ReadScapes


Tube Traps
(incl. instructies voor zelfbouw)

Oorspronkelijke publicatie: ©2004 ThingMan
herziene versie: ©2018 - 28 februari - ThingMan



Tube Traps, of kortweg "tubes", kunnen in bepaalde situaties een akoestische totaaloplossing zijn.

In dat geval zullen ze
zowel de nagalmtijd als de reflecties beheersen in een muziekruimte.

In de rechtse kolom van de verzamelpagina over "
Akoestiek Thuis" kun je vier artikelen vinden over de praktische toepassing en de sonische uitwerking van tubes.
Alleen het eerste artikel -- in feite toch wel het meest omvattende van de vier -- werd in het Nederlands vertaald.

In dit artikel zal het vooral gaan over de bouw en de werking van een tube.
Het tweede deel bevat de instructies waarmee je tubes zelf kunt gaan bouwen.

De tamelijk prominente aanwezigheid van tubes blijkt in de meeste woonomgevingen de grootste negatieve keerzijde van deze hulpmiddelen te zijn. Dat is in die context zeker geen onterecht stempel.
Daarentegen is
de flexibiliteit en mobiliteit van tubes onovertroffen! Dat is in andere dan woonomgevingen soms ook een voordeel.

Dit artikel wil er, samen met voornoemde vier praktijkschrijfsels, voor zorgen dat je in elk geval op voorhand zult kunnen weten waarom je beter wel, of juist geen tubes moet inzetten bij je thuis.







De term, "corner loaded basstrap" wil in het Nederlands iets onvertaalbaars overbrengen als "door een hoek gevoede basval"...

Het begrip '
val' dien je hier dan op te vatten in de betekenis van een 'muizenval' of een 'fuik':
dat wat erin gaat kan er in principe niet zomaar meer uit.

Tube Traps voor beheersing van het echte laag komen
altijd het best tot hun recht in de hoeken van de kamer.
Daar heersen namelijk ook altijd
breedbandige akoestische drukmaxima, die letterlijk het voedsel voor een tube trap zijn.

Het totale gebogen oppervlak van de tube trap is absorberend voor frequenties onder 350 Hz, ongeacht de
richting van de reflecterende zijde naar de ruimte toe.



naar boven






Wat zijn het nu precies ?

Tube traps
zijn zogenaamde corner loaded basstraps, die tevens bruikbaar zijn als eenvoudige diffusers voor het middengebied.
Deze doeltreffende, lichte en verplaatsbare akoestische hulpmiddelen worden onder de merknaam "Tube Traps" door ASC (Acoustic Sciences) vanuit de V.S. op de markt gebracht.

De gelukkige combinatie van effectiviteit en flexibiliteit bij tubes is veruit het grootste voordeel. Dit brengt gemakkelijke inzetbaarheid met zich mee.
Ook het gegeven dat ze
tegelijkertijd voor nagalmbeheersing en reflectiebeheersing (dus: voor absorptie en diffusie) kunnen worden ingezet, is een eigenschap die in feite door geen enkel ander akoestisch hulpmiddel zo goed wordt neergezet.

De werking van cylindrische drukkamerabsorbers behelst bekende akoestische principes, geheel analoog aan een elektronisch LCR-netwerk (spoel, condensator en weerstand).
De tube is op dit punt een zgn.
"massa-veer systeem", zoals de meeste andere absorberende elementen voor laag en midlaag dat ook zijn.

Bij een correcte dichtheid (densiteit) en dikte van de buiswand ontstaat een lichte onderdruk in de buis, als gevolg van de verhoogde stroomsnelheid van luchtdeeltjes onmiddellijk rond de buitenzijde van de buis.
Dit is enigszins vergelijkbaar met een constant vacuum.
Luchtmoleculen buiten de buis worden als het ware naar binnen "getrokken", maar ontmoeten wel de nodige
weerstand op hun weg.
De juiste weerstand wordt door de poreuze buiswand van zeker densiteit en dikte veroorzaakt.
Het is ook die weerstand die maakt dat geluidsgolven op hun weg door de buis (gedeeltelijk) uitdoven. Tube trap absorptie in een notendop...

Normaal gesproken is de helft van het cylindrische oppervlak van de tube volledig absorberend.

