БАСОВЫЕ ЛОВУШКИ
Для поглощения звуковых волн низкой частоты служат так называемые басовые ловушки. Изготовлены эти устройства из специального материала — акустического поролона. Для эффективного поглощения конструкции крепят к стенам и потолку студии звукозаписи. Диапазоны поглощения звуковых волн у каждой ловушки могут быть разные, а сам процесс их работы основан на акустическом резонансе.
Что такое акустический резонанс?
С точки зрения физики звук представляет собой механические волны. При его распространении от источника происходит многократное переотражение звуковых волн от различных поверхностей. При этом наблюдается наложение падающей на поверхность волны и отраженной. Образуется особый тип волн — стоячая волна, и имеет место существенное возрастание амплитуды колебаний. Качество звука при этом существенно ухудшается из-за его окраски одним или несколькими тонами.
К минусам также следует отнести и длительность затухания тех звуковых частот, на которых возник резонанс. Их распад может продолжаться вплоть до 2-х секунд, и все это время в студии отчетливо прослушивается неприятный для уха гул. Этот низкочастотный (НЧ) гул обладает еще одним нехорошим свойством: он портит мелодию, перекрывая звуковые сигналы более высоких частот. Также он полностью подавляет более слабые по звучанию средние частоты, во многом определяющие нюансировку звучания. Партии басовых музыкальных инструментов в этих условиях и вовсе трудно услышать. Все эти явления неминуемо приводят к потере качества воспроизведения и записи музыкальной композиции. Низкочастотный резонанс — это крайне нежелательное явление, подавляющее детализацию звучания и порождающее мощный низкочастотный гул.
Принцип действия басовых ловушек
Основное назначение басовых ловушек состоит в ослаблении амплитуды отраженных от поверхности звуковых волн. При этом уменьшается громкость НЧ-гула и сокращается длительность распада резонансных частот. Грамотное расположение басовых ловушек самым положительным образом сказывается на звуковоспроизведении: партии басовых инструментов перестают «тонуть» в неприятном гуле, вокал и остальные инструменты прослушиваются более детально.
Механизм работы ловушек обладает еще одним полезным и интересным качеством: при подавлении отраженных волн снижается мощность падающей волны. Такой расклад наблюдается для всех воспроизводимых в студии звуковых частот, а не только для резонансных. Еще басовые ловушки сглаживают провалы амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), неизбежно возникающие при пространственном наложении отраженной и падающей волн. Основная причина провала заключается в приходе 2-х волн в одну точку пространства с фазой, различающейся на 180 градусов. При этом их уровень уменьшается (вплоть до нуля!). Подавляя отраженные волны, басовые ловушки позволяют убрать это негативное явление. За счет предотвращения потери звуковой энергии уровень басов в студии не снижается, а наоборот, увеличивается. При этом вредный НЧ-гул отсутствует.
Когда нужно устанавливать басовые ловушки?
Есть ли острая необходимость в приобретении и установки басовых ловушек? Для этого нужно провести несложный эксперимент. Во всех углах студии положите по мешку минеральной ваты. Этот утеплитель эффективно подавляет все звуковые волны на частотах от 40-ка до 150-ти Герц. А теперь оцените качество звучания при наличии мешков и без них. Особое внимание обратите на басы, по возможности игнорируя средние и высокие частоты. При наличии существенной разницы в звучании вам понадобится оснастить помещение музыкальной студии басовыми ловушками.
Типы басовых ловушек
Все имеющиеся на сегодняшний день в продаже басовые ловушки делятся на 2 основных типа: пористые и резонансные. Среди последних различают 2 подтипа: резонаторы Гельмгольца и поглотители. Первые имеют существенное отличие: резонансное устройство требует механической настройки на подавляемые частоты. Пористые поглотители в этом не нуждаются. Оба типа ловушек достаточно эффективны.
Пористые поглотители изготовляются из минеральной ваты, стекловолокна, часто используется пенопласт. Они обладают следующими преимуществами:
• сравнительно небольшими размерами;
• несложны в изготовлении;
• абсолютно безвредны;
• стоимость существенно ниже ловушек резонансного типа.
К минусам поглотителей пористого типа относят малую степень подавления глубоких басов, что приводит к неэффективному ослаблению НЧ-резонансов.
Басовые ловушки другого типа (резонаторные) изготовляются в виде прочного контейнера. Конструкция предполагает наличие специальных отверстий или прорезей (резонаторы Гельмгольца). Мембранные поглотители оснащаются диафрагмой, сделанной из специального гибкого материала (тонкая материя либо фанера). Для расширения диапазона поглощаемых частот внутрь резонаторных ловушек помещается пористый поглотитель.
Как грамотно разместить басовые ловушки?
Внимательный читатель после прочтения изложенного выше текста уже догадался: басовые ловушки должны устанавливаться в углах помещения. Следует также не забывать о том, что чем ниже частота, тем больше длина звуковой волны. Это делает невозможным тотальное поглощение НЧ звуковых волн даже при очень больших габаритах ловушек. В каждом помещении возникает своя индивидуальная картина возникающих резонансов. При этом близкие к резонансным звуковые частоты теряют свою четкость во время воспроизведения, хуже прослушиваются.
Поэтому прежде чем закупать басовые ловушки (совсем недешевые устройства, между прочим) следует заранее продумать схему их размещения. С обязательным учетом мощности и длины низкочастотных звуковых волн! Возьмите на заметку: максимальная концентрация НЧ-волн наблюдается в углах студии, особенно в трехгранных, на стыке поверхностей потолка и стен. Если студия представляет собой простое прямоугольное помещение без перегородок, колонн и им подобных конструкций, то количество углов в ней следующее: 8 3-хгранных, и 12 2-хгранных.
Прикрывая поглотителями все углы, вы резко уменьшаете вероятность возникновения слышимого низкочастотного гула. Конечно, для нахождения оптимального расположения с местами размещения ловушек нужно экспериментировать. Попробуйте установить эти устройства только в углах между стенами. Или только в 3-хгранных углах. Рекомендуется приобретать басовые ловушки с обязательным охватом звукового диапазона от 60 до 300 Гц. Частоты, находящиеся в этих границах, наиболее критичны.
Хорошо зарекомендовали себя поглотители, в которых рабочим материалом является акустический поролон. При правильной установке вы совершенно забудете о таких проблемах, как отклик колонок на помехи и образование стоячих волн. Поролоновые ловушки достаточно эффективно подавляют эхо в помещении.
Путем сильного ослабления отраженной от поверхности звуковой волны басовые ловушки из акустического поролона позволяют достичь четкого и насыщенного звучания всех музыкальных инструментов и вокала. Заметно улучшится тембр звука. И не забывайте продуктивно экспериментировать с расположением и габаритами устройств. Не лишним будет пригласить опытного специалиста по настройке звука в помещениях.