Muziekliefhebbers die serieus met audio te maken hebben zullen meestal het begrip "Tube Traps" kennen, al is het slechts vaag of alleen van naam. De beschikbare kennis om het volledige potentieel van deze cylindrische drukkamerabsorbers te benutten is echter teleurstellend klein, in elk geval in Nederland en België. Als er al gebruik wordt gemaakt van tube traps, dan worden ze automatisch bijna altijd opgesteld in de kamerhoeken. Dat is op zichzelf prima, maar het is lang niet alles! Het lijkt er daardoor op dat men niet bekend is met alle mogelijkheden tot sonische vooruitgang met behulp van tube traps. Het doel van dit artikel is om hier inzicht in te verlenen en wel op een praktisch hanteerbare manier.

Fig.1, hiernaast, toont de typische opstelling van tube traps die bijna altijd wordt gehanteerd. De zwarte rechthoeken stellen de luidsprekers voor en de X vertegenwoordigt de luisteraar. De cirkels stellen (zo goed als mogelijk is kamerhoge) kolommen met tube traps voor. Er wordt hier dus 1 kolom in elke hoek ingezet.

Wat is er eigenlijk mis met deze opstelling?
Op zich niets, maar als dit alles zou zijn wat je zou doen, zal het resultaat doorgaans niet heel bevredigend zijn, zeker niet wanneer de ruimte verder onbehandeld is!
Allereerst wordt alleen beheersing van het lagere basgebied verkregen, doordat op de fundamentele resonantiemodi van de kamer wordt ingewerkt. Deze opstelling heeft in het geheel geen betrekking op de mogelijkheden voor het beheersen van wandreflecties, noch op een aantal andere aspecten zoals het elimineren van de oervervelende "modderfactor" (midlaag rondom 150Hz), het terugdringen van kleuring (midden- en hoger middengebied) en het verbeteren van articulatie, ruimtelijke afbeelding, stereobeeld, ambiance en nagalm in de ruimte.
Niettemin is deze absoluut minimale opstelling met tubes soms in staat om, in een ruimte met niet al te grote laagproblemen, reeds een uitstekend basfundament te verzorgen.

Basbeheersing

De opstelling zoals in fig.1 is dus niet "compleet", zelfs niet voor een volledige beheersing van de lagere basweergave.
De laagfrequente resonanties in een ruimte treden op tussen tegenover elkaar liggende parallelle wanden. Tube traps in de hoeken hebben weinig of geen invloed op resonanties die zich ontwikkelen in het middengedeelte van deze tegenover elkaar liggende wanden. Om die te beheersen zouden enkele tube traps in het midden van de muur achter de luisteraar moeten worden geplaatst (dat is dus onderaan in de plattegrond van fig.2 Op deze wijze worden de voor-achter resonanties van de lengte van de kamer duidelijk beter beheerst.

De twee tube traps die achter de luidsprekers in de hoeken staan zijn voor ons doel van basbeheersing eigenlijk niet eens zo heel belangrijk. Waarom niet? Wel, omdat een basresonantie een stel tegenover elkaar liggende muren nodig heeft om tot ontwikkeling te komen. Zodoende is het correct dempen van slechts één van twee tegenoverliggende wanden reeds toereikend om de meeste basresonanties of staande golven te beheersen.

Wat zou dan wel een optimale opstelling kunnen zijn voor het beheersen van basresonanties in een ruimte?

Fig.2 toont de suggestie daartoe.

Fundamentele Resonantie

De belangrijkste tube traps uit fig.2 zijn de drie kolommen achter in de ruimte (achter de luisteraar dus). Ze werken samen om de meest laagfrequente basresonanties van de ruimte te beheersen. Er wordt hierbij uitgegaan van een luidsprekeropstelling in de lengterichting van de kamer.
Deze drie kolommen voor het basgebied moeten dan wel een voldoende grote diameter hebben om de laagste frequentie -- de fundamentele of grondresonantie van de ruimte – te kunnen absorberen.

Welke is dan deze grondresonantie voor je ruimte? Dat is altijd de frequentie van de halve golflengte die met de snelheid van het geluid de grootste afstand overbrugt. Om deze te berekenen deel je simpelweg 172 (dat is de halve geluidssnelheid in m/s) door de grootste afstand in meters.

Bijvoorbeeld, een ruimte met een lengte van 4,6 meter zou een grondresonantie van 172/4,6 = 37Hz hebben. Voor doeltreffende absorptie van een frequentie van 37Hz moet je altijd de dikste 52cm tube traps inzetten. Hoe groter de diameter van een tube trap, hoe lager de frequentie tot waar de effectieve absorptie kan doorlopen.