De andere helft is beplakt met reflecterende folie, waardoor die zijde absorberend werkt voor frequenties
tot ca. 400Hz, terwijl hogere frequenties niet geabsorbeerd, maar willekeurig verstrooid worden dankzij de reflecterende folie op de cylindrische vorm.


Het
centrum van het reflecterende oppervlak is op elke tube meestal gemarkeerd.

Waar en hoe inzetten ?

D
e inzet van tubes wordt in een gedetailleerde en vergaande uiteenzetting toegelicht in het artikel, "Een Luisterruimte Optimaliseren met Tubes".


In essentie worden tubes ingezet om twee redenen:

  • Beheersing van het nagalmkarakter en het indirecte geluidsveld in een luister- of woonruimte.
    Aldus ingezet kan een configuratie van tubes nagenoeg het volledige audiospectrum omvatten. Alleen frequenties lagen dan 50Hz kunnen door tubes niet afdoende worden aangepakt, indien daar een groot probleem mee zou zijn.
    Breedbandige absorptie van laag en midlaag dient sowieso altijd al plaats te vinden vanuit de kamerhoeken, en dat is bij gebruik van tubes niet anders. Door zorgvuldige opstelling en dosering van tube traps en door een goede combinatie van de benodigde buisdiameters, ontstaat een uitgebalanceerd nagalmkarakter voor frequenties onder 400 Hz, op voorwaarde dat de ruimte zelf geen grote resonantieproblemen veroorzaakt.
    In de meeste ruimtes zijn vier tot tien dikke tube traps nodig om die balans te realiseren.

  • Controle van reflecties in de luisterruimte.
    Hiervoor worden aanvullend nog dunne, 30cm tubes ingezet langs de zijwanden, de wand achter de luidsprekers en de wand achter de luisteraar, in elk geval voor zover daar nog geen "dikke" tube traps zijn opgesteld voor genoemde laagcorrectie.
    Ook kunnen tubes prima hangend aan het plafond worden ingezet.

Door de reflecterende helft van de cylinder doelbewust naar de ruimte te richten ontstaat diffusie en breking van de erop vallende geluidsgolven boven 400 Hz. Een correcte beheersing van reflecties is cruciaal voor een overtuigende ruimtelijke afbeelding van muziek en een relatieve vrijheid van klankkleuring als gevolg van een "sprekende ruimte".

Hoewel er met echte diffusers veel betere resultaten te behalen zijn
op het gebied van reflectiebeheersing, kan diffusie met tubes toereikend genoeg zijn om veel liefhebbers tevreden te stellen.
De mogelijkheid om een akoestische totaaloplossing met één product te realiseren is zeker erg aantrekkelijk.

Er is echter ook geen reden te bedenken om in een ruimte niet gewoon ook diffusers toe te passen op de daarvoor optimale locaties, samen met tubes, met basstraps, met paneelabsorbers en met vlakke absorptiepanelen. In dat geval maken tubes een integraal onderdeel uit van een groter plan van akoestische aanpak.

Pas wanneer de lat maximaal hoog ligt zal blijken dat het niet helemaal hoeft te kunnen lukken om met uitsluitend tubes een bevredigende muziekruimte te realiseren. Je zult dan een combinatie van akoestische maatregelen moeten uitwerken, elk in zijn ideale werkgebied en op zijn ideale locatie.

In de foto hieronder zijn de tubes zeker prominent aanwezig, maar de grootste "vormgevers" van het indirecte geluidsveld in deze ruimte zijn zeker de (gele) diffusers op de voorwand!
















de gecombineerde aanpak:

tube traps in verschillende diameters worden strategisch in de hele ruimte ingezet, voor zowel laag- en midlaagabsorptie (nagalmbeheersing), als diffusie van middentonen en het hoog (reflectiebeheersing)





Tubes zijn dus flexibel inzetbare, lichte en tegelijkertijd doeltreffende
breedbandabsorbers, met name voor het het lage middengebied en het middengebied.

De frequentie waarop maximale absorptie plaatsvindt is deels afhankelijk van de diameter van de tube.
Hoe groter de diameter, des te lager kan de bruikbare absorptie doorlopen.

Absorptie tussen 130 en 400Hz (of hoger, aan de kant van de absorberende zijde) is mogelijk met de slanke 30 cm tube.
Met een dikke 52 cm trap tube is bruikbare absorptie vanaf 50 Hz mogelijk.



