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标题: 低频陷阱应该如何计算和制作
horsley
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发表于 2005-12-27 11:00 AM  资料  个人空间  短消息  加为好友 

低频陷阱应该如何计算和制作



房间装修时,未考虑声学特性。现在客厅兼视听室。房间极小,对墙只有3.7m。
右侧为一飘窗,左侧同餐厅相连,入户有一狭长走道,房间整体形状不甚规则。
初时,听一对书架箱。心甚窃喜,但觉低频滚滚,看AV足矣。
后仔细一听,发觉不妙,低频明显有驻波轰鸣。
放鼓动天下,一曲终了,天下未动,而屋瓦乱颤。
听人声更不时有鼻音轰鸣。
计算一下驻波, 340/3.7/2=46hz 。
找了一个信号发生软件,同时动用世上最精密的声学仪器-耳朵。
将信号从20-200hz过滤一遍,发现明显在46-48 hz时信号最强。
不得不佩服,科学就是科学,信号算得如此之准。

驻波主要集中在两个地方,前方右侧靠近墙角的地方。
后方左侧沙发转角的角落,此处并无墙角,而是一整面墙壁同餐厅相连。
后方右侧墙角有一空调柜机,成一斜角,驻波反而不太强烈,估计都被发散了。

早就听说驻波的厉害,今天终于领教了。网上到处查资料,发现解决办法无非
扩散和吸收。房间装修已定型,扩散估计是很难了。只有从吸收入手,吸收最
有效的办法就是低频陷阱。

看到E版介绍的圆筒型陷阱,如果吸收47hz似乎要340/47/2=3.7M,太大了,房间都放不下。
看到网上还有一种永田氏的口袋型共鳴器,地址如下
http://www.hudou.com.cn/2005/1-1/1450118348.html
尺寸似乎可以做的较小,但如何制作又似乎语焉不详。纯粹是个共鸣器的话,似乎
起不到消耗能量的作用。

就此疑问求教方家,恳请各位TX详述一下如何计算和制作陷阱。

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发表于 2005-12-27 11:20 AM  资料  个人空间  短消息  加为好友 
这个陷阱我不会,但是,我建议前面墙脚可以想办法消除墙脚(或者改变物理结构),可以起到同样的效果。





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发表于 2005-12-27 12:17 PM  资料  个人空间  短消息  加为好友 


QUOTE:
原帖由 1234567 于 2005-12-27 11:20 AM 发表
这个陷阱我不会,但是,我建议前面墙脚可以想办法消除墙脚(或者改变物理结构),可以起到同样的效果。

这个应该就是扩散了,回头我放个特大号的玩具熊试试。

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发表于 2005-12-27 12:18 PM  资料  个人空间  短消息  加为好友 
在网上查到一篇英文,大概翻译了一下,主要意思应该没错。

低频陷阱常见的有三种类型,每种有一些小的变种。最流行的一种叫赫尔姆霍茨共鸣器,
它是因这一领域的权威科学家Herman von Helmholtz (1821-1894)而得名。它的设计原理很简单,
一个大箱子有一个小开口就会对某一特定频率产生共鸣。想一下当你沿着汽水瓶口吹气时,它发出怎样的声音,
你就会受到启发了。任何落入低频陷阱频段中的声波会引起箱体内部空气的往复运动。
声波能量于是被消耗到(箱体内的)空气中,从而将房间中的声波能量除去。这是一种理想化的状态,但已足够
接近我们的意图。赫尔姆霍茨共鸣器可以设计为窄频带(只移除有问题的频率),也可设计为宽频带,适用于一段频域。
但是,它要求箱体必须坚硬厚重。由于通常体积太大较难构造。

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发表于 2005-12-27 12:20 PM  资料  个人空间  短消息  加为好友  添加 马三宝 为MSN好友 通过MSN和 马三宝 交谈
现在国外有专门的低频陷阱材料,在装修时可以使用。想您已经装修完成的房间还可以选用,放到墙角或天花板的脚上都成。




搂主真是个热心人呢,小弟谢过了!刚才又看看了看您家的情况,您可以试着在饭厅与客厅之间设置拉帘,听音看片时拉上,气氛可以很好的噢

[ 本帖最后由 马三宝 于 2005-12-27 12:24 PM 编辑 ]