Onderstaand overzicht toont, bij benadering, de onderste grensfrequenties
van de gangbare modellen tube traps:

52cm/20" absorbeert tot 35Hz

42cm/16" absorbeert tot 45Hz

30cm/12" absorbeert tot 63Hz

22cm/9" absorbeert tot 110Hz

Enig rekenwerk kan dus uitwijzen welke tube traps nodig zijn voor het beheersen van basresonanties in de luisterruimte in kwestie. Als de grootste afmeting in de ruimte 3,4m overschrijdt -- en dat zal heel vaak wel zo zijn -- dan wordt de fundamentele resonantie van de ruimte 50Hz of lager. In dat geval is afdoende absorptie alleen mogelijk met enkele van de dikste 52cm tube traps. Toepassing van 41cm of 30cm tube traps voor het absorberen van de grondresonantie zou verkeerde zuinigheid zijn in ruimtes van 3,5m en langer, alhoewel deze dunnere tube traps in een later stadium en in een andere context nog hun nut zullen gaan bewijzen.

Tot nog toe zijn drie kolommen met tube traps beschreven, staande langs de achterste muur van de ruimte achter de luisteraar. Indien dit toereikend zou zijn voor het beheersen van de laagste basresonantiemodi van de ruimte dan is dat mooi. Maar als de ruimte nog altijd rommelig en traag wil klinken in de lagere bassen, dan kun je experimenteren met meer tube traps tegen deze achtermuur, totdat het resultaat in dat frequentiegebied naar wens is. Mocht zelfs dát nog niet afdoende zijn, dan zal de traagheid waarschijnlijk eveneens te wijten zijn aan overige resonantiemodi, nl. die tussen de beide zijwanden, al of niet in combinatie met die tussen plafond en vloer.

Het toepassen van extra tube traps langs de achterwand, naast de drie reeds aanwezige kolommen, vraagt om enige creativiteit. Ze kunnen met goed gevolg horizontaal onder het plafond worden gehangen, in de hoek waar plafond en achtermuur samenkomen.
In fig.2 rechts zijn deze horizontaal hangende tube traps te zien als rechthoeken met golvende lijnen.

Er hangen ook andere voordelen samen met het horizontaal ophangen van tube traps in de hoek van plafond en achterwand, want deze wijze van plaatsing draagt aldus eveneens bij aan het beheersen van lage resonantiemodi tussen vloer en plafond. Ook helpt deze opstelling mee om de zgn. akoestische oppervlaktegolf te absorberen, die zich dicht onder het (harde) plafond voortplant.
Zelfs wanneer je meent niet meer basbeheersing nodig te hebben, na het installeren van de besproken 3 kolommen, dan nog zal het lonend blijken om deze horizontaal hangende tube traps in te zetten. In dit laatste geval hoeven het niet meer de dikste 52cm varianten te zijn, maar dan zullen tubes van 30 of 42 cm uitstekend blijken te voldoen. Je kunt middels de eerder genoemde rekensom (172 / afstand in meters) zelf uitrekenen welke diameter uiteindelijk nodig zal zijn voor inwerking op de fundamentele resonantie tussen vloer en plafond, maar je kunt ook besluiten die resonantie niet aan te pakken als deze verder niet storend blijkt te zijn. Experiment en stapsgewijze aanpak is daarom nuttig.

Tot nog toe hebben we afgerekend met de fundamentele resonantiemodus
van de grootste ruimtelijke afmeting.
De drie dubbel gestapelde kolommen en de horizontaal hangende rij tegen de achtermuur zullen daarnaast ook de verticale resonantiemodus enigszins temmen.

Hoe zit het dan met de fundamentele resonantiemodus
die tussen de twee zijwanden van de ruimte optreedt?
Ook deze modus is al deels getemd als gevolg van de toepassing van de twee lange kolommen in de hoeken van de achtermuur. Maar aangezien een derde kolom halverwege de achtermuur noodzakelijk blijkt, zal ook blijken dat kolommen halverwege elke zijwand met goed gevolg kunnen worden ingezet.
Dit zijn de twee cirkels langs de zijwanden in fig.2.

Met de bekende berekening is weer snel te achterhalen welke diameter tube nodig zal zijn om de fundamentele resonantie tussen de twee zijwanden aan te pakken.

