德國HOFA Basstrap低頻陷阱的使用經(jīng)驗

德國HOFA Basstrap低頻陷阱的使用經(jīng)驗,高度104厘米(迷你版51厘米),直徑43厘米,重量10.7公斤(迷你版5.8公斤)。密封填充各種可再生天然纖維的混合物,填充符合Natureplus認證指南的嚴格要求,最高可承重30公斤。

德國HOFA Basstrap低頻陷阱的使用經(jīng)驗

調諧陷阱的最常見(jiàn)類(lèi)型是荷姆茲共鳴器,調諧隔膜陷阱或面板吸音器。面板吸音器可以緊湊的外形尺寸有效吸收低頻(低于100 Hz)。它們也可以被調節頻率。荷姆茲共鳴器在老的錄音室中很常見(jiàn),但在設計和制造時(shí),往往比較麻煩。  

Basstrap也就是俗稱(chēng)的低頻陷阱,顧名思義,是讓低頻進(jìn)得去出不來(lái)的一種裝置。首先要澄清一些觀(guān)念,聲學(xué)吸音材料不等于隔音材料,“吸音”的目的是降低現有空間的音染及反射音量;“隔音”則是阻隔外來(lái)的聲音與內部的聲音泄漏,但無(wú)法解決原本房間的聲學(xué)問(wèn)題。低頻陷阱通常設計來(lái)吸收200Hz以下多于的低頻能量,低頻并非“陷”在里面出不來(lái),而是透過(guò)“振動(dòng)”與“吸收”,把聲波的能量消弭于無(wú)形。振動(dòng)要用板子,吸收要用吸音棉,同時(shí)再加上適當的空氣層,這三者交互應用才達到低頻陷阱的功效。高頻很容易被吸收掉,地毯、窗簾、多種軟性材料都能吸收高頻,而低頻因為聲波太長(cháng),很難簡(jiǎn)單用吸音材料來(lái)吸收。低頻陷阱的作用是圍住低頻,利用震動(dòng)將低音聲能轉化為熱能來(lái)消除它,好的低頻陷阱應該具有250Hz以下廣泛的頻寬作用范圍,還要有足夠的吸音系數,淘寶上面某些以所謂Polymer高分子聚合物制作的低頻陷阱,重量很輕,卻也因為自身的質(zhì)量不足,導致吸音系數只在0.8以下,使用起來(lái)感覺(jué)并不明顯。

為什么需要控制低頻?

中小型房間幾乎都會(huì )自然產(chǎn)生不均勻的低頻響應。我們的頭腦其實(shí)一直在奮斗著(zhù),幫我們找到自己想聽(tīng)的聲音,某些情況覺(jué)得似乎低頻很震撼很過(guò)癮,但不表示房間內沒(méi)有低頻怪獸存在。即使是最昂貴的音箱和房間校正處理器,也不會(huì )否定低音處理的需要。沒(méi)有低音控制,我們的音樂(lè )基礎(所有低于300 Hz的聲音),都會(huì )因聲學(xué)混亂(房間模式、駐波、隨機聲波干擾、梳形濾波效應、喇叭邊界干擾響應SBIR)等而導致失真。所謂房間模式是由房間的幾何形狀引起的自然共振,也就是房間自動(dòng)為聲音添加了色彩,強調了某些頻率的音量,掩蓋了其他頻率的音量,并為音樂(lè )內容增加了不均勻的低端頻率過(guò)強效果,某些頻率的衰減比其他頻率慢,未消失的前面音符蓋住了后來(lái)的音符。此外房間模式會(huì )使駐波附近的其他頻率變得模糊,降低了整體清晰度,還會(huì )掩蓋音頻中的情感內容,例如:人聲中的細節,或吉他演奏的細微顫音。發(fā)燒友通常裝在墻上的吸音軟包,只吸收中高頻率,對低音無(wú)能為力,因為低音向各個(gè)方向輻射,而且波長(cháng)遠比高頻聲波更長(cháng)、更強。

