如何摆放低频陷阱

顾雨安

低频陷阱要如何摆放安装是很多刚开始接触声学材料的朋友都会询问的问题。简单的答案是：放在房间的角落。但是，几个角落？那个角落？
下图为低音陷阱放置的范例。喇叭后墙两个角落，从地板到天花板一路直上的就是低音陷阱。

说实话。实际上也无法捕捉任何低音。因为低频声波太长，低音陷阱无法围住他。实际上，它是吸收低音的能量，就是将低音声能转化为热能来消除它。
为什么需要控制低频？
中小型房间（几乎包括所有聆听室和混音室），会自然产生不均匀的低频响应。大家可能没有意识到，但是我们的头脑多年来一直在奋斗着。他们帮我们听到自己想听到的声音，但是不表示房间内没有低频怪兽的存在。
即使是最昂贵的喇叭和房间校正软件也不会否定低音处理的需要。没有低音控制，我们的音乐基础– 所有低于300 Hz的声音 – 都会因声学混乱(房间模式，驻波，随机声波干扰，梳形滤波和喇叭边界干扰响应SBIR）而严重失真。让我们快速看一下房间模式，然后直接进入实际解决方案。
房间模式 – 小房间声学的祸根
房间模式是由房间的几何形状引起的自然共振。房间自动的，未经我们允许的，为声音添加了色彩，强调了某些频率的音量，掩盖了其他频率的音量，并为音乐内容增加了不均匀的低端频率过强效果。某些频率的衰减比其他频率慢，未消失的前面音符盖住了后来的音符，从而引起异常，低频的衰减时间尤其要控制好。
房间模式会使驻波附近的其他频率变得模糊，降低了整体清晰度，还会掩盖音频中的情感内容，例如：人声中的细节，或吉他演奏的细微颤音。不幸的是，装在墙上的吸音泡棉，只吸收中高频率，抵抗不了低音能量。低音能量需要特别处理，因为它们向各个方向辐射，并且其波长比高频声波更长，更强。
解决低频率能量过多的问题，可为房间提供更平坦的频率响应，以及更均匀的低频衰减时间，立即更准确地听到音乐的细节，平衡的音色，这是使聆听体验更具透明度和清晰度的第一步。
低音陷阱应该安装在哪里？
低音在房间的各个角落堆积的很严重，在三面角落（两个墙壁与天花板之间，两个墙壁与地板之间的交界）中的聚积最大。从技术上讲，所有频率在三面角落的声压变化最大。
自然，三面角落是放置低音陷阱首先要考虑的地方。但是，在将泡棉或吸音材料塞入房间角落之前，还需要考虑与墙壁距离的问题。
声波接触墙壁时，其压力最大，但其速度为零。声波在撞墙之前，有很高的速度( 343m /秒)。当他撞击墙壁时，速度瞬间变为零，但是压力肯定很高！
低音吸音器会作用在声波的压力分量，速度分量或作用在这两者上。
共振吸音器（也称为压力吸音器）作用在压力分量上，因此在压力最大时它们具有最大的吸音效果：紧贴在房间边界，例如墙壁或天花板。摩擦或多孔组织吸音器（也称为速度吸音器）作用于声波的速度分量。也就是那些岩棉，玻璃纤维和工作室泡棉类型的材料。他们利用摩擦来减慢声波的空气颗粒，将动能转化为热量。是有效地吸音材料。声波在距离边界1/4波长处时 达到最大速度（此时压力为零）。因此，我们知道墙壁上的速度为零，距离墙壁1/4波长的地方速度最大。也知道低频具有长的波长。多孔组织吸音器在低频上不起作用(除非它们很厚，或放置在距离墙壁很远的地方)。
多孔组织吸音体的四分之一波长规则

