi paranevat – on vain valittava “oikeat” bassotrappit ja erityisesti sijoitettava ne oikein.

Tässä artikkelissa käsittelemme seuraavia aiheita:

Huomautus: tämä artikkeli käsittelee pääasiassa bassotrappien käyttöä kotistudiossa, mutta periaatteet ovat täysin samat, jos haluat käsitellä audiophile-huoneen akustiikkaa.

Mihin bassotrappit ovat hyviä?

Aloitetaan ensin ymmärtämällä, mitä bassotrappi on ja mitä ongelmaa sen on tarkoitus ratkaista.

Huomautus: tässä artikkelissa käsittelemme joitakin akustiikan hieman monimutkaisempia käsitteitä. Jotkut kaaviot saattavat siis olla aluksi hieman vaikeita lukea, mutta yritän tehdä niistä mahdollisimman ymmärrettäviä tekstissä.

Resonanssiongelmat

Missä tahansa huoneessa, jota ei ole käsitelty oikein, on matalien taajuuksien ongelmia.

Huomaat tämän seuraavalla kokeella:

  1. Soita musiikkia, jossa on hyvä määrä bassoa kaiuttimillasi (tässä on ehdotus);
  2. Seiso huoneen keskellä
  3. Liiku vähitellen kohti huoneen nurkkaa, kunnes olet mahdollisimman lähellä seinää;
  4. Mahdollisesti jatka liikkumista huoneen muissa osissa.

Tämä tehdessäsi huomaat, että kuulemasi bassot muuttuvat: tietyissä kohdissa tietyt taajuudet erottuvat erittäin voimakkaasti, kun taas toisissa kohdissa ne näyttävät kirjaimellisesti katoavan.

Ilmiö on erittäin helppo huomata, varsinkin kun on yleistä, että -30 dB:n syvyydet ovat mahdollisia!

Yllä olevassa mittauksessa, joka on tehty tyypillisessä kotistudiossa ilman akustista käsittelyä, äänenvoimakkuuden vaihtelut ovat yli 25 dB!

<p Kuuntelupisteesi, eli tuoli, jolla miksaat kappaleitasi, sielläkin on siis matalien taajuuksien ongelmia – tai tarkemmin sanottuna resonanssiongelmia.

Itse asiassa nämä resonanssit riippuvat huoneen mitoista, jossa olet, ja ne syntyvät erityisesti, kun sinulla on kaksi rinnakkaista pintaa (kaksi seinää): ääniaallot, jotka syntyvät, pomppivat seiniltä, ja saat interferenssiä kaiuttimista tulevien aaltojen ja heijastuneiden aaltojen välillä.

Jos aihe kiinnostaa, käsittelen sitä hieman tarkemmin akustiikan käsittelyä käsittelevässä artikkelissani.

Bassotrappien hyöty

Tässä bassotrappit tulevat kuvaan.

Itse asiassa, asentamalla tämän tyyppistä akustista käsittelyä, pystyt hallitsemaan matalien taajuuksien energiaa ja vähentämään huoneesi omia resonansseja muuntamalla tämän energian lämmöksi kitkalla.

Huomio: kyse ei ole matalien taajuuksien vähentämisestä yleisesti, vaan nimenomaan niiden heijastusten absorboimisesta, jotka vastaavat tätä taajuusaluetta.

Toisin sanoen, toisin kuin absorboivat akustiset paneelit, jotka voivat tehdä huoneesta “kuollut” liian suuren määrän vuoksi, voit teoriassa laittaa niin monta bass trapia kuin haluat — se ei aiheuta ongelmia.

Katso myös alla olevaa kaaviota, jossa vaakasuoralla akselilla ovat taajuudet ja pystysuoralla akselilla absorptiomäärä:

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

Kyseessä ovat tietenkin teoreettiset arvot, mutta huomaat, että bass trapimme, niiden valmistuksen ja sijoittelun ansiosta, kohdistavat erityisesti matalia taajuuksia — mutta hyvin vähän absorboivat keski- ja korkeita taajuuksia.