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发表于 2005-12-27 04:17 PM  资料  个人空间  短消息  加为好友 
房间已经没法做大的调整了,尽量在物品摆设上想想办法了。低频陷阱回头我会试着DIY一下。
前面文章又翻译了一段,这一段我也看得似是而非,勉强翻一下,不知对不对。


另外,更流行的一种共鸣式低频陷阱采用吸音材料,通常它被称为嵌板式陷阱,因为它通常使用薄薄的夹板或类似的材料构成面板。
嵌板式陷阱通常使用玻璃纤维来拓宽吸收范围,设计良好的话它可以有效的覆盖一个八度音阶。虽然依旧不够完美,但比起赫尔姆霍茨式陷阱来已经有更
宽广的吸收范围。采用此种陷阱来处理房间时,通常另一种也会被采用,一种用于控制 100hz左右的频率,另一种控制200hz。在低频80-300hz的
主要频段中如此处理是可以接受的(翻译的或许不对)。尽管此种陷阱不像赫尔姆霍茨式陷阱那样笨重,可他们体积依旧不小,而且往往很贵,还需要
复杂和仔细的分析。

就我认为,对大多数房间都合适的低频陷阱应该是基于硬质的玻璃纤维的宽频带吸收式的。硬质的玻璃纤维同家用的绒毛类材质相似,它能被压缩为原始体积的
四分之一并塞进一到四英寸厚的嵌板中。一个塞入玻璃纤维的三英寸厚的嵌板的吸音性能相当于未经压缩的一英尺厚的玻璃纤维。使用玻璃纤维的低频陷阱的最大
优势在于由于它不是基于共鸣的原理因此适用于更宽广的一段频率范围。确实,硬质玻璃纤维嵌板也被大量用于吸收中高频。结合硬质玻璃纤维隔膜可以达到很高
的性能。象这种混合式设计可以覆盖很宽一段频率,低频可以潜至80hz甚至更低。


采用玻璃纤维的陷阱对于80hz以下的频率很难产生充分有效的吸收。幸运的是,就如我们早先所说,大多数的房间不需要吸收80hz以下的频率。
(对我来说,是个不幸的消息)
因为一面石头墙(sheet rock walls)会穿透和吸收这些极低的频率。因此除非你有一面水泥或砖头(walls made of cement or block)制的墙,
(天哪,我的就是如假包换的 walls made of cement or block)
或者由两面石头墙隔离出来的空腔,这种情况下玻璃纤维陷阱是最好的选择。另外实在不行你还可以调整均衡器来尽量减低低频的危害。
之前的调整扬声器啦,听音位置啦,低频陷阱啦等等只不过都是被动的想办法。然而,这些都是房间实实在在存在的缺陷,既然你无法放入
足够多的低频陷阱,既然你无法将扬声器放到最佳位置,那末,均衡器调节就是完美的解决方案。

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发表于 2005-12-27 04:38 PM  资料  个人空间  短消息  加为好友 


QUOTE:
原帖由 horsley 于 2005-12-27 12:18 PM 发表
在网上查到一篇英文,大概翻译了一下,主要意思应该没错。

低频陷阱常见的有三种类型,每种有一些小的变种。最流行的一种叫赫尔姆霍茨共鸣器,
它是因这一领域的权威科学家Herman von Helmholtz (1821-1894)而 ...

遇到问题,锲而不舍,赞。





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发表于 2005-12-27 04:49 PM  资料  个人空间  短消息  加为好友  添加 马三宝 为MSN好友 通过MSN和 马三宝 交谈
小弟最近会把录音室、听音室的声学处理方法,置顶!有时间的话多过来看看!

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发表于 2005-12-28 11:41 AM  资料  个人空间  短消息  加为好友 
1234567 (天冷了) 兄谬赞了,发烧乐趣恐怕更多的在于过程。
尽管限于经济,只能低烧,但学到的知识是不打折的。

多谢马版,小弟会仔细拜读的。

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发表于 2005-12-28 12:22 PM  资料  个人空间  短消息  加为好友 
这两天在看这篇文章很不错

原文地址:http://www.positive-feedback.com/Issue13/rives.htm

如果你问大多数发烧友在他们的听音室中遇到的主要声学问题是什么,回答可能就是环境音和回声了。或许又会反映由于侧面墙体的反射导致结像不够清晰。
确实,每个人都知道如何简单的测试房间的声学特性,比如拍着巴掌走来走去测试混响和回音。但这里我会试图走得更远,探讨一下非常重要的低频问题,
这可不是拍拍巴掌就能听到的。让我们开始第一步想象一个大的场景。