请注意！多孔组织或纤维状的吸音器，例如7.5公分厚的Roxul 岩棉板，将它们安装在墙壁上时，不会提供低频吸音。如果，在吸音面板和墙壁之间留有空隙的话，可以增加有限的低音吸收频率。
对于多孔组织吸音器，空气空隙越大，吸收的最低频率越低。使用四分之一波长规则来计算出特定频率的最佳间隙距离：
最佳间隙距离（公尺）=¼波长=¼（343 /频率）
例1：对于200 Hz的声波，波长为343/200 = 1.715公尺。四分之一是0.43米。
例2：对于60 Hz的声波，波长为343/60 = 5..72公尺。四分之一是1.43米。
换句话说，多孔组织吸音器要放在距离墙壁0.43米，才对200Hz有最好的效果；60Hz要有最好的效果的话，吸音器要放在距离墙壁1.43米才行！
您需要很大的空间才能使用多孔吸音器来吸收低频！
硬化的玻璃纤维板，或声学泡棉放在房间角落前，在角落与吸音板造成了空气空隙。声波接触角落时，速度最小，但在角落前的空间中，声速急剧增加。我们利用这一点来处理音场吸音。结果是一个简单的角落低音陷阱，有时也称为“边缘吸音器”“edge absorber”。
用更好的陷阱：一种更有效，更节省空间的方法是使用专用的LF设备，如limp membrane的低音陷阱和隔膜式吸音器。这些作用于声波的压力分量，而不仅仅是速度分量。
放置于角落的低音陷阱是低音吸音控制基础
现在，规划一下放置低音陷阱的位置。矩形房间有12个双面角落（两个表面相交处）和8个三面角落（三个表面相交处）。它们是安装低音陷阱的最佳位置。

首先查看双面角落（上图标记之1、2、3、4），在这四个角落安装落地的低音陷阱，对房间会产生重大影响。
在1，2，3，4角落装置低音陷阱可以覆盖4个双面角落，更重要的是，可以覆盖所有8个关键的三面角落（A，B，C，D，E，F，G和H）。
所有的房间模式都聚集在这些三面角落上，因此这是破坏他们开派对最好的方法(低音陷阱能够作用在所需的频率，音乐最重要的低音频率范围是从60到300 Hz） 。
墙角低音陷阱放置建议1，墙角到墙角都有落地低音陷阱。
沿着1、2、3和4号角，装上从地板到天花板的低音陷阱，是控制房间模式并减少其他低频问题（如扬声器相对于墙壁放置而引起的梳形滤波）最佳位置。

墙角低音陷阱放置建议2，墙与天花板或墙与地板交界点，任意数量的低音陷阱。例如，将低音陷阱放置在双面角落。

当1，2，3，4角不能装置时，不用担心 ，请查看房间的所有其他角落。墙与天花板或墙与地板的其他交界处也可以。
墙角低音陷阱放置建议3，另一种方法是在天花板的四周安装一圈低音陷阱，这种拱腹式的低音陷阱数组覆盖4个双面角落和4个三面角落。
虽然效率不如装在1，2，3，4角那么好，但是如果想通过天花板做声学处理，拱腹式低音陷阱就很棒。