De vraag dient zich nu aan:
Wanneer stop je eigenlijk met het toevoegen van tube traps voor de laagste frequenties?
Ofwel: hoe weet je dat je voldoende laagfrequente beheersing in de ruimte hebt aangebracht om de fundamentele resonanties te beheersen?

De ideale lage basweergave van een audiosysteem (waaronder inbegrepen de luisterruimte) zou krachtig en met impact moeten zijn op de initiërende transiënt, maar daarna vast en droog en zonder een "staart van nagalm" die er onmiddellijk achteraan 'zweeft'. Om dit te testen is een opname met een krachtige bassdrum of geplukte bas nuttig. Als er overmatig laagfrequente resonanties aanwezig zijn, zal die staart rommelig klinken en naijlen (niet persé boemerig, want dit komt doorgaans uit de hogere basresonanties).
Naarmate meer laagfrequente tube traps ingezet worden (uiteraard wel op plaatsen waar ze hun bedoelde werk kunnen doen!), zou de lage basweergave die rommeligheid langzaamaan moeten kwijtraken en vaster en droger worden. Op een gegeven moment is de absorptie toereikend en evenwichtig en – niet te vergeten – naar je eigen voorkeur.

Als je nu nog verder zou gaan en meer tube traps toevoegt, zul je tenslotte
de initiële impuls aantasten en verdringen en dat is waarschijnlijk niet de bedoeling!

Bij het luisteren naar het punt waarop verdere absorptie niet zinvol meer is kun je het beste alleen aandacht besteden aan de kwaliteit van de lagere bas – het rommelige versus het droge geluid van bastransiënten. Negeer vooralsnog evt. boemerigheid, die gekoppeld is aan het hogere basgebied, want dit fenomeen kan nog altijd manifest zijn na het succesvol aanpakken van lagere resonanties. Deze rommeligheid in het hogere basgebied houdt verband met de harmonische boventonen van de fundamentele resonantiemodi van de ruimte, alsmede met de luidsprekeropstelling en de luisterplaats, alhoewel deze laatste twee aspecten in dit stadium van akoestische optimalisatie
feitelijk al wel in orde zouden moeten zijn!

Als het voorstel van de drie kolommen met 52cm tube traps langs de achtermuur in jouw situatie reeds voorbij het optimale punt van lage basabsorptie zou gaan kun je uiteraard met minder omvangrijke tube traps voor dit doel volstaan (42 of 30cm), maar dit is een hoogst onwaarschijnlijk scenario.

Een kolom met tube traps beslaat, in het ideale geval,
zoveel mogelijk de volledige hoogte tussen vloer en plafond.

naar boven

fig. 2

Harmonische Resonantiemodi

De tweede harmonische van de fundamentele basresonantie van de ruimte kan soms nog verder teruggedrongen moeten worden, zelfs als de fundamentele resonantie naar bevrediging wordt beheerst in een mate die je zelf goeddunkt. Hiervoor zijn meerdere redenen.
Deze harmonischen bevinden zich in de hogere basregionen, die beduidend beter hoorbaar zijn voor het menselijk gehoor dan de lagere bassen, waardoor ook een mildere resonantie al veel sneller storend hoorbaar wordt in de vorm van kleuring. De meeste muzieksoorten en luidsprekers bevatten bovendien beduidend meer energie in het hogere basgebied dan in het lagere deel en zullen zodoende de harmonischen van de lage resonantiemodi vaker en zwaarder aanspreken.

Bestaat er dan een manier om hogere basresonanties te dempen, onafhankelijk van de lagere, zodat elk gebied naar eigen voorkeur kan worden afgeregeld?

Zo’n manier is er gelukkig inderdaad - in feite zijn er zelfs twee strategieën om te combineren.

Allereerst kan wazigheid in het hogere basgebied beheerst worden door alleen dunnere tube traps te kiezen, waarbij de laagabsorptie veel eerder afvalt als bij de grotere diameters. Met deze variant worden de laagste basresonanties ongemoeid gelaten. Om de juiste diameters te kiezen, waarmee enkel de tweede harmonischen en hoger worden beheerst, dien je het model te kiezen waarvan de absorptie doorloopt tot onder de frequentie van de tweede harmonische, maar niet zo diep als de fundamentele resonantie. De tweede harmonische is simpelweg de verdubbeling van de fundamentele resonantie en is het makkelijkst te berekenen door in de eerder besproken formule 172 (½ geluidssnelheid) te vervangen door 344 (de geluidssnelheid in m/s).