低頻陷阱最早是為錄音室、音樂(lè )工作室開(kāi)發(fā),專(zhuān)門(mén)用來(lái)吸收特定低頻駐波的吸音結構,它可以改善低頻響應,消除或者減少駐波,讓低頻線(xiàn)條更清晰,從而提高音響系統的平順與精確度。低頻陷阱的直徑?jīng)Q定了它的吸收頻率下限,直徑越大,吸收低頻下限越低,通常我們是以1/4波長(cháng)來(lái)計算。以60 Hz的聲波來(lái)說(shuō),波長(cháng)為343/60 = 5.72米,1/4波長(cháng)是1.43米。也就是說(shuō)要有效解決60Hz駐波,吸音棉的厚度至少得1.5米。1/4波長(cháng)并不是偷工減料,聲波的一個(gè)特性是在1/4波長(cháng)處,也就是聲波相位90度處,空氣粒子流動(dòng)的速度(Particle Velocity)是零,而此時(shí)邊界墻面的音壓(Sound Pressure)最大。因著(zhù)聲波這種特性,當我們要吸收60Hz頻率時(shí),吸音棉只要有1/4波長(cháng)的厚度就能產(chǎn)生作用。不過(guò)按此計算運用還是很不方便,所以有了圓柱形或筒形的低頻陷阱出現,把吸音材料卷起來(lái)中間形成空氣層,就能大幅縮減體積。增加吸音系數。市售的扇形低頻陷阱可以固定在墻角角落,而圓柱形低頻陷阱可以隨意放置在靠墻角的地方,不需要進(jìn)行固定,隨時(shí)變換布置。

市售的低頻陷阱種類(lèi)很多,用泡棉材料制作的本身質(zhì)量不夠,比較不推薦

市面上買(mǎi)到的吸音材料吸音系數大多只標示125Hz-4kHz的范圍,4kHz以上頻域波長(cháng)很短,能在空氣中或被家具自然吸收,不需要太多吸音處理。而125Hz以下的頻域由于波長(cháng)很長(cháng),沒(méi)有特別設計的吸音原材料根本無(wú)法吸收,所以也沒(méi)有標示的必要。如果用傳統的二次余數擴散器處理100Hz以下的駐波、峰值,除非體積做得很大,否則難以見(jiàn)效。還是以1/4波長(cháng)計算,擴散板尺寸最少必須等于擴散頻率的1/4波長(cháng),想擴散60Hz的低頻,需要1.4米的長(cháng)度,駐波頻率在48Hz的話(huà),就需要1.8米的擴散板,除非家里像音樂(lè )廳那么大,否則根本別想。另一個(gè)問(wèn)題是市面上的擴散板主要由薄木板與阻燃EPS泡沫構成,木質(zhì)擴散板的材料因素不能達到高度密閉結構,有空腔就會(huì )形成共振,所以木質(zhì)擴散板的有效擴散頻率較窄。其次木質(zhì)擴散板要做出形狀成本很高(如二維的、或具有360度漫反射的圓柱),也很難真正依據二次余數理論來(lái)塑形?傊芰渴鞘睾愕,擴散只是讓聲音進(jìn)行不平衡反射而已,駐波能量依舊存在,家庭中對抗駐波最好方法是還用低頻陷阱。

有一種赫爾姆霍茲共鳴器(Helmholtz Resonator)可以消除“特定頻率”(例如100Hz)的駐波,以科學(xué)家Herman von Helmholtz (1821-1894)來(lái)命名,設計原理是在大箱子開(kāi)一個(gè)小開(kāi)口,任何落入箱內的聲波會(huì )引起內部空氣往復運動(dòng),聲波能量被消耗掉。這是一種理想化的狀態(tài),雖然赫爾姆霍茨共鳴器可以設計為窄頻帶(只移除有問(wèn)題的頻率),但它要求箱體必須堅硬厚重,而且通常體積太大較難在家中使用。

低頻陷阱放置的最佳位置在音箱后墻兩個(gè)角落,可以從地板到天花板一路直上安放

另有一種共鳴式低頻陷阱,使用薄薄的夾板或類(lèi)似的材料構成面板,里面填充玻璃纖維或巖棉等吸音材料來(lái)增加吸收范圍,設計良好可以有效覆蓋一個(gè)八度音階,比起赫爾姆霍茲共鳴器有更寬廣的吸收范圍。共鳴式低頻陷阱可利用公式計算,板子的重量決定了共振頻率,空腔的空氣容積與內置的吸音材料決定了吸收頻域的量。雖然有公式計算,但問(wèn)題是當空腔開(kāi)始吸收聲波時(shí),往往無(wú)法只針對單一特定頻率,而是連綿山峰一般,最高峰處是某特定頻率,其左右二邊頻域緩緩下降,一旦把最高處的特定頻率吸收了,左右二邊的頻域也同樣會(huì )被吸收。所以凸起的峰值雖然解決了,但附近頻率卻可能形成凹陷。

