Niestety, ponad 90% domowych studiów nie posiada pułapek basowych. To jednak część jednego z kluczowych elementów akustycznego traktowania studia.
Mówię “niestety”, ponieważ praktycznie wszystkie pomieszczenia są narażone na problemy w niskich częstotliwościach.
Czy czasami masz trudności z odpowiednim ustawieniem basów w swoich miksach?
Czy masz wrażenie, że z jednej nuty na drugą niektóre niskie częstotliwości brzmią bardzo głośno — podczas gdy inne wydają się prawie niesłyszalne?
Tak, to dwa z oznak, że twoje pomieszczenie potrzebuje pułapek basowych.
Oczywiście, im mniejsze jest to pomieszczenie (co często ma miejsce w domowych studiach), tym więcej problemów zauważysz w dolnej części pasma częstotliwości.
Zawsze trzeba znaleźć kompromisy.
Mówiąc to, jeśli masz trochę miejsca na dodanie pułapek basowych, twoje miksy tylko na tym skorzystają — trzeba tylko wybrać “odpowiednie” pułapki basowe i przede wszystkim dobrze je umiejscowić.
W tym artykule omówimy więc następujące tematy:
- Do czego służą pułapki basowe?
- Rodzaje pułapek basowych
- Gdzie umieścić pułapki basowe?
- Jaki model wybrać?
- Jak zrobić pułapki basowe
Uwaga: ten artykuł głównie odnosi się do użycia pułapek basowych w domowym studiu, ale zasady są dokładnie takie same, jeśli chcesz traktować akustykę pomieszczenia audiofilskiego.
Do czego służą pułapki basowe?
Zacznijmy od zrozumienia, czym jest pułapka basowa i jaki problem ma rozwiązać.
Uwaga: w tym artykule omówimy kilka nieco skomplikowanych pojęć akustycznych. Niektóre schematy mogą być więc na początku nieco trudne do zrozumienia, ale postaram się je jak najlepiej uprościć w tekście.
Problemy z rezonansami modalnymi
W każdym pomieszczeniu, które nie jest odpowiednio traktowane, występują problemy z basami.
Aby się o tym przekonać, zapraszam do przeprowadzenia następującego doświadczenia:
- Odtwórz muzykę z dobrą ilością basów na swoich głośnikach (oto propozycja);
- Ustaw się w centrum pomieszczenia;
- Stopniowo zbliżaj się do rogu pomieszczenia, aż będziesz jak najbliżej ściany;
- Jeśli to możliwe, kontynuuj poruszanie się po reszcie pomieszczenia.
Robiąc to, zauważysz, że basy, które słyszysz, się zmieniają: w niektórych miejscach niektóre częstotliwości są ekstremalnie wyraźne, podczas gdy w innych miejscach wydają się dosłownie znikać.
Zjawisko to jest bardzo łatwe do zauważenia, zwłaszcza że często występują dołki o -30 dB, a nawet więcej!
Na poziomie twojego punktu odsłuchowego, czyli krzesła, na którym miksujesz swoje utwory, również będą występować problemy z basami — a dokładniej problemy z rezonansami modalnymi.
W rzeczywistości te rezonanse są funkcją wymiarów pomieszczenia, w którym się znajdujesz, i występują szczególnie wtedy, gdy masz dwie równoległe powierzchnie (dwie ściany): fale dźwiękowe emitowane będą odbijać się od ścian, a ty będziesz mieć interferencje między falami emitowanymi przez twoje głośniki a falami odbitymi.
Jeśli temat cię interesuje, omawiam go nieco bardziej szczegółowo w moim artykule na temat traktowania akustycznego.
Użyteczność pułapek basowych
To tutaj wkraczają pułapki basowe.
W rzeczy samej, instalując tego typu przetwarzanie akustyczne, będziesz mógł kontrolować energię niskich częstotliwości i zmniejszyć rezonanse modalne charakterystyczne dla twojego pomieszczenia, przekształcając tę energię w ciepło przez tarcie.
Uwaga: nie chodzi o ogólne zmniejszenie basów, ale o pochłanianie odbić, które odpowiadają temu typowi częstotliwości.
Innymi słowy, w przeciwieństwie do paneli akustycznych pochłaniających, które mogą sprawić, że pomieszczenie stanie się “martwe” z powodu zbyt dużej liczby, teoretycznie możesz umieścić tyle bass traps, ile chcesz — nie będzie to stanowić problemu.
Przyjrzyjmy się zresztą poniższemu wykresowi, na którym na osi poziomej znajdują się częstotliwości, a na osi pionowej ilość pochłaniania:
Oczywiście są to wartości teoretyczne, ale można zauważyć, że nasze bass traps, dzięki swojej konstrukcji i położeniu, będą przede wszystkim celować w basy — ale bardzo mało pochłaniać średnie i wysokie tony.