Deze aanpak met dunnere tube traps, uitsluitend voor het beïnvloeden van de hogere basregionene, is maar ten dele effectief. De afvalkarakteristiek van een tube trap verloopt in het laag geleidelijk, en zeker niet plotseling. Zodoende zal een tube trap, geselecteerd en opgesteld om het hogere basgebied aan te pakken, altijd ook een beetje van de lagere resonanties absorberen. In veel gevallen zal de tweede harmonische van de lengtemaat behoorlijk dicht bij de fundamentele resonantie van de breedte of hoogte liggen, zodat een 41cm tube trap ook die resonantie nog kan gaan aanpakken.

De tweede strategie gaat daarom wat verder, en maakt het mogelijk om uitsluitend de tweede harmonischen te behandelen tussen elk gewenst paar tegenover elkaar liggende wanden.

Als je tube traps langs een bepaalde wand opstelt, zullen ze de fundamentele resonantie absorberen, maar ook alle harmonischen die optreden als gevolg van de afstand tot de tegenoverliggende wand. De eerder besproken opstelling van fig.2 zal dus de fundamentele en de harmonische resonanties absorberen die optreden tussen de wand achter de luidsprekers en die achter de luisteraar. Als diezelfde tube traps halverwege diezelfde lengte geplaatst worden (dus halverwege de lengte van voor tot achterwand), dan zullen ze enkel de tweede en hogere even orde harmonischen absorberen, terwijl ze de fundamentele resonantie helemaal ongemoeid laten.

Vanwaar deze magische eigenschap van selectieve absorptie?
Welnu, de fundamentele resonantie en alle harmonischen hebben hun drukmaxima tegen de twee tegenover elkaar liggende wanden die de resonantiemodus opwekken en ondersteunen. Tube traps absorberen het best op plaatsen waar een akoestisch drukmaximum heerst. De fundamentele resonantiemodus, zijnde een halve golflengte modus, heeft in het geheel geen akoestische druk op het punt halverwege de twee tegenoverliggende vlakken die de resonantie opwekken en dragen. De in de hogere basregionen werkende tweede harmonische heeft echter wel een drukmaximum op ditzelfde punt, waardoor die op dat punt maximale absorptie geniet.

Zo is het mogelijk om door correcte plaatsing van tube traps selectieve beheersing in het laag te realiseren door "boemerigheid" uit de hogere regionen weg te absorberen, en tegelijk het laagste laag (dat mogelijk al werd geoptimaliseerd) ongemoeid te laten.
De algemene strategie is simpelweg om enkel die tubes te plaatsen die bedoeld zijn om de tweede harmonische van een basresonantiemodus te beheersen, maar die niet de fundamentele resonantie aantasten. Dit moet dan halverwege de ruimtelijke afmeting gebeuren die de oorzaak is van de resonantiemodus.

In fig.2 rechts zijn deze te zien als de twee kolommen met tube traps die in het midden van elke zijwand geplaatst zijn. Ze werken enkel in op de tweede harmonische van de lengtemodus en laten de grondresonantie ongemoeid.

Mocht je nog meer controle over de tweede harmonische van deze lengtemodus willen uitoefenen, dan kan een in het midden van de ruimte, horizontaal aan het plafond opgehangen rij tube traps uitkomst bieden. Ook deze wordt in fig.2 weergegeven als de rechthoek met de golvende lijntjes in het midden van de kamer.

Er zijn omstandigheden te bedenken waarin je deze horizontale rij eerst wilt installeren, alvorens de staande kolommen halverwege de zijmuren te installeren. De kolommen langs de zijmuur zullen eveneens de resonantiemodi van die zijwand beïnvloeden, alsmede de fundamentele resonantie. De horizontaal hangende rij heeft minder invloed op deze laatste resonantiemodus, maar juist weer wel op de resonantiemodi tussen vloer en plafond.

Tube traps die halverwege muuroppervlakken worden geplaatst, voor het beheersen van tweede harmonischen, hoeven niet zo’n grote diameter te hebben als tube traps aan het langste uiteinde van de kamer. Die moeten immers ook de fundamentele resonantie te lijf gaan. Eerder werd al besproken dat tube traps voor tweede harmonischen een afvalpunt dienen te hebben dat lager ligt dan de tweede harmonische die voor een bepaalde afmeting geldt, maar niet persé veel lager hoeft te zijn dan de grondresonantie voor die bepaalde afmeting! Als dat wel het geval zou zijn is dat verder ook niet erg, aangezien de opstelling halverwege sowieso de grondresonantie ongemoeid laat. Je hebt in zo'n situatie dan in principe teveel geld uitgegeven voor een te dikke tube trap (tenzij je datzelfde punt halverwege ook zou benutten voor het beheersen van de grondresonantie van de kamerhoogte en die dikte dan nodig zou hebben).