所有房间的声学问题都来自于墙面,地板,以及天花板的反射。在一个开阔的空间中,比如大礼堂或体育馆,墙面地板等距离非常远,混响时间也会非常
的长。在这样一个开阔的空间中你拍一下巴掌,声音会传播好几秒钟才会衰减完。由于房间中有许多反射面,声波在衰减过程中会在这个空间中进行数次的
反弹。但是小的房间具有非常不同的特性。在一个正常的起居室或视听室中,房间边界距离过于接近,各边会共同产生一个真正的混响效果。更进一步,那
样一个空间中会充斥着大量的中高频回响,还有低频引起的共鸣(同三维距离相关)。另外,沙发,书架,以及其他一些家具会进行吸收和扩散声波的作用。


小房间的回响传播迅速并能被清楚的辨识出来,但基于各种物理上的原因他们的回响效果大于混响效果。特别强调这一点,可闻的回响和环境音主要同中高
频相关。他们很容易用一些很薄的材料处理,比如硬质的玻璃纤维或泡沫吸音板。甚至只是简单的铺块地毯,加块垫子,或厚重的窗帘都会对房间的中高频
特性取得显著的改善。

How Low Can You Go?

更难控制的是由低频反射引起的问题,至少对未经训练者的耳朵而言,为叙述方便我们暂且设定为300hz以下的频率。低频反射会引起两个主要问题:一个是
房间轰鸣,这是由房间的自然共振导致的。在相对两面墙的空间中会有一系列低频信号比其他频率发出的声音更响,持续的时间更长。这种轰鸣会使音乐变
得含混不清;从而无法很好的分辨出各种低音乐器发出的正确声音。你能听到低音,但无法区别他们。所有声音都混杂在一起,似乎成为了一个发音体。


在小房间中由于低频反射而引起的另一种更为严重的问题就是频率响应曲线的严重扭曲。不管你在扬声器上花了多少钱,也不管他们的频率曲线是多么的平
滑,一旦你将他们放到一个典型的起居室中,贯穿整个低频段中会出现一系列的波峰和波谷。下图为一个 16 x 10 x 7-1/2 英尺
(4.8768 x 3.048 x 2.286 米) 未经任何声学处理的房间的频率响应曲线。


这种糟糕的频率响应是由于低频信号从墙面,地板,天花板反弹回来后同扬声器直接发出的声音混合在一起形成的。在房间的某些位置某些频率的反射声波
会与直接声波的相位产生或多或少的吻合,从而导致波峰的出现。另一方面当声波反相时,就会产生波谷。波峰的增益通常小于6dB,但波谷确可以无限低,
直至于0,这取决于房间反射面的刚度。正如你所见,波谷衰耗可以轻易的达到30dB或更多,特别在70-80Hz这段低频中的中高区域。

极低频率的声波会穿透大多数的墙壁,那就是为什么你往往会在隔壁听到隆隆巨响。标准的 sheet rock wall(是石头墙吗??)会通过内部振动(?)吸收极低频。
再高一些的低频信号就不会穿透或被吸收,往往是被反射。所有这些就引起了房间的轰鸣和低频信号中高段响应曲线的严重扭曲。

我认为波谷比波峰带来的危害更大,因为它会完全抵消低频信号。在图1中82Hz处的巨大波谷对应低音乐器的E...???
(In Figure 1 the very large dip at 82 Hz corresponds exactly to an E note on a bass instrument.)
如果某个电子乐器正在发出这一频率,基本上你什么都听不到-只能听到一些8度音阶以上的二次谐波。但是164Hz处的二次谐波由处于另外一个波谷中。就我
认为,乐曲中某个低音的突然消失会是个很槽糕的事情,它远比某个频率几分贝的突然增益所带来的肥厚感更为严重。进一步说,大多数的房间在听音位置上
都会在80-120Hz的某处发现一个巨大的波谷,许多人往往是在从沙发处走开时发现某些低频不见了才第一次意识到这个问题。

Okay, So Now What?

现在我认已经明确了低频的主要声学问题,让我们来看看解决之道.....