聲波接觸墻壁時(shí)壓力最大,速度為零,共鳴式低頻陷阱透過(guò)共振作用在壓力最大時(shí)具有最大的吸音效果,所以緊貼在房間角落使用,利用摩擦來(lái)減慢聲波的空氣顆粒,將動(dòng)能轉化為熱量散佚到空氣中。有些低頻陷阱不一定貼墻角,放在角落前造成空氣空隙,當聲波在距離邊界1/4波長(cháng)處時(shí)達到最大速度(此時(shí)壓力為零),利用此特性來(lái)吸音,這種方式也稱(chēng)為“邊緣吸音器”(Edge Absorber)

有些朋友在興建聽(tīng)音室時(shí),就把低頻陷阱考慮進(jìn)去。通常一個(gè)空間內會(huì )有一個(gè)最大的中低頻、低頻峰值,還會(huì )有一、二個(gè)較小的中低頻、低頻峰值,我們一般選最大的峰值來(lái)處理。假設聆聽(tīng)空間中最大的中低頻峰值是100Hz,100Hz的波長(cháng)是3.43米,按1/4波長(cháng)計算得到86厘米,吸收100Hz的吸音棉厚度就是86厘米。吸音棉對低頻的吸收系數由吸音棉的密度與體積來(lái)決定,最有效的吸音棉就是無(wú)響室所用的黃色玻璃纖維棉,事實(shí)上無(wú)響室內的三角楔形吸音棉深度也是用1/4波長(cháng)計算決定的。要注意的是把吸音棉直接固定在墻上效果并不好,吸聲原理是當空氣通過(guò)一個(gè)表面時(shí)會(huì )產(chǎn)生摩擦,表面越大空氣運動(dòng)越多,吸聲越好。磚墻會(huì )穿透極低頻率,兩面墻隔離出來(lái)的空腔,中間再吊掛體積壓縮過(guò)的玻璃纖維,可以達到最理想效果。例如7厘米厚的Roxul巖棉板,直接安裝在墻壁上不會(huì )吸收低頻,但和墻壁之間留有空隙的話(huà),就能增加低音吸收頻率,空氣空隙越大吸收的最低頻率越低。

低頻陷阱要擺哪里?通常會(huì )建議擺在音箱背墻的墻角,如果條件許可,聆聽(tīng)位置的后墻角落也可以擺設。墻角是三維共振疊加處,軸向共振、斜向共振、切向共振集中在此,很容易造成頻率畸變。也就是說(shuō)低頻在房間的各個(gè)角落堆積特別嚴重,尤其是三面角落(兩個(gè)墻壁與天花板之間,兩個(gè)墻壁與地板之間的交界)的聚積最大,從技術(shù)上講,所有頻率在三面角落的聲壓變化也最大。常規矩形房間有12個(gè)雙面角落(兩個(gè)表面相交處)和8個(gè)三面角落,都是安裝低頻陷阱的最佳位置。如果是聽(tīng)音室建聲施工,可以在天花板的四周設計一圈低頻陷阱,這種拱腹式的低頻陷阱陣列覆蓋4個(gè)雙面角落和4個(gè)三面角落,一次解決很多問(wèn)題。

我相信大多數發(fā)燒友不具備安裝多個(gè)低頻陷阱的條件,由于低音喇叭的擺位及房間幾何形狀等因素,低音能量積累情況可能有所不同,既然無(wú)法處理所有角落,當然要最優(yōu)先處理低音堆積最多的角落。找到熱點(diǎn)的最佳方法是使用測試麥克風(fēng)和房間測量軟件,例如Room EQ Wizard(免費)。如果不想那么麻煩,也有一些快速的方法:

1、下載過(guò)濾后的粉紅噪音,粉紅噪音在所有頻率上都有能量,可以激發(fā)所有房間模式,由于高頻已經(jīng)濾除,可以輕松聽(tīng)到低頻聲音。

2、開(kāi)始播放噪音。

3、在房間里走動(dòng),將頭伸到各個(gè)角落聆聽(tīng),找出低音能量在那里積累最多。

4、將低頻陷阱放置在低音堆積最多的角落。

每個(gè)HOFA Basstrap V2頂板可承載30公斤重量,使用簡(jiǎn)便,隨意擺位,上面還能放點(diǎn)盆景裝飾

建議借一個(gè)SPL音壓表,絕對是比耳朵更好用的測量工具。雖然有人說(shuō)低頻陷阱永遠不會(huì )吸音過(guò)度,它的面積遠遠小于墻面,除了正方形房間可以多放置幾個(gè)外,我認為具體數量還是要因地制宜。過(guò)多的低頻陷阱會(huì )降低空間整體活力或氛圍,因為大多數低頻陷阱并非吸收單一頻率,它們會(huì )同時(shí)減少可聽(tīng)頻譜中所有頻率的衰減時(shí)間。某些產(chǎn)品表面覆蓋有反射材料(例如木板或塑料膜),而不只是多孔的吸音材料,這樣既可吸收低頻,又能反射/擴散中高頻,理論上是比較理想的。我的聽(tīng)音房單純測試聲學(xué),在63Hz處有個(gè)小波峰,125Hz處有個(gè)小波谷,中高頻基本平直,沒(méi)有明顯的低頻駐波?墒羌由弦粝涞绕鞑暮,整體聲學(xué)效果改變了,我一直希望低音的速度更快捷、更干凈、更有沖擊力,也更飽滿(mǎn)有能量。找合適的低頻陷阱顯然勢在必行,有了適當的低音管理,聽(tīng)的全頻段聲音會(huì )更加一致,自然而平衡,清晰度更高,甚至以前被低頻過(guò)強掩蓋的細節也浮現出來(lái),干凈有線(xiàn)條的低音會(huì )大大改善聆聽(tīng)體驗。

但為什么選擇了德國HOFA?

●原廠(chǎng)介紹HOFA Basstraps在200 Hz以下達到最高吸收率,將多個(gè)低音陷阱并排放置,還可以進(jìn)一步提高80 Hz以下的吸音效果,但對1 kHz以上高頻幾乎沒(méi)有影響,搭配擴散板使用相得益彰。就公布的參數來(lái)看,HOFA的高吸音系數對房間內多余的100-250Hz共振聲響很有幫助,在市售產(chǎn)品中其效能無(wú)出其右。

當二個(gè)HOFA Basstrap V2疊加使用時(shí),從125Hz-250Hz的吸音系數超過(guò)2,即使在63Hz處的吸音系數仍高達1.25左右

●HOFA Basstrap的聲學(xué)效果測量是在混響室中進(jìn)行的,該混響室的設計符合DIN EN ISO 354:2003標準。我們不需要深究這個(gè)標準是什么,我相信德國人的嚴謹與認真。

把HOFA Basstrap V2離開(kāi)墻角擺設,從250Hz以下的吸音系數大幅增加,63Hz處高達3.9

●由天然纖維制成的優(yōu)化填充物提供了更高的吸音系數,HOFA說(shuō)這些填充物甚至對地球氣候有利,具體是什么材料并不清楚,但環(huán)保不含甲醛,沒(méi)有空氣污染,在密閉的聽(tīng)音室中尤顯重要。你知道嗎?HOFA說(shuō)他們的生產(chǎn)和運輸環(huán)節,甚至對所有二氧化碳排放進(jìn)行補償,在音響圈還是首次聽(tīng)到,有廠(chǎng)家對《京都協(xié)議書(shū)》中溫室氣體排放如此重視的。

●舊款的HOFA低頻陷阱重量14.9公斤,新款的Basstrap V2只有10.7公斤,更輕盈方便而效能卻更高。這樣,您攜帶和運輸就更容易了。

●HOFA說(shuō)他們的車(chē)間聘雇當地殘疾人協(xié)助生產(chǎn),通過(guò)這種方式提供了許多工作機會(huì ),購買(mǎi)HOFA產(chǎn)品相當于做了善事。

HOFA的幾種產(chǎn)品功能不同,紅色曲線(xiàn)是低頻陷阱,控制250Hz以下頻率。藍色曲線(xiàn)是寬帶擴散器,同樣從250Hz以上開(kāi)始作用直到8kHz。另一條綠色曲線(xiàn)是聲學(xué)窗簾布,一般家庭使用的機會(huì )比較少