Reflecties dienen uiteraard niet volledig te worden uitgebannen. Ze zijn nodig om de ambiance van de opname te 'dragen' in de ruimte.

Reflecties moeten deels willekeurig worden
verstrooid, en deels worden geabsorbeerd.

De te manipuleren balans tussen beheersing van het nagalmkarakter enerzijds en het reflectiekarakter anderzijds, wordt diepgaand besproken in het artikel, "De Praktijk van Nagalm- en Reflectiebeheersing".

Klik
HIER voor dit artikel.




naar boven


zelfbouwtubes...





eerste reflecties via de zijwanden

Zelf Tubes Bouwen

Voor de liefhebber die tubes zou willen toepassen en tegelijk zelfbouw niet schuwt, zijn hieronder de benodigde aanwijzingen voor het maken van eenvoudige, maar doeltreffende zelfbouwtubes geplaatst.





De Basis

Als basis voor een tube dient een zgn. 'industrieschaal' -- een glas- of steenwol buis die bedoeld is voor de thermische isolatie van industriële leidingen.

Zelf maakte ik in de jaren tussen 2000 en 2005 altijd gebruik van de
Rockwool Industrieschaal 850.
Dat ging in die jaren nog uitstekend...

In de loop van 2005 werd echter de homogeniteit van de persing geleidelijk aan minder. Delen van de buis konden duidelijk slapper en van mindere densiteit zijn dan de rest.

Dit was destijds één van de twee redenen om op te houden met de kleinschalige productie in eigen beheer, ten behoeven van derden.

Een goed alternatief voor de 850-schaal bleek destijds voor een kleinverbruiker niet voorhanden...





Een stevige buis maken

De schaal is af-fabriek meestal over de hele lengte opengesneden.
Dat is nodig als de schaal
om een leiding moet worden aangebracht.
Het is een nadeel als de schaal voor tubes moet worden gebruikt, want de naad zal moeten worden gedicht...
De naad is een nadeel dat op 2 manieren opgelost kon worden.

In de eerste plaats waren de schalen, op verzoek, ook
naadloos leverbaar.
De minimale afnamehoeveelheid hiervoor was dan wel 15 meter (= 15 losse schalen).

De tweede manier is om zelf de naad maar weer dicht te kitten. Dat zal met goed hechtende siliconenkit moeten gebeuren, want er behoort een stabiele en stevige cylinder te ontstaan.

Het nadeel van deze maatregel tov de eerste is de meerprijs voor kit: elke naad is 1m lang, en er is best flink wat kit nodig om 'm goed hechtend aaneen te 'smeden'...





Het is de bedoeling dat het eindproduct een stevige, geheel gesloten cylinder zal worden. Deze stevigheid wordt
voor het grootste deel ontleend aan de perskwaliteit / homogene densiteit van de schaal, en voor een kleiner deel door de goed aangebrachte kitnaad die verband schenkt, en ook nog door de eindpanelen, verderop.





Wanddikte, buisdiameter en folie

De geschikte wanddikte heeft een relatie tot de diameter van de buis.
De diameter is in hoofdzaak bepalend voor het frequentiegebied waarbinnen bruikbare laag- en/of midlaagabsorptie kan plaatsvinden.
De wanddikte (en daarmee de stromingsweerstand) behoort toe te nemen bij dalende frequentie.

En dus: hoe groter de buisdiameter, hoe groter ook de wanddikte moet worden.

  • voor een buisdiameter van 22cm geldt een wanddikte tussen 25 en 30mm

  • voor een buisdiameter van 30cm is een wanddikte van 30mm het meest geschikt

  • voor een buisdiameter van 40cm is een wanddikte tussen 35 en 40mm geschikt

  • voor een buisdiameter van 50cm is altijd een wanddikte van 40mm aan te raden


De schalen in de voorgaande foto'zijn af-fabriek reeds halfzijdig met reflecterende folie uitgevoerd.
Industrieschaal 850 wordt echter
zonder folie geleverd.
Die zul je dus zelf
op één helft moeten (laten) aanbrengen.


Dat werd gedaan met een zelfklevende folie, zoals bij de foto onder.
Die folie werd door de leverancier van de buizen aangeboden, want mede bedoeld voor dit type buizen.