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没错这篇文章,我也看过了,在我的那篇总结文章中会完整地体现,谢谢这位仁兄了!加分!

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终于翻译完了,不管对不对,大家将就着看吧!
这篇文章写的相当好,解决了我的很多疑问。

Okay, So Now What?

现在我认已经明确了低频的主要声学问题,让我们来看看解决之道。尝试调整音箱摆位会有所助益。既然所有低频问题都是由反射引起,改变扬声器到墙和地
板的距离就会对对频率的峰谷产生影响。同样的,改变你的听音位置会产生同样的影响。当然仅凭摆位是无法使频率曲线变得平直,但你可以借此将峰谷频率
调高或调低以减低不良影响。尽管这样并不会减少空间轰鸣所引起的声音混浊不清,但这毕竟是值得尝试的第一步。

小房间解决低频问题的完美方案就是低频陷阱。有一些装置可以吸收低频,它也有几种不同的样式。我将描述一些通用的设计,并解释其优缺点。但首先我将
打破一些低频陷阱的错误想法。经常有人向我咨询说他们的音响系统低频不够。当我建议他么使用低频陷阱时,我总会听到他们说,“我才不要什么低频陷阱
呢,我的低频已经够少的了。我需要更多的低频!”

事实上,添加低频陷阱反而会增加可感知的低频等级。既然房间四壁的声音反射会引起有害的声波抵消,那用低频陷阱来吸音肯定比让它随便反射好。当反
射被削弱,低频效果将更加突出。在低频抵消最厉害的频率点,添加低频陷阱会明显提高低频量感。当然,在房间中低频出现峰值(应该就是驻波了)的地方
放置低频陷阱将会降低该处的低频量感。重要的一点是低频陷阱试图将频率曲线拉直,不管它针对不同频率的效果是增强或削弱。

Types of Bass Trap

低频陷阱常见的有三种类型,每种有一些小的变种。最流行的一种叫赫尔姆霍茨共鸣器,它是因这一领域的权威科学家Herman von Helmholtz (1821-1894)而
得名。它的设计原理很简单,一个大箱子有一个小开口就会对某一特定频率产生共鸣。想一下当你沿着汽水瓶口吹气时,它发出怎样的声音,你就会受到启发
了。任何落入低频陷阱频段中的声波会引起箱体内部空气的往复运动。声波能量于是被消耗到(箱体内的)空气中,从而将房间中的声波能量除去。这是一种
理想化的状态,但已足够接近我们的意图。赫尔姆霍茨共鸣器可以设计为窄频带(只移除有问题的频率),也可设计为宽频带,适用于一段频域。但是,它要求
箱体必须坚硬厚重。由于通常体积太大较难构造。

另外,更流行的一种共鸣式低频陷阱采用吸音材料,通常它被称为嵌板式陷阱,因为它通常使用薄薄的夹板或类似的材料构成面板。嵌板式陷阱通常使用玻璃
纤维来拓宽吸收范围,设计良好的话它可以有效的覆盖一个八度音阶。虽然依旧不够完美,但比起赫尔姆霍茨式陷阱来已经有更宽广的吸收范围。采用此种陷
阱来处理房间时,通常另一种也会被采用,一种用于控制 100hz左右的频率,另一种控制200hz。在低频80-300hz的主要频段中如此处理是可以接受的(翻译
的或许不对)。尽管此种陷阱不像赫尔姆霍茨式陷阱那样笨重,可他们体积依旧不小,而且往往很贵,还需要复杂和仔细的分析。

就我认为,对大多数房间都合适的低频陷阱应该是基于硬质的玻璃纤维的宽频带吸收式的。硬质的玻璃纤维同家用的绒毛类材质相似,它能被压缩为原始体积
的四分之一并塞进一到四英寸厚的嵌板中。一个塞入玻璃纤维的三英寸厚的嵌板的吸音性能相当于未经压缩的一英尺厚的玻璃纤维。使用玻璃纤维的低频陷阱
的最大优势在于由于它不是基于共鸣的原理因此适用于更宽广的一段频率范围。确实,硬质玻璃纤维嵌板也被大量用于吸收中高频。结合硬质玻璃纤维隔膜可
以达到很高的性能。象这种混合式设计可以覆盖很宽一段频率,低频可以潜至80hz甚至更低。