Możesz więc umieścić ich dużo w swoim pomieszczeniu (a zazwyczaj potrzeba ich pewnej ilości!), nie przekształcając jednak swojego studia w pokój głuchy…
Rodzaje bass traps
Istnieją dwa główne typy bass traps:
- bass traps porowate, które będą raczej działać na pochłanianie basów w sposób ogólny;
- bass traps rezonansowe, które będą raczej celować w konkretne częstotliwości.
Bass traps porowate
Bass traps porowate zazwyczaj mają formę paneli lub masywnych bloków trójkątnych zawierających materiał zdolny do oporu przed przechodzeniem cząsteczek powietrza w przestrzeniach między nimi.
Innymi słowy, zdolne do pochłaniania basów.
Najczęściej jest to wełna mineralna o bardzo konkretnych właściwościach: wełna szklana, wełna skalna… — ale istnieją również bass traps zaprojektowane z pianki akustycznej lub na przykład z Caruso IsoBond.
Całość jest zazwyczaj pokryta tkaniną i czasami utrzymywana przez konstrukcję drewnianą lub metalową.
Grubość może się różnić, ale co jest pewne, im więcej materiału w bass trap, tym skuteczniej będzie on pochłaniać niskie częstotliwości.
W niektórych przypadkach do urządzenia wbudowuje się arkusz papieru lub aluminium, aby upewnić się, że odbija fale dźwiękowe powyżej 400 lub 500 Hz, aby uniknąć uczynienia pomieszczenia “martwym” przez nadmierne pochłanianie średnich i wysokich tonów.
Na koniec, w porównaniu do bass traps rezonansowych, bass traps porowate mają dwie główne zalety:
- są tańsze, głównie dlatego, że są prostsze w produkcji;
- i przede wszystkim, mogą pochłaniać energię dźwiękową w dość szerokim zakresie częstotliwości.
Bass traps rezonansowe
Bass traps rezonansowe są natomiast dostrojone w taki sposób, aby pochłaniać konkretne częstotliwości przez wibrację współczującą.
To znaczy, że jeśli masz problem dokładnie przy 80 Hz w swoim pomieszczeniu, bass trap rezonansowy może go celować z precyzją i skorygować lub osłabić.
Jednakże wymaga to oczywiście znajomości dokładnej częstotliwości do skorygowania, przy użyciu kalkulatorów rezonansów modalnych i pomiarów akustycznych na miejscu.
Istnieją dwa główne typy bass traps rezonansowych:
- rezonatory Helmholtza;
- bass traps z membraną.
Rezonatory Helmholtza to struktury puste posiadające jedno lub więcej otworów, które są mierzone specjalnie w celu pochłaniania bardzo wąskiego zakresu częstotliwości.
Często puste, mogą być jednak wypełnione materiałem absorbującym, aby nieco poszerzyć pasmo częstotliwości.
Skuteczna analogia, aby zrozumieć, jak działają, to butelka wody, w którą dmuchamy, aby sprawić, że będzie rezonować: w zależności od wielkości otworu i dostępnej objętości, częstotliwość rezonansowa zmienia się.
Cóż, to podobna zasada rządzi rezonatorami Helmholtza.
Pułapki basowe membranowe, są z kolei bardzo różne: zawierają one miękką lub sztywną membranę, która wibruje, gdy jest poddawana określonej częstotliwości.
Przed tą membraną (należy wyobrazić sobie płytę sklejki, która byłaby utrzymywana jedynie w rogach), umieszczona jest płyta materiału absorbującego, takiego jak wełna mineralna, z niewielką przestrzenią między nimi (Xavier Collet bardzo dobrze wyjaśnia działanie tego systemu w szkoleniu SawUp na temat akustyki).
I to cała ta struktura jest w stanie skutecznie absorbować częstotliwości, dla których została zaprojektowana.
Konsekwentnie, w porównaniu do pułapek basowych porowatych, pułapki basowe rezonansowe są znacznie bardziej skomplikowane w budowie: wymagają przeprowadzenia pewnej liczby obliczeń matematycznych i uwzględnienia parametrów budowy, takich jak zmiana strojenia w zależności od wilgotności.
Maję jednak tę zaletę, że są w stanie schodzić znacznie niżej w niskich częstotliwościach, co może być przydatne do skorygowania, na przykład, rezonansu modalnego przy 70 Hz.
W rzeczy samej, są to zazwyczaj urządzenia przeznaczone dla studiów wysokiej klasy z dużym budżetem — w domowym studiu zdecydowanie zalecam trzymanie się raczej pułapek basowych porowatych.
Gdzie umieścić swoje pułapki basowe?