Eindpanelen erop

Een eindpaneel van plaatmateriaal naar keuze wordt nu boven en onder aangebracht.

Afdichtmiddel en lijm is hier wederom siliconenkit.
Dit dient uiteraard voor afdichting van de ingesloten luchtkolom.

Wees niet zuinig met siliconenkit!

Voor één zijnaad en twee deksels heb je bij een 50cm schaal ongeveer driekwart tube kit nodig.




Na het lijmen van de deksels moet je de buizen voorzichtig wegzetten om te drogen.

De deksels kunnen nog een hele tijd goed gecentreerd worden, voordat de kit weerstand gaat bieden.

Ik liet de schalen minimaal twee etmalen met rust, om de dikke kitverbindingen de gelegenheid te geven volledig uit te drogen.




Na het drogen van de kit onstaat als het goed is een stevige cylinder, die veel gewicht kan hebben op de lengte-as.


Het is altijd belangrijk om ervoor te zorgen dat gekitte naden
helemaal luchtdicht en kiervrij zijn!!


Wanneer de buis lek blijkt te zijn zal het rendement van de tube als absorber daardoor verminderen, zonder dat dit nu echt nodig zou zijn geweest.







Stofferen


De laatste, meest tijdrovende en ook meest lastige klus is het
stofferen van de schaal.



De eerste eis die aan de stoffering moet worden gesteld is dat ze vezeldicht is, maar toch nog enigszins luchtdoorlatend is geweven.




Er blijkt eigenlijk maar één echt nette manier te zijn om een schaal te stofferen, en dat is met een
rondom dichtgestikte hoes - een kokerrokje dus...



De naad van de doorgestikte hoes is links op de foto te zien (bovenste tube).




Een koker van stof,
met een omtrek die net
iets kleiner is dan de buis zelf.




De twee eis die aan de stof moet worden gesteld is dat ze enigszins rekbaar is, maar zeker niet teveel (geen stretchstof!)



Maar wat je boven alles ook wilt vermijden is stof zonder enige rek.
Niet doen; dat wordt een ramp...





Het stofferen zal een techniek zijn die je redelijk snel onder de knie gaat krijgen, als je methodisch te werk wilt gaan.

Dat betekent in elk geval dat je niet lukraak begint met ergens nieten in het deksel te schieten.

Je kunt de omtrek beter eerst verdelen en vastnieten in kwarten, dan in achtsten, en vervolgens zestienden.
Hierbij zo regelmatig en symmetrisch mogelijk nieten.

Tegelijkertijd zul je,
bij het tweede en laatste eindpaneel, ook de rekspanning rondom zo gelijkmatig mogelijk moeten zien te houden.

Stof die met een motief of streep is uitgevoerd zal lastiger zijn om mooi haaks en egaal te spannen, zodat effen stof -- in elk geval in het begin -- sneller een beter resultaat zal opleveren.

Een electrische of pneumatische tacker is onmisbaar om met voldoende kracht twee- of driedubbele lagen stof
met voldoende lange nieten vast te tacken in de eindpanelen.

Voor een goed eindresultaat is de pasvorm van de stofhoes erg belangrijk.

Als deze te strak is ben je zomaar 20 min. bezig om 'm alleen al goed over de buis heen te trekken... als dat al heelhuids lukt bij een buis waarin ergens een densiteitsprobleem in zou zitten....

In elk geval zal het eindresultaat nu zijn dat de hoes meteen al lekker strak zit.

Bij een correct passende hoes duurt het ongeveer 1 minuut om deze over de buis heen te trekken...


Ik zocht altijd zelf de stof uit, maar liet er vervolgens door een vakvrouw hoezen van maken.
De omtrek van een hoes moet 1 tot 1,5cm kleiner zijn dan de omtrek van de buis zelf.
Vanzelfsprekend moet de hoes als een geheel symmetrische koker in elkaar zijn genaaid.


Als een hoes wat los zit is dat niet erg. Door de (minimale) rek in de stof,
plus een goede techniek van stofferen komt die te losse hoes er vanzelf toch hartstikke strak omheen te zitten!


 

De eventuele rest mag / kan je zelf waarschijnlijk bedenken...

Veel succes en plezier met het bouwen,
en vooral met beluisterbare resultaat !


Toine Dingemans, 28 februari 2018.



naar boven