Voit siis laittaa niitä paljon huoneeseesi (ja yleensä tarvitaan tietty määrä!), kuitenkaan muuttamatta studioasi äänettömäksi huoneeksi…

Bass trapien tyypit

On olemassa kaksi päätyyppiä bass trapia:

  • huokoiset bass trapit, jotka työskentelevät enemmän matalien taajuuksien yleisessä absorboimisessa;
  • resonoivat bass trapit, jotka kohdistavat enemmän tiettyihin taajuuksiin.

Huokoiset bass trapit

Huokoiset bass trapit ovat yleensä massiivisia paneeleja tai kolmiomaisia lohkoja, jotka sisältävät materiaalia, joka pystyy vastustamaan ilman molekyylien kulkua sen sisältämissä interstitiaalisissa tiloissa.

Toisin sanoen, ne pystyvät absorboimaan matalia taajuuksia.

Suurimmaksi osaksi, kyseessä on mineraalivilla, jolla on hyvin tarkat fysikaaliset ominaisuudet: lasivilla, kivivilla… — mutta on myös bass trappeja, jotka on suunniteltu akustisista vaahtomuoveista tai esimerkiksi Caruso IsoBond:sta.

Koko on yleensä peitetty kankaalla ja joskus kiinnitetty puu- tai metallirakenteeseen.

Bass traps poreux
Bass trapit Gik Acoustics:ilta

Paksuus voi vaihdella, mutta mikä on varmaa, on se, että mitä enemmän materiaalia bass trapissa on, sitä tehokkaammin se pystyy absorboimaan matalia taajuuksia.

Joissakin tapauksissa paperi- tai alumiinilevy on integroitu laitteeseen varmistaakseen, että se heijastaa yli 400 tai 500 Hz:n ääniaallot, jotta huoneesta ei tulisi “kuollut” keski- ja korkeiden taajuuksien liiallisen absorboinnin vuoksi.

Lopuksi, verrattuna resonoiviin bass trappeihin, huokoisilla bass trapilla on kaksi suurta etua:

  • ne ovat halvempia, erityisesti koska niiden valmistaminen on yksinkertaisempaa;
  • ja ennen kaikkea, ne voivat absorboida ääni-energiaa melko laajalla taajuusalueella.

Resonoivat bass trapit

Resonoivat bass trapit sen sijaan on viritetty siten, että ne absorboivat tiettyjä taajuuksia sympatrisen värähtelyn avulla.

Toisin sanoen, jos sinulla on ongelma tarkalleen 80 Hz:ssä huoneessasi, resonoi bass trap voi kohdistaa sen tarkasti ja korjata tai vaimentaa sen.

Kuitenkin tämä vaatii tietenkin tarkan taajuuden tuntemista, käyttämällä modal resonanssilaskureita ja akustisia mittauksia paikan päällä.

Kaksi päätyyppiä resonoivia bass trappeja on olemassa:

  • Helmholtz-resonaattorit;
  • kalvobass trapit.
Helmholtz-resonaattorit ovat peräisin 1800-luvun lopulta. Studiolla niillä ei kuitenkaan ole samaa muotoa kuin näillä… (kuva: CC-BY-SA Max Planck Institute for the History of Science)

Helmholtz-resonaattorit ovat onttoja rakenteita, joissa on yksi tai useampi aukko, jotka on mitattu erityisesti absorboimaan hyvin kapea taajuusalue.

Usein tyhjät, ne voivat kuitenkin olla täynnä imukykyistä materiaalia, jotta taajuuskaistaa voidaan hieman laajentaa.

Tehokas vertauskuva ymmärtääksesi, miten ne toimivat, on vesipullo, jonka reunaa puhalletaan, jotta se alkaa soida: avauksen koon ja käytettävissä olevan tilavuuden mukaan resonanssitaajuus muuttuu.

No, tämä on samanlainen periaate, joka säätelee Helmholtz-resonattoreita.

Kalvobassopanssarijat sen sijaan ovat hyvin erilaisia: ne sisältävät pehmeän tai jäykän kalvon, joka alkaa värähdellä, kun se altistuu tietyille taajuuksille.