Odpowiednie umiejscowienie pułapek basowych jest kluczowe, aby zapewnić ich skuteczność: źle umieszczone mogą nawet zaszkodzić akustyce twojego studia lub pokoju audiofilskiego.
Ogólnie rzecz biorąc, pułapki basowe zawsze umieszczane są w rogach pomieszczenia, ponieważ to tam można wpłynąć na maksymalną liczbę rezonansów modalnych.
Wyjaśniam:
Rezonanse modalne są tworzone przez fale odbijające się między dwiema równoległymi ścianami (przynajmniej w przypadku trybów osiowych — ponieważ istnieją również inne typy trybów, które są trudniejsze do kontrolowania i zazwyczaj nie brane pod uwagę w domowym studiu).
Kiedy umieszczasz pułapkę basową w rogu swojego pokoju, wpływasz więc na rezonanse modalne w trzech kierunkach:
- długość (mówimy o trybie 1 0 0);
- szerokość (0 1 0);
- i wysokość (0 0 1).
Można się o tym przekonać, jeśli spojrzymy na ten typ modelowania 2D, który przedstawia zmiany ciśnienia w prostokątnym pomieszczeniu:
Jednakże, “umieścić swoje pułapki basowe w rogach” nie jest wystarczająco precyzyjne, aby wiedzieć, jak je dobrze zainstalować.
W rzeczy samej, jeśli rogi są idealnymi pozycjami z powodu powyżej wymienionej przyczyny, nie umieszcza się pułapki basowej rezonansowej i pułapki basowej porowatej w ten sam sposób.
Jak umieścić pułapkę basową rezonansową
Pułapki basowe rezonansowe, takie jak rezonatory Helmholtza, działają pod ciśnieniem — to znaczy, że działają, gdy powietrze jest pod maksymalnym ciśnieniem.
Mając tę informację na uwadze, spójrzmy na poniższy schemat, który ilustruje amplitudę zmian ciśnienia (czerwona krzywa) związanych z falą stacjonarną, czyli falą generującą rezonanse modalne:
Jak widać, na poziomie ściany, która znajduje się po prawej stronie schematu, zmiany ciśnienia są maksymalne: czerwona krzywa ciśnienia oscyluje od jednej maksymalnej wartości do drugiej.
To jest więc dokładnie miejsce, w którym należy umieścić swoje absorbery rezonansowe, aby były skuteczne.
Jeśli oddalisz je od ściany, stracą wszelką użyteczność.
Jak ustawić porowaty bass trap
Teraz, jeśli chodzi o absorbery porowate, to inna sprawa.
Rzeczywiście, działają one nie na ciśnieniu, ale na prędkości. Gdy cząsteczki powietrza przechodzą przez porowaty bass trap, ocierają się o ściany porów materiału i w ten sposób tracą energię: dzięki temu tarciu ich ruch przekształca się w ciepło.
Co więc się stanie, jeśli umieścisz swój bass trap tuż przy ścianie?
Cóż, nie będzie (prawie) w ogóle działał.
Rzeczywiście, w momencie, gdy fala dźwiękowa uderza w ścianę, jej ciśnienie jest maksymalne, ale prędkość ruchu cząsteczek wynosi zero!
Aby się o tym przekonać, przyjrzyjmy się ponownie symulacji matematycznej sprzed chwili, ale teraz zwracając uwagę na czarną krzywą:
Tym razem, na poziomie ściany po prawej stronie, widać, że czarna krzywa pozostaje zawsze na zerze: to normalne, w tym miejscu prędkość ruchu cząsteczek wynosi zero.
Natomiast, gdy tylko oddalisz się nieco od ściany (przechodząc więc w lewo na schemacie), możesz zauważyć, że występują wahania prędkości.
Zamiast przylepiać porowate bass trapy do ścian, znacznie bardziej użyteczne jest pozostawienie pustej przestrzeni, umieszczając je na poziomie maksymalnej prędkości ruchu cząsteczek, która znajduje się bardzo dokładnie w 1/4 długości fali, którą chcemy wchłonąć.
Aby być precyzyjnym i/lub dla tych, którzy lubią matematykę, wzór jest następujący:
gdzie liczba 343 odpowiada średniej prędkości dźwięku w 20 °C.
W praktyce oznacza to dwie opcje projektowe dla Twoich porowatych bass trapów:
- albo zostawiasz przestrzeń, aby prawidłowo wchłonąć niskie częstotliwości;
- albo stosujesz bardzo masywne bass trapy.
Typowo, w pierwszym przypadku użyjemy paneli, które umieścimy po przekątnej w rogach, ale z przestrzenią powietrzną z tyłu.