●歐洲許多錄音棚、后制混音工作室都是HOFA產(chǎn)品的擁簇者,只要提供房間的尺寸圖紙,原廠(chǎng)甚至可以進(jìn)行遠程的設計服務(wù)。HOFA自己也出售空間測試軟件,說(shuō)明這是一家真正有實(shí)力,不玩花招的公司。

●還有一點(diǎn)很重要,HOFA的價(jià)格非常實(shí)惠,標準版售價(jià)僅2400元左右,迷你版賣(mài)1600元左右,直接妨害很多國產(chǎn)品的生存空間啊。

葡萄牙Vicoustic Vari Bass是一種可調整的赫爾姆霍茲共鳴器,針對特定的房間模式在50Hz-100H之間進(jìn)行不同優(yōu)化處理,理論很好,但請注意其吸音系數并不高

最后來(lái)說(shuō)說(shuō)我使用4個(gè)HOFA Basstraps低頻陷阱后,聲音發(fā)生哪些具體的改變?

⑴低音的速度明顯加快。管弦樂(lè )中大鼓的敲擊不再含糊黏綿,仿佛打擊樂(lè )手的手舉得更高,敲擊的力道更強;低音大提琴的共鳴更清晰立體,拉弓的張力與擦弦質(zhì)感提升了一個(gè)檔次,以前是一群弦樂(lè ),現在似乎能聽(tīng)到六位演奏者。

我的聽(tīng)音室如果把4個(gè)HOFA Basstrap V2分列在音箱背強,低頻的能量與沖擊力會(huì )明顯減弱

⑵以多聲道欣賞古典音樂(lè )時(shí),會(huì )加上2只Velodyne威力登的DD系列低音炮,我認為這是這適合純音樂(lè )使用的低音炮,沒(méi)有之一。威力登提供豐富的調整菜單,包括高通、低通、分頻斜率、最低截止頻率、連續相位,甚至還有EQ功能,而且有多組記憶,可以透過(guò)話(huà)筒進(jìn)行空間均衡校正,幾乎發(fā)燒友夢(mèng)想的一切它都齊備了。沒(méi)有使用HOFA低頻陷阱之前,我的音量設置為23,低頻截止點(diǎn)30Hz,現在把音量降到19,截止點(diǎn)改為25Hz,聽(tīng)感上低頻量感不但沒(méi)有減少,反而更飽滿(mǎn)更豐富,而且更清晰通透。

最后決定把2個(gè)HOFA Basstrap V2低頻陷阱疊加使用,沒(méi)有固定,最下面放置EVA墊片方便隨時(shí)小幅度移動(dòng)

⑶音場(chǎng)畫(huà)面更開(kāi)揚,中頻的立體感更好。由于低頻線(xiàn)條清楚了,不必要的余震被控制了,我發(fā)現一些以前被遮掩的細節開(kāi)始浮現出來(lái),音場(chǎng)的深度明顯增加,管弦樂(lè )中的銅管群位置后退,定音鼓與大鼓再后退,構成非常鮮活真實(shí)的舞臺效果。

原本側墻就有擴散板,大葉片的綠樹(shù)也有擴散作用,聽(tīng)感上中高頻不但沒(méi)有損失,反而更清晰通透豐富

⑷動(dòng)態(tài)增加了。過(guò)去為了讓低音聽(tīng)起來(lái)更有氣勢,更有力量,不自覺(jué)地增加了低音炮的音量,實(shí)際上只是造成聲音的混亂。加上HOFA Basstraps低頻陷阱后低音被清除干凈了,降低音量反而聽(tīng)起來(lái)更雄壯威武,從弱音到強音之間的起伏變化也不再受干擾。播放RR唱片的HRx 24Bit/176.4kHz錄音,說(shuō)來(lái)即至的瞬態(tài)實(shí)在過(guò)癮,卷地而來(lái)的極低頻撲滿(mǎn)地面仍有明晰旋律,火辣辣的銅管金光閃爍卻不刺耳,整體變化比換喇叭線(xiàn)、換功放的影響更大得多,而投資卻小得多。

嚴格說(shuō)起來(lái)這不是一篇評論,只是綜合了自己的使用體驗。很神奇嗎?不,這些都是科學(xué),我所聽(tīng)到的,你一定也能感同身受。

weixin

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