前后墙壁与天花板角交界处的低音陷阱。
拱腹式低音陷阱放置建议4.
拱腹式低音陷阱围绕天花板的边缘，在喇叭墙两侧装有落地低音陷阱。

寻找低音能量堆积热点
由于喇叭和低音喇叭的放置以及房间的几何形状等因素，低音能量积累在各个角落之间，可能会有所不同。如果，我们无法处理所有的角落，因此，优先处理低音陷阱的一种好方法是：确定那个角落的低音堆积最多。找到热点的最佳方法是使用测试麦克风和房间测量软件，例如Room EQ Wizard（免费）。如果不想那么麻烦，这里有一个快速的方法，如下：
1.下载此过滤后的粉红噪音mp3。粉红噪音在所有频率上都有能量，因此可以激发房间中的所有房间模式。高频已经从这种粉红噪音中滤除，可以轻松听到低频声音。
2. 开始播放噪音。
3. 在房间里走动，将头伸到各个角落聆听，找出低音能量在那里积累最多。
4. 将低音陷阱放置在低音堆积最多的角落。
* SPL音压表是比您的头更好用的测量工具。
低音陷阱，宽带吸音和衰减（混响）时间
在大多数家用的房间中，设置太多的低音陷阱会明显降低空间的整体活力或氛围。这是因为大多数低音陷阱设备会吸收很广的频率范围，不仅是低频-因此我们可以将它们归类为宽带或宽带吸音器。宽带吸音器减少了可听频谱中所有频率的衰减时间。
如果想保持环境生动活泼，可以使用既可吸收低频，又能反射/扩散中高频的低音陷阱。它们使您能够增加足够的低频吸音，紧密控制低频响应，而不会吸掉过多的中频和高频能量（都吸光了，将使房间变得毫无生气）。这些低音陷阱的表面覆盖有反射材料（例如木质散射板或塑料膜），而不是多孔的吸音材料。Vicoustic Super Bass Extreme陷阱的表面铺有开槽的木板，可以散射/扩散更高的频率。

通过调谐的低音陷阱优化低端频率响应
如果房间中仍然存在特定的低音频率问题。现在该引入经过调谐的低音陷阱了。宽带低音陷阱可以吸收很宽的频率范围，但对于低端的频率效率有限。相反，调谐的低音陷阱在狭窄的频率范围内，可以非常有效地吸收声音。它们是窄带宽吸音器。
调谐后的低音陷阱是处理带宽的中心频率，是带宽较窄的共振吸音器。调谐的吸音器以其共振频率为最有效地声能吸收。具有很高的吸声系数。
调谐陷阱的最常见类型是荷姆兹共鸣器，调谐隔膜陷阱或面板吸音器。面板吸音器可以紧凑的外形尺寸有效吸收低频（低于100 Hz）。它们也可以被调节频率。荷姆兹共鸣器在老的录音室中很常见，但在设计和制造时，往往比较麻烦。 葡萄牙VicousticVari Bass是可旋转的荷姆兹共呜器的一个产品。Vari Bass的优点在于，可以调整频率(50Hz~100H)以准确地针对特定的房间模式，从而针对所处房间的性能进行优化。
经过调谐的吸音器，通常会被选择对付特定的房间模式。它们可以直接安装在房间的角落，也可以放置在热点处，以驯服令人讨厌的高峰和零点。

我应该听到什么？
有了适当的低音管理，房间将在可听频谱上获得更均匀的频率响应表现。总体而言，音响舞台听起来更加一致，自然而平衡，音调之间的清晰度更高。会更加清晰地听到音乐中的频率平衡和瞬间变化。更多以前被低频过强而掩盖的细节都将浮现出来。将能够进行更好的，从未有过的细微差别，并更好地与音乐建立联系。低音紧密会大大改善聆听体验。

大山999

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大山999

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学习了

酒池肉林

学习了！！！

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ZJZ1008

看来广场的听音环境是比较理想的，怪不得有时候在外面听现场感觉很好

llj010728

Momenwu

很好的文章，赞一下！

之前还看过一些信息，冒昧的插嘴回复一下，供大家参考吧

1.关于低频陷阱，目前看到综述梳理总结比较好的，是Acoustics-Insider Jesco总结的这个低频陷阱手册
The-Complete-Guide-To-Bass-Traps-And-Bass-Trapping-V2，可以去他网站下载pdf，https://www.acousticsinsider.com/bass-traps-and-bass-trapping

2.前几天闲的没事，随便搜了搜，发现这几个做声学模块的国外公司，从销售额和人数看，规模好像都还挺有限的吧。有点初步感觉，这一块其实也不用太相信什么国外品牌和成品模块了吧
https://www.owler.com/company/gik-acoustics，Gik Acoustics was founded in 2004. Gik Acoustics' headquarters is located in Atlanta, Georgia, USA 30340. Gik Acoustics has an estimated 53 employees and an estimated annual revenue of 4.2M.
https://www.datanyze.com/companies/vicoustic-na/353495641，Vicoustic Revenue $1.4 M
https://growjo.com/company/Auralex_Acoustics，Auralex Acoustics's estimated annual revenue is currently $7.5M per year.
https://hofa.de/en/company/，HOFA有70个人