W drugim przypadku natomiast, użyjemy bass trapów typu “superchunks”, masywnych, które często mają kształt trójkątny, co pozwala na łatwe umieszczanie ich w rogach pomieszczenia.
Tak czy inaczej, jeśli zajmiesz się każdym rogiem pomieszczenia (co często jest bardziej idealnym celem niż osiągalnym celem w kontekście domowego studia, ponieważ zawsze jest drzwi lub mebel, który przeszkadza…), Twoje traktowanie akustyczne zajmie znaczną przestrzeń…
Jaki model bass trapu wybrać?
Z ciekawości, przygotowując ten artykuł, poszukałem tanich bass trapów na Aliexpress.
Tak, to istnieje: za kilka euro możesz zdobyć dziesięć bass trapów.
Dobry plan dla domowych studiów z ograniczonym budżetem?
“Pytanie jest szybko odpowiedziane”, jak by powiedział inny: unikaj tego typu taniego traktowania, które można również znaleźć na Amazonie czy innych podobnych stronach.
Z jednej strony, wymiary nie mają nic wspólnego z prawdziwymi bass trapami: 12×12 centymetrów, to absolutnie nic nie wchłonie.
To znaczy, że nie może być nawet tymczasowym rozwiązaniem lub produktem podstawowym: po prostu nie będzie miało żadnego wpływu na akustykę pomieszczenia.
Co więcej, nic nie gwarantuje, że normy palności, których zaleca się przestrzegać w studiach (używa się przecież sporo sprzętu elektronicznego), będą przestrzegane.
A poza tym, jeśli możesz unikać pianek akustycznych do swoich bass traps, to będzie równie dobrze: to nie są idealne materiały do tego rodzaju zastosowań.
Jednak amerykańska marka Auralex oferuje produkty, które mogą być interesujące dla domowego studia poprzez swoje bass traps “LENRD”, których raport z testów laboratoryjnych możesz zobaczyć klikając tutaj.
► Zobacz aktualną cenę na: Thomann Woodbrass
Oczywiście, to nie jest idealne, ale może mimo wszystko spełnić swoje zadanie — przynajmniej powyżej 100 Hz.
Istnieją jednak inne opcje bass traps do umieszczenia w Twoim domowym studiu.
Tak więc, HOFA to niemiecka marka, którą bardzo cenię.
Produkuje (w Niemczech!) bass traps dobrej jakości, dostępne w dwóch różnych seriach:
- seria klasyczna, nazywana po prostu HOFA Basstrap, zawiera wełnę mineralną;
- seria HOFA Basstrap Natural, zawiera materiał stworzony z wełny owczej — więc bardziej ekologiczny i potencjalnie lepszy dla zdrowia.
► Zobacz aktualną cenę na: Thomann
Na koniec, inną opcją jest zwrócenie się do bardzo poważnej marki GIK Acoustics, której produkty są łatwo dostępne we Francji, i która produkuje różne rodzaje bass traps bardziej lub mniej zaawansowanych pod względem konstrukcji.
Wśród tych różnych serii, “Bass Trap 244” będą modelem, na który warto zwrócić uwagę w pierwszej kolejności, jeśli szukasz czegoś prostego i bez zbędnych ozdobników, ale szczególnie skutecznego.
► Zobacz aktualną cenę bezpośrednio na stronie (francuskojęzycznej) Gik Acoustics
Jak zrobić swoje bass traps
Jeśli masz pewne umiejętności w majsterkowaniu, masz również możliwość zbudowania własnych bass traps w stylu DIY.
Oczywiście, zbudowanie bass trap Helmholtza lub membranowego będzie zapewne dużym projektem, z dużym ryzykiem błędu i przede wszystkim koniecznością wykonania różnych obliczeń matematycznych, aby określić idealne wymiary.
Natomiast bass traps porowate są znacznie prostsze do zbudowania, niezależnie od tego, czy wybierzesz modele masywne typu superchunk, czy panele do umieszczenia w rogach pokoju.
W zasadzie wystarczy stworzyć drewnianą konstrukcję, w której umieścisz materiał o dobrych właściwościach absorpcyjnych w niskich tonach, jak niektóre wełny mineralne (uwaga, nie wszystkie się nadają).
Oczywiście, wymiary i grubość również mają pewne znaczenie.
Wkrótce napiszę artykuł na ten temat, aby wyjaśnić, jak zbudować własne bass traps… 😉
Podsumowanie
Oto, teraz wiesz, czym jest bass trap, do czego służy i jak umieścić ten rodzaj traktowania w swoim pomieszczeniu.
Aby pójść dalej, polecam przeczytać mój przewodnik po traktowaniu akustycznym, który zawiera wiele innych informacji, aby poprawić akustykę Twojego studia, domowego studia lub pomieszczenia audiofilskiego.