采用玻璃纤维的陷阱对于80hz以下的频率很难产生充分有效的吸收。幸运的是,就如我们早先所说,大多数的房间不需要吸收80hz以下的频率。(对我来说,
是个不幸的消息)因为一面石头墙(sheet rock walls)会穿透和吸收这些极低的频率。因此除非你有一面水泥或砖头(walls made of cement or block)
制的墙,(天哪,我的就是如假包换的 walls made of cement or block)或者由两面石头墙隔离出来的空腔,这种情况下玻璃纤维陷阱是最好的选择。另外
实在不行你还可以调整均衡器来尽量减低低频的危害。之前的调整扬声器啦,听音位置啦,低频陷阱啦等等只不过都是被动的想办法。然而,这些都是房间实
实在在存在的缺陷,既然你无法放入足够多的低频陷阱,既然你无法将扬声器放到最佳位置,那末,均衡器调节就是完美的解决方案。

用于对付中高频的吸收面板通常十分纤薄,可以平平的安置于墙面或天花板上。而低频陷阱通常体积很大,至少很厚,他们一般置于屋角附近效果最好。放置
过多的中高频吸收材料会导致声音干瘪,缺乏生气。但对于低频来说却没关系。低频陷阱越多,低频会潜得越深,低频频率曲线会越平直。

Conclusion

当我看到这样一间视听室或家庭影院系统时是如此震惊,房间里充斥着各种昂贵的设备,一只喇叭要$10,000美金甚至更贵,但你却看不到一只低频陷阱或任何
其他的声学处理装置。毫无疑问声学装置,特别是低频陷阱,比起这些漂亮的玩意儿来说对于达到高保真更为有用。当你第一次听到细节丰富,音域饱满,低频
结实有力完全忠实再现唱片录制原始效果的音乐时你会觉得耳朵都为之打开。确实,当每一个低频音符都清清楚楚,饱满有力,忠实的传入你的耳中时,那是何
等的令人振奋啊。(最后两句太富感情色彩,只有乱翻译了)

[ 本帖最后由 horsley 于 2005-12-30 09:22 AM 编辑 ]

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找到一篇diy bass trap 的实例
http://home.comcast.net/~jtgale01/diy2.htm

(作者使用的是玻璃纤维管,废话太多,就不翻译了)
材料的规格很多,你只要记住标明的都是内部直径。标号 IE-A 10 英寸的管子用于包裹10英寸的管子。
管壁有1英寸(2.5cm)厚度,那外径就应该是12英寸。管壁用的是压缩的玻璃纤维,有1英寸厚。出厂
高度有3英尺(92cm)。粗略估算10英寸(25.4cm)的管子吸收的低频可以达到70hz,20英寸(50.8cm)
可以达到40hz。

管子外边裹着一层铝箔纸,这一层可以用来作反射层。千万不要拆掉。

将3/8英寸(9.5mm)的石膏板(drywall,有可能是胶合板)按照管道的外径尺寸切割成圆形,做成顶盖和
底板。你也可以用木头,但石膏板更易操作。用胶水把它沾上,后面会往上钉钉子。

玻纤管有一侧是切开的用于放置管道。把它分开垂直放好,沿边缘均匀刷上胶水。外面的铝箔纸封口处
包装时多出来一块黏性很好,等管子粘好后再把它粘上。粘合处必须严密,不能有裂缝。管子越密封作
出来的效果就越好。把底部也粘好,放几本书在上面,隔一晚就粘好了。

管子干了后,切掉一半的包装纸。我切掉的是粘合处对着的另一边。现在一面将用于反射,另一面用于吸收。

上面和右边的两幅图片我把外面的套子脱下来一些。你可以看到石膏板粘合处露出来的有半边粘着包装纸。
这一边朝前,用于扩散。另一边没有包装纸用于吸收。你可以看到我用大头针把布套子简单的别在一起。
这一面对着墙角不影响美观。

去找一些漂亮的织物把它包上。不用担心会影响吸收效果,别以为低频信号是通过声波传播,它表现得更
像是是一种压力。(低频信号可以轻易穿透薄薄的墙壁,它当然也会轻易穿透一层布)。

.....

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发表于 2005-12-30 09:07 AM  资料  个人空间  短消息  加为好友 
这还有一篇,方法完全一样。
http://www.teresaudio.com/haven/traps/traps.html

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