Басовые ловушки – это конструкции, предназначенные для поглощения звуковых волн в низкочастотном диапазоне. Обычно их изготавливают из акустического поролона и размещают на стенах и потолке студии. Работают подобные ловушки на различных диапазонах, и в основе их действия лежит явление акустического резонанса.
Вспомним о том, что звук – это механическая волна. Распространяясь во все стороны от источника звука, волна испытывает отражение на различных поверхностях. В результате происходит наложение двух волн (падающей и отраженной) и образование стоячей волны. Прямая и отраженная волна усиливают друг друга при совпадении фаз, в результате амплитуда колебаний резко возрастает, что можно обнаружить по увеличению громкости и акцентированию резонансной частоты на фоне других частот. В итоге звук тонально окрашивается, что часто бывает нежелательно.
Из негативных моментов можно отметить и то, что затухание и распад резонансных частот происходят гораздо дольше, чем остальных. Долгое время распада (до двух секунд) низких резонансных частот воспринимается ухом как гул. Этот гул перекрывает другие звуковые сигналы, точная последовательность которых и составляет музыкальное произведение, они просто тонут в этом «хвосте реверберации» на низких частотах. Также НЧ гул маскирует низкоуровневые средние частоты, которые отвечают за детальность и нюансировку звучания, с последующей потерей качества. Потеря детальности происходит и на низких частотах, в результате чего становится невозможно разобрать партии басовых музыкальных инструментов.
Таким образом, негативное влияние низкочастотного резонанса заключается в возникновении мощного НЧ гула и отсутствии детальности звучания.
Общий принцип действия для всех типов басовых ловушек: они ослабляют отражённые звуковые волны. В результате амплитуда резонансных частот уменьшается, а значит снижается громкость и уменьшается время распада резонансных частот. Как вы почувствуете разницу? Вы четко услышите каждую ноту басовых партий без фонового гула, вокальные и инструментальные партии станут более детальными, эмоциональными с характерными нюансами.
Следующий момент: ослабляя отраженную волну, ловушки поглощают часть энергии падающей волны. Причем речь идет обо всех частотах, а не только о резонансных. В результате применения басовых ловушек общий уровень баса в помещении должен уменьшиться. При наложении падающей и отраженной волн могут возникать провалы в АЧХ, когда волны приходят в точку пространства в противофазе и гасят друг друга. Басовые ловушки помогают уменьшить эти провалы опять-таки за счет ослабления отраженной волны. В результате потерянная в провалах энергия звуковой волны как бы возвращается, благодаря бас-ловушкам, и уровень баса не уменьшается, а растет, но растет, не перекрывая другие частоты и не создавая гул.
Для этого необходимо провести небольшой тест. Разместите в каждом углу помещения упаковки минеральной ваты, которая поглощает звуковые волны частотой 40-150 Гц. Сравните звук с ватой и без. Акцентируйте свое внимание именно на звучание низких частот, не обращая внимания на высокие и средние. Если разница слышна, значит вам необходимы басовые ловушки и акустическое оформление студии, можете дальше изучать этот вопрос и делать свой выбор.
Все басовые ловушки можно разделить на два типа: резонансные и пористые. Первые, в свою очередь, делятся на мембранные поглотители и резонаторы Гельмгольца.
Отличие двух типов ловушек кроется в их названии. Так резонансный поглотитель механически настраивается на поглощаемую частоту и резонирует с ней, а пористый – не требует настройки, так как только поглощает, не резонируя. Эффективность обоих типов доказана и проверена.
Пористые поглотители обычно изготавливаются из стекловолокна, минваты или пенопласта – материалов, имеющих открытые поры. В своей конструкции подобные ловушки могут иметь фольгу или бумагу, чтобы отражать волны частотой более 500 Гц.
Достоинства пористых поглотителей:
компактные
поглощают более широкий спектр частот
просты в изготовлении и размещении
гипоаллергенны и экологичны
дешевле резонансных.
Недостаток пористых поглотителей: более слабое затухание глубоких басов, а значит менее очевидная польза для ослабления низкочастотных резонансов.
Резонаторные поглотители, как правило, представляют собой жесткий контейнер с отверстиями или прорезями (резонатор Гельмгольца) или с гибкой диафрагмой (мембранный поглотитель). В качестве мембраны может использоваться, например, упругий деревянный лист, частично прикрепленный к корпусу, либо лист тонкого материала, натянутый как барабанный пластик. В резонаторе Гельмгольца могут быть один или несколько портов, настроенных на определенные частоты. Внутри могут присутствовать пористые поглотители для расширения спектра поглощения.
Из вышеизложенного очевидным становится решение о монтаже басовых ловушек в углах студии.
Чем меньше частота звуковой волны, тем больше ее длина. Поэтому длина низкочастотных звуковых волн такова, что полностью поглотить их не получится, какого бы размера вы не взяли поглотитель. При выборе и размещении басовых ловушек, конечно, нужно учитывать размер комнаты: если она небольшая, то низкочастотный отклик будет неравномерным. Каждому помещению присущи свои режимы – это набор существующих в комнате резонансов, вызванных источником звука, который формируется, исходя из геометрии помещения. Эти режимы уменьшают ясность звука, размывая близкие к резонансным частоты.
Нельзя просто так взять и повесить басовые ловушки в углах комнаты. Хотя, повесить-то можно, но ожидаемого эффекта вы не получите. Связано это с длиной и силой низкочастотных волн. Поэтому прежде чем что-то покупать и размещать, необходимо продумать план расположения.
Как было сказано выше, низкие частоты накапливаются в углах, максимально – в трехгранных углах (это место, где встречаются три поверхности: две стены и потолок или пол).
Потому логично было бы разместить ловушки в углах. Для квадратной или прямоугольной комнаты мы имеем 8 трехгранных углов (4 на потолке и 4 на полу) и 12 двугранных углов (стыки стен, стен и потолка, стен и пола).
Прикрыв данные углы, вы не оставляете шансов басовому гулу. Это максимальная комплектация, которая исключит резонансы. Можно поэкспериментировать с количеством ловушек, с их расположением. Например, закрыть лишь вертикальные двугранные углы, или только верхние трехгранные. Самым важным диапазоном для низких частот является 60-300 Гц, поэтому старайтесь выбирать басовые ловушки которые могут поглощать данные частоты.
Басовые ловушки из акустического поролона являются многофункциональными конструкциями для эффективной звукоизоляции.
Они помогают решить такие проблемы как:
отзывчивость к помехам от колонок
образование стоячих волн
эхо
Упругая и пористая структура басовых ловушек из акустического поролона поглощает часть звуковой энергии и гасит частоты низкого диапазона. Отраженная волна существенно ослабевает, благодаря чему и образуется насыщенный и четкий звук.
Таким образом, правильно расположенные басовые ловушки способны обеспечить помещению более плоскую частотную характеристику и более равномерное время спада низкой частоты. В результате будут слышны детали звуковой картины, баланс и тембр звука с большей точностью. А с размерами ловушек и их расположением нужно просто поэкспериментировать.