Tämän kalvon edessä (kuvittele, että vaneri on pidetty vain kulmista), on asetettu imukykyinen materiaali, kuten mineraalivilla, ja niiden väliin jää pieni tila (Xavier Collet selittää tämän järjestelmän toiminnan erittäin hyvin SawUpin akustiikkakoulutuksessa).

Ja juuri tämä rakenne on kykenevä oikein imemään niitä taajuuksia, joille se on suunniteltu.

Väistämättä verrattuna huokoisiin bassopanssarijoihin, resonanssibassopanssarijat ovat paljon monimutkaisempia rakentaa: ne vaativat tiettyjen matemaattisten laskelmien tekemistä ja rakennusparametrien huomioon ottamista, kuten virityksen muutosta kosteuden mukaan.

Niillä on kuitenkin etuna, että ne pystyvät laskemaan paljon matalammalle matalilla taajuuksilla, mikä voi olla kätevää esimerkiksi korjaamaan 70 Hz:n modaalista resonanssia.

Itse asiassa ne ovat yleensä laitteita, jotka on tarkoitettu korkealaatuisille studioille, joilla on suuri budjetti — kotistudiossa suosittelen vahvasti pysymään enemmän huokoisissa bassopanssarijoissa.

Missä sijoittaa bassopanssarijat?

Bassopanssarijoiden oikea sijoittaminen on olennaista, jotta niiden tehokkuus varmistuu: väärin sijoitettuna ne voivat jopa vahingoittaa studioosi tai audiophile-huoneesi akustiikkaa.

Yleisesti ottaen bassopanssarijat sijoitetaan aina huoneen kulmiin, koska se on paikka, jossa voidaan vaikuttaa maksimaaliseen modaaliseen resonanssiin.

Selitän:

Modaaliset resonanssit syntyvät aaltojen kimpoillessa kahden rinnakkaisen seinän välillä (ainakin aksiaalisten tilojen osalta — koska on myös muita tilatyyppejä, joita on vaikeampi hallita, ja joita ei yleensä oteta huomioon kotistudiossa).

Kun sijoitat bassopanssarijan huoneesi kulmaan, vaikutat siis kolmen suuntaisen modaalisen resonanssin:

  • pituus (puhumme tilasta 1 0 0);
  • leveys (0 1 0);
  • ja korkeus (0 0 1).

Voimme myös epäillä tätä, jos katsomme tällaista 2D-mallinnusta, joka esittää paineen vaihtelut suorakulmaisessa huoneessa:

Modaalisten resonanssien simulointi suorakulmaisessa huoneessa
Muokattu CC-BY 2.0 -kuvasta Ralph T. Muehleisen

Siitä huolimatta, “sijoittaa bassopanssarijat kulmiin” ei ole riittävän tarkka tietämään, miten ne asennetaan oikein.

Itse asiassa, vaikka kulmat ovat ihanteellisia paikkoja yllä mainitusta syystä, ei resonanssibassopanssarijaa ja huokoista bassopanssarijaa sijoiteta samalla tavalla.

Kuinka sijoittaa resonanssibassopanssarija

Resonanssibassopanssarijat, kuten Helmholtz-resonattorit, toimivat paineessa — toisin sanoen ne toimivat, kun ilma on maksimipaineessa.

Pitämällä tämä tieto mielessä, katsotaan seuraavaa kaaviota, joka havainnollistaa paineen vaihteluiden amplitudia (punainen käyrä), joka liittyy seisovaan aaltoon, eli aaltoon, joka tuottaa modaalisia resonansseja:

Paineen vaihtelut ja aallon siirtyminen
Animaatio, joka on jaettu Dr. Dan Russellin, Grad. Prog. Akustiikka, Penn State, ystävällisellä luvalla

Kuten voidaan nähdä, kaavion oikealla puolella olevan seinän kohdalla paineen vaihtelut ovat maksimaalisia: punaisen paineen käyrä vaihtelee yhdestä maksimaalisesta arvosta toiseen.

Tämä on siis tarkalleen se paikka, johon sinun tulee sijoittaa resonanssineelisi, jotta ne olisivat tehokkaita.

