◆各种各样的低频陷阱◆

◆各种各样的低频陷阱◆
1/4波长低频陷阱
对于低频吸收，已开发出了许多巧妙的设计。

起初，低频陷阱被认为不过是"大的绒毛球"、堆在天花板背后的玻璃纤维绝缘或棉絮。

这样的系统很"丑"，布满了平纹织物。

但它能提供四倍于填充深度波长的频率吸收，一个3英尺深
的绒毛陷阱有效的波长是12英尺，约94 Hz。

数字录音带能记录非常低的频率，需要根据要衰减的基本房间模式来计算深度。

计算：第一模式深度=?波长
=?(2L)=?L=?长度一个24英尺的房间需要低频陷阱深度约12英尺。

要将一半的
房间作为低频陷阱，对大多数人来说不是一个好的选择！另一种方法是将房间
后面储藏室的门换成绒毛织物，并在内部填充玻璃纤维。

波长陷阱系统的频率响应曲线显示，对第一、第三和第四次谐波强吸收，因为空气摩擦发生在"声音抵消"点，或最大空气运动通常在离陷阱墙?和?波长处。

条板低频陷阱(SLAT BASS TRAPS)
吸声的基本机制是当空气通过一个表面时会产生摩擦。

表面越大、空气运
动越多，吸声越好。

但体量巨大的低频陷阱在较小的家庭录音室是无法让人接
受的。

另一个问题是导致听音环境不舒服和令人心烦，因为它是消声的或声音太"死"。

因此，大多数陷阱都用木条板，有点象栅栏。

这样的系统的频率响应更合意，因为中、高频保持活跃，低频仍能衰减。

较长的波长容易通过条板间的开口，但波长小于四倍的条板宽度时，声音被散射回来。

薄板陷阱(MEMBRANE TRAPS)
低频吸声，认为需要结合中高频的反向散射，已经有很长时间了。

有一个
不同的方案早就开发出来了，在四十年前就成为录音室设计的标准。

薄板陷阱
利用薄夹板，通常1/8英寸，围绕房间四周弯曲做成曲面序列。

薄板与墙间气
隙从数英寸到数英尺，内铺吸声材料。

此技术吸收低频的同时有一个重要的优点，连续的曲面能使中、主频扩散。

使用薄板陷阱的房间活跃、扩散，有良好的阻尼。

此技术的效率最多只有50%，这意味着需要双倍的表面积，但我们最终也获得双倍的扩散声能量。

总之，这
是合理的交换。

这些房间花费很大，但也不会超过做一把巨大声学吉它的代价。

它们的凹曲面部分产生局部声聚焦，会使话筒的设置变得困难，特别是在小录
音室。

周界陷阱(PERIMETER TRAPS)
另一种大房间声学已用在控制室，就是沿着墙铺一排排的轻质绝缘材料，
但与墙成倾角，再在房间四周离墙二三英尺的地方挂上吸音棉帘子。

此技术声
学上舒适、稳定。

因为整个房间变成了一个"绒毛球"，始终能均匀消耗最深的
低频能量。

绒毛墙的深度根据某个有问题模式的动能区的位置而变化。

房间的
实际容积是看到的房间的两倍。

它相当于一个中量级消声学。

压力区陷阱(PRESSURE ZONE TRAPS)
这是角落里使用的压力区陷阱
另一个深度低频吸收版本利用了声音压力区的概念。

用在?波长陷阱的玻璃纤维棉压缩十到二十倍成为玻璃纤维板(通常称为703)。

此板安放到离墙若干
英寸，成为非常有效的声陷阱。

主要的困难在于当空气进出时抑制玻璃纤维的
振动，当玻璃纤维的fiat板移动时，它短路了低频陷阱。

它的频率响应曲线参差不齐，一些频率吸收而其它地方又不是。

此陷阱设计也可以用间隔的条板来做，反向散射中、高频，进一步加强与
墙的支撑可以提高吸声效率。

要条板/压力区陷阱中常见错误是条板最贴着玻璃纤维，这会抑制陷阱的低频呼吸能力。

在条板和玻璃纤维表面至少要保持?英寸的空隙。

压力区陷阱与所提到的陷阱相比是不同类型的声音陷阱，它使用集中参数
声学，而典型的绒毛听声型使用分布参数声学。

集中参数设备设计象用分立电阻、电容、电感组成的电子电路，可做得非常小；分布式声学设备使用波导近
似设计，大小取决于声音波长。

例如，排箫(?波长)和一个汽水瓶(集中参数)可以发出同样高音调和同样响的声音，但排箫要比汽水瓶长好几倍。

改进的1/4波长陷阱(IMPROVED QUARTER-WAVELENGTH TRAPS)
不用蓬松的玻璃纤维棉，而是固定它，把它粘在声音板的表面，然后用线
悬挂在壁橱中。

频率响应曲线与"绒毛球"1/4波长陷阱相同。

玻璃纤维不必放
在外面，因此陷阱可保持工作好多年。

交感共振陷阱(SYMPATHETIC RESONANCE TRAPS)
交感共振器或面板陷阱是吸声板和玻缡纤维陷阱的的近亲。

通常挂在空中，它们通过调整大小和增长长度来调谐。

特征频率设置为共振运动，入射声能转
化为面板振动能量。

能量消耗发生在空气进出面板的表面，它固有的内损耗也
阻尼它的运动。

这些面板的大小必须是1/4波长，否则不会与声波交互感应。

一个正确调谐的8乘8面板作用在40Hz。

要取得最佳效果，面板平面必须朝着
波阵面。

实际房间中使用也受到大小的限制。

亥姆霍兹陷阱(HELMHOLTZ TRAP)
最经典的声陷是亥姆霍兹陷阱，名字源于伟大的、过去的德国声学家。

从
概念上说，亥姆霍兹陷阱与内部塞满棉絮的水壶没有区别。

它外表通常象1/4
英寸吸声板，后面有1-3英寸气隙，塞有轻质的建筑绝缘材料。

这类吸声器吸声曲线显示强烈的频率选择性，这类陷阱的使用有两个困难：1.它是单一频率型，必须调谐到房间模式。

2.陷阱的性能更多地依赖于空腔中
吸声棉的数量以及墙壁的坚硬程度，尤其是穿孔板，调谐困难。

函数陷阱(FUNCTIONAL TRAPS)
早在五十年代，RCA实验室主任，对音频实践和理论有许多的贡献的Harry Olsen博士，就提出了"functional sound absorber"。

它很独特，对低频处理
有100%和60%的效率。

他设想将它用在大房间和厅堂的顶部，但在他别的专著
中他建议最好将吸声器放在小房间的角落里。

"函数吸声器"与压力区陷阱相近。

玻璃纤维的密度与空气中自由声音的辐
射阻抗阻抗上匹配。

基本上，如果玻璃纤维太紧密，声音弹回，如果它太松声
音直接穿过。

表面阻力与内部气隙容积相结合，使陷阱提供非常低的频率响应
曲线，类似于电子学上的RC电路。

通过调整R和C的值，期望的RC时间常数
就能控制陷阱的滚降特性。

声音吸收总是两个因子的函数：暴露在声场中的声学材料表面和表面的有
效频率响应。

Olsen博士的圆柱低频陷阱有超过外表正面表面积三倍的表面积，再者，它在低频非常有效，因为它通过RC时间常数声学电路设计，远胜于传统的1/4波长"绒毛球"。