之前看到过一位不差钱的朋友，也是几千一块，买了几十块GIK的成品吸音板，去年看到他陆陆续续都二手便宜转让了，后来好像是改堆吸音棉了
这类低频陷阱，100Hz能达到0.7的吸声系数就不错了，80Hz有的只有0.3，63Hz只有0.2，而且体积也不算太大，吸音量挺有限的
一般房间40Hz，80Hz都有个10db以上的大峰，～60hz，～100Hz都有个-10db的大谷，一般的低频陷阱都处理不了了
压力型的可以针对比较窄的超低频，定向吸收，DIY要求手艺，成品还是挺贵的


3.关于Vicoustic Vari Bass Ultra的低频陷阱大圆筒，感觉性价比挺低的

官方网页只看到了100Hz
https://vicoustic.com/product/va ... olors=White%20Matte


这个网页有画到，80Hz 0.3，63Hz不到0.2，挺符合这个物理体积尺寸的。
https://www.auralexchange.com/pr ... ass-traps-set-of-2/


瞎搜了一圈，最后才看到这个国外用户实测结果，感觉还挺符合实际预期的，挺难看出能有什么作用了
https://twitter.com/lidlbitchard/status/931867406171037696

当然可能与摆位有关，不过至少看完这个图，又是这个价位，是不是就可以不考虑了呀


4.不嫌难看的话，ASC用Tube Trap围成一圈的这个方案，倒是挺有意思的
https://www.acousticsciences.com/

5.关于多孔吸声材料，之前有段时间围绕吸声系数看了挺长时间，直到玩完Comsol压力声学仿真后，才有点明白，核心参数是阻抗（比流阻）
比较烦人的是，这个参数，在不同文献里还有两种叫法（阻抗、比流阻），单位还有不同的形式（Pa s/m=Kg/m^2 s=rayls）。
空气是密度1.2kg/m^3 x 声速 340 m/s = 400 Pa s/m，所以把空气的比流阻400降到100 Pa s/m，就是多孔吸声材料的吸声原理了

https://www.jochenschulz.me/en/b ... t-absorber-material
这个网页有常见多孔吸声材料的流阻率（Flow Resistivity，Pa.s/m2）的参数

http://www.acousticmodelling.com/porous.php
带入到这个计算器，就生成了各频率的吸声系数

声阻抗（Z，Acoustic Impedance）：平面声压与波阵面方向上的体积速度的比值；这一量适用于管道中的声传播，是个平均值；
声阻抗率（z，Specific Acoustic Impedance）对流体中任一表面，其上质点声压与该质点上的法向流体速度的比值；这一量反映了任意空间的任意边界的任意质点处的声压与流体速度之间的关系，用的最广。但要注意其中的法向指的是流体外法向，而非结构表面外法向；
比声阻抗(率)（ζ，Normalized Acoustic Impedance；Specific Normalized Acoust Impedance）：即声阻抗或声阻抗率经过空气的特性阻抗ρc规一化后的量。

6.压力型低频陷阱，目前比较好的应该是德国Fraunhofer声学所及其团队发明，RPG公司商业化的VPR，也叫CBA (Compound Baffle Absorber)方案吧

7.最后还是推荐一下AVAA吧

加2～4个AVAA，把50Hz混响时间压到400ms以下，超低频收得很快，频响的大峰大谷也有明显改善，就是有点贵
可以在Comsol的压力声学仿真中，15～150Hz，设置成表面阻抗（比流阻）为120 Pa*s/m，0.5x0.2m圆柱
效果对比实测，之前大家已经发过很多了。网上也有一些产品介绍的讲演视频，https://www.bilibili.com/video/BV1qE411s7p1
技术研究论文Low frequency absorption by velocity control through acoustic resistance
https://www.mbakustik.de/wp-content/uploads/article_aes.pdf