Temat niskich częstotliwości (a w zasadzie problemów z nimi) to chyba najczęstsza sprawa, która pojawia się na mojej poczcie. Wszelkiego rodzaju dudnienia, brak basu w punkcie odsłuchowym a za kolumnami to jest, nierównomierność rozłożenia w pomieszczeniu… to wszystko jest powszechne i wynika z fizyki zjawisk falowych, czyli również akustyki w pomieszczeniu. Ten wątek poruszałem już wielokrotnie – zapraszam przede wszystkim do lektury Niskie częstotliwości w pomieszczeniu , artykuł ten przybliży nieco temat. Co jednak, jak już mamy jakiś kalkulator, znamy częstotliwości, wiemy, że potrzebne są pułapki basowe? Kluczowe pytanie – gdzie mam je umieścić?
Mody własne pomieszczenia, zwane także częstotliwościami rezonansowymi, to efekt występowania lokalnych wzmocnień i osłabień ciśnienia akustycznego, które może dochodzić niemal do zera (całkowite wygaszenie energii akustycznej w danym miejscu). Zależą od wymiarów geometrycznych pomieszczenia, zarówno częstotliwości, na których występują, jak i punkty ich generacji. Efekty te można łagodzić, montując w punktach maksymalnych tzw. pułapki basowe, czyli ustroje akustyczne przeznaczone do pochłaniania niskich częstotliwości np. Pułapka basowa PB-PREMIUM, Corner Bass Trap CBT – rezonansowa pułapka basowa. Niestety dla tego typu działania najważniejsze jest umieszczenie danego ustroju. W momencie, gdy pomieszczenie jest prostopadłościenne sprawa jest w miarę łatwa, można nawet w ciemno założyć że mody własne kumulują się w rogach pomieszczenia (obszary czerwone).
Niestety symetria i sposoby ustawiania kolumn w pomieszczeniach (kwestia panoramy, sceny) bardzo często wymuszają na nas ustawienia symetryczne, osiowe. Z punktu widzenia rezonansów pomieszczenia jest to, jak widać, najgorszy możliwy scenariusz. Bardzo często pojawia się pytanie, co jeśli pomieszczenie jest kwadratowe. Cóż, kwadrat to prostokąt, więc wzory analityczne dalej działają, jednak z punktu widzenia akustyki jest znacznie gorszy, bo mody własne podłużne i poprzeczne nakładają się na siebie, przez co są jeszcze mocniejsze i trudniejsze do zwalczenia. Zwróćcie uwagę na praktycznie żadną różnicę pomiędzy częstotliwościami na rysunkach poniżej.
A co w momencie, gdy pomieszczenie ma bardziej skomplikowany kształt? Wtedy już nie ma wyboru, bezpośrednim rozwiązaniem jest zatrudnienie akustyka, wykonanie projektu (najlepiej z pomiarem), wyznaczenie częstotliwości własnych i punktów generacji modów. Nie istnieją dostępne rozwiązania analityczne bardziej skomplikowanych sytuacji, chyba że trójkątnych, cylindrycznych, sferycznych itd. (ale takiego pomieszczenia chyba nikt nie ma…). Można to policzyć np. tzw. metodą elementów skończonych, za pomocą której zostały wykonane wszystkie rysunki z tego artykułu. Poniżej kolej przykład, typowe L-kształtne pomieszczenie.
Rozwiązaniem prowizorycznym jest tzw. wyznaczenie modów własnych na słuch. Teoretycznie jest to możliwe, jednak… bardzo trudne i czasochłonne. Zdecydowanie prościej zrobić pomiar albo takie mody policzyć. Technika wykonania polega na tym, że odpalamy na sprzęcie sinusa o pojedynczej częstotliwości np 30 Hz i chodzimy po pokoju, szukając punktów o najwyższym ciśnieniu akustycznym (i najmniejszym). Najpierw musimy stwierdzić, że znaleźliśmy częstotliwość własną – czyli że występują bardzo silne wzmocnienia i osłabienia, potem te wzmocnienia zaznaczyć i wtedy z pewną dozą szczęścia zlokalizowaliśmy punkt generacji modu. Oczywiście jeśli 30 Hz nic nie pokaże, to przechodzimy dalej np. 35 Hz. I do skutku. Metoda oczywiście prowizoryczna, czasochłonna i zawodna.
Na koniec chciałbym pokazać jeszcze kilka typowych kształtów pomieszczeń. Bardzo często mam do czynienia z pomieszczeniem ze skosami, wtedy pierwsze co robię to zalecam pułapki basowe na przedniej ścianie i w rogach za słuchaczem – jak widzicie we wszystkich powyższych obrazkach kanapa jest w obszarze ciemnoniebieskim. Czyli będą bardzo silne rezonansowe osłabienia basu…
Każda zmiana kształtu pomieszczenia wywołuje przesunięcia w modach własnych, jednak jeśli zmiany są niewielkie (np wnęka na paręnaście centymetrów) przesunięcia są nieistotne i do pomieszczenia można np. zastosować model prostokąta albo pomieszczenia z jednym skosem. Mam nadzieję, że artykuł okaże się dla wielu osób przydatny i przytoczone przykłady pomieszczeń pomogą w doborze i rozmieszczeniu pułapek basowych. W razie pytań tradycyjnie – zapraszam do kontaktu.
Bartłomiej Chojnacki