Jos siirrät niitä pois seinästä, ne menettävät kaiken hyötynsä.

Kuinka sijoittaa huokoista bass trapia

Nyt huokoisten absorbereiden osalta tämä on toinen asia.

Itse asiassa, ne eivät toimi paineessa, vaan nopeudessa. Kun ilmamolekyylit kulkevat huokoisen bass trapin läpi, ne hankautuvat materiaalin huokosten seiniin ja menettävät näin energiaa: tämän kitkan ansiosta niiden liike muuttuu lämmöksi.

Entä mitä tapahtuu, jos sijoitat bass trapisi suoraan seinää vasten?

No, siitä ei ole (melkein) mitään hyötyä.

Itse asiassa, juuri silloin kun ääniaallot iskevät seinään, sen paine on maksimaalinen, mutta hiukkasten liikenopeus on nolla!

Vahvistaaksemme tätä, katsotaanpa jälleen aiemmin esitettyä matemaattista simulaatiota, mutta nyt kiinnitetään huomiota mustaan käyrään:

Äänen paineen ja liikkeen vaihtelut
Animaatio, jonka on ystävällisesti jakanut Dr. Dan Russell, Grad. Prog. Akustiikka, Penn State

Tällä kertaa oikealla puolella olevalta seinältä näemme, että musta käyrä pysyy aina nollassa: se on normaalia, sillä tuossa kohdassa hiukkasten liikenopeus on nolla.

Kuitenkin, heti kun siirryt hieman kauemmas seinästä (eli vasemmalle kaaviosta), voit huomata, että nopeuden vaihteluita syntyy.

Sen sijaan, että liittäisit huokoisia bass trappeja seiniin, on paljon hyödyllisempää jättää tyhjää tilaa sijoittamalla ne hiukkasten liikenopeuden maksimiin, joka sijaitsee tarkalleen 1/4 aallonpituudesta, jonka haluat absorboida.

Ollaksesi tarkka ja/tai jos rakastat matematiikkaa, kaava on seuraava:

Kaava huokoisten bass trapien tarvitseman tilan laskemiseen.

missä numero 343 vastaa äänen keskimääräistä nopeutta 20 °C:ssa.

Käytännössä tämä tarkoittaa kahta suunnitteluvaihtoehtoa huokoisille bass trappeillesi:

Ihanteellinen bass trapien sijoittaminen
  • joko jätät tilaa voidaksesi absorboida matalat taajuudet oikein;
  • tai asetat erittäin suuria bass trappeja.

Tyypillisesti ensimmäisessä tapauksessa käytetään paneeleja, jotka sijoitetaan vinosti kulmiin, mutta takana on ilmatila.

Toisessa tapauksessa käytetään kuitenkin massiivisia “superchunk”-tyyppisiä bass trappeja, jotka ovat usein kolmion muotoisia, mikä mahdollistaa niiden helpon sijoittamisen huoneen kulmiin.

Joka tapauksessa, jos käsittelet jokaisen huoneen kulman (mikä on usein enemmän ihanteellinen kohde kuin saavutettavissa oleva kohde kotistudiossa, koska siellä on aina ovi tai huonekalu, joka häiritsee…), akustinen käsittelysi vie varmasti tilaa…

Mikä bass trap -malli valita?

Uteliaina, valmistellessani tätä artikkelia, kävin katsomassa, olisiko Aliexpressissä halpoja bass trappeja.

Ja kyllä, niitä on olemassa: muutamalla eurolla voit saada kymmenkunta bass trapia.

Hyvä suunnitelma kotistudioille, joilla on rajallinen budjetti?

Halpoja bass trappeja Aliexpressissä
Liian hyvää ollakseen totta?

“Kysymykseen on helppo vastata”, kuten toinen sanoisi: vältä tätä tyyppistä halpaa käsittelyä niin paljon kuin mahdollista, mitä löytyy myös Amazonista ja muista vastaavista.

Ensinnäkin, mitat eivät vastaa oikeita bass trappeja: 12×12 senttimetriä ei absorboi mitään.

Toisin sanoen, se ei voi edes olla väliaikainen tai aloitustason ratkaisu: sillä ei vain ole mitään vaikutusta huoneen akustiikkaan.

Lisäksi mikään ei takaa, että studiossa noudatettavat paloturvallisuusstandardit (käytämme kuitenkin melko paljon elektroniikkalaitteita) toteutuvat.

Ja sitten, jos voit välttää akustiset vaahtomuovit bass trap -ratkaisuissasi, se on yhtä hyvä: ne eivät ole ihanteellisia materiaaleja tämän tyyppisiin sovelluksiin.

Kuitenkin amerikkalainen Auralex tarjoaa silti tuotteita, jotka voivat olla mielenkiintoisia kotistudiossa bass trap -ratkaisujensa “LENRD” kautta, joiden laboratoriotestausraportin voit katsoa seuraamalla tätä linkkiä.

Auralexin LENRD bass trapit, vaahtomuovista
Saatavilla on useita värejä (harmaa, violetti ja burgundi)

Totta, se ei ole täydellistä, mutta se voi silti tehdä työn — ainakin yli 100 Hz:n taajuuksilla.

Kuitenkin on olemassa muitakin bass trap -ratkaisuja, joita voit laittaa kotistudioosi.

Niinpä, HOFA on saksalainen brändi, jota arvostan suuresti.

Se valmistaa (Saksassa!) laadukkaita bass trap -ratkaisuja, jotka on jaettu kahteen eri sarjaan:

  • klassinen sarja, nimeltään yksinkertaisesti HOFA Basstrap, sisältää mineraalivillaa;
  • HOFA Basstrap Natural -sarja sisältää materiaalia, joka on valmistettu lampaan villasta — joten se on ekologisempaa ja mahdollisesti parempaa terveydelle.
Hofa Akustikin bass trapit

Viimeiseksi, toinen vaihtoehto on kääntyä erittäin vakavasti otettavan GIK Acoustics -brändin puoleen, jonka tuotteet ovat helposti saatavilla Ranskassa ja joka valmistaa erilaisia bass trap -ratkaisuja, jotka ovat enemmän tai vähemmän kehittyneitä suunnittelultaan.

Näistä eri sarjoista “Bass Trap 244” on malli, jota kannattaa tarkastella ensisijaisesti, jos etsit jotain yksinkertaista ja ilman turhuuksia, mutta erityisen tehokasta.

Gik Acousticsin bass trapit 244

► Katso nykyinen hinta suoraan Gik Acousticsin (ranskankieliseltä) sivustolta

Valmistaa omat bass trapit

Jos sinulla on joitakin taitoja tee-se-itse -tyyliin, voit myös valmistaa omat bass trapit.

Totta, Helmholtz- tai kalvobass trapin rakentaminen on varmasti iso projekti, jossa on suuri virheiden mahdollisuus ja erityisesti tarve tehdä erilaisia matemaattisia laskelmia täydellisten mittojen määrittämiseksi.

Toisaalta, huokoisten bass trapien valmistaminen on paljon helpompaa, olitpa sitten suuntaamassa massiivisiin superchunk-malleihin tai paneeleihin, jotka asetetaan huoneesi kulmiin.

Periaatteessa riittää, että luot puukehikon, johon kasaat materiaalin, jolla on hyvät matalien taajuuksien vaimennusominaisuudet, kuten tietyt mineraalivillat (huomioi, että kaikki eivät sovi).

Tietenkin mitoilla ja paksuudella on myös merkitystä.

Teen sinulle jossain vaiheessa artikkelin aiheesta, jotta voin selittää, miten valmistat omat bass trapit… 😉

Yhteenveto

Siinä, nyt tiedät, mitä bass trap on, mihin se on tarkoitettu ja miten sijoittaa tätä tyyppistä käsittelyä huoneeseesi.

Jos haluat syventyä aiheeseen, suosittelen lukemaan oppaani akustisesta käsittelystä, joka sisältää paljon muita tietoja parantaaksesi studiosi, kotistudiosi tai audiophile-huoneesi akustiikkaa.