Onder sommige omstandigheden wil je misschien alleen tube traps selecteren voor het aanpakken van de hogere harmonischen van het basgebied, terwijl je de grondresonanties ongemoeid laat. Die situatie kan ontstaan als je relatief kleine (monitor) luidsprekers gebruikt, waarvan de resonantiefrequentie (het punt vanaf waar de laagweergave van die luidsprekers snel zal afvallen) slechts een weinig hoger ligt dan de grondresonantie van de kamer zelf. Bij de eerdere voorbeeldafmetingen leverde dit een fundamentele resonantie van 37Hz op, zeker een lagere frequentie dan de meeste kleine luidsprekers op sterkte zullen weergeven. In dit geval kan de grondresonantie zelfs doeltreffend benut worden om de basweergave en de schijnbare kracht van het laag uit zulke luidsprekers te vergroten.
Natuurlijk speelt in dit voorbeeld ook de opstelling van de luidsprekers in de ruimte een rol bij het zo diep mogelijk uitbreiden van diens laagcapaciteiten en in het aanspreken van de fundamentele resonantiemodi van de kamer. Complete verhandelingen werden reeds geschreven over de te sluiten compromissen bij het plaatsen van luidsprekers: voor weergave van de best mogelijke ruimtelijke informatie en zo min mogelijk klankkleuring zouden ze op voldoende afstand van wanden en vloeren moeten worden geplaatst. Tegelijk moeten ze wel voldoende dichtbij worden opgesteld om nog een bruikbare toename van de basweergave te realiseren.

Nog een situatie, die speciaal van toepassing kan zijn op luisteraars van rockmuziek. Opnames van rockmuziek worden veelvuldig gemixt met een nadruk op de hogere basregionen en een relatief gebrek aan lage bassen. Een weinig nadruk op de laagste regionen kan een lichamelijk voelbare sensatie toevoegen aan het ritme, zonder de muziek zelf "toe te dekken" (zoals boemende hogere bassen plegen te doen). In dit voorbeeld kan de gebruiker de fundamentele resonanties van de ruimte benutten om het aandeel lage bassen te vergroten door enkel de hogere basresonanties aan te pakken.

Een laatste voorbeeld, eerder ook al aangehaald, is er een waarin jij, als luisteraar, simpelweg ALLE lage bassen wilt behouden, zelfs indien de kwaliteit ervan enigszins rommelig zou zijn. Het zijn met name de boemende hogere bassen die zorgen baren en die beheerst moeten worden.
In deze voorbeelden (en waarschijnlijk ook nog in andere, ongenoemde gevallen) is het wenselijk om de beduidend meer hoorbare hogere basresonanties – voornamelijk tweede harmonischen – te beheersen en de grondresonanties zoveel mogelijk ongemoeid te laten.

Hoe?
Interessant genoeg is de beste strategie exact het omgekeerde van de typische setup om het lagere basgebied te controleren. Deze typische setup plaatst de tube traps enkel in de hoeken van de kamer, maar de beste tactiek voor het enkel beheersen van de tweede harmonischen van de basresonanties is om juist geen "dikke" tube traps te plaatsen in de hoeken. In plaats daarvan moeten de vier kolommen met tube traps naar het midden van elk van de vier muren verhuizen. Op deze plaats worden de tweede harmonischen van de ruimteresonanties het best aangepakt en de grondresonanties tegelijk het minst.






Beheersing van meerdere resonantiemodi tegelijkertijd

Een rechthoekige ruimte heeft vanzelfsprekend meer dan één afmetingsmodus. Er zijn er drie (lengte, breedte en hoogte) . Ruimtes met alkoven, ruimtes met een open verbinding naar aangrenzende vertrekken en L- of Z-vormige kamers hebben er nog veel meer.

De hiervoor besproken overwegingen, berekeningen en opstellingsstratiegieën dienen driemaal te worden uitgevoerd – eenmaal voor elke maatvoering. De optimale aanpak voor de ene afmetingsmodus zou dan in principe in conflict kunnen komen met een optimale aanpak voor een andere afmetingsmodus.
In sommige gevallen is zo'n conflictsituatie gemakkelijk op te lossen.

Bijvoorbeeld, de tweede harmonische van de lengte of breedte van de kamer zou heel dicht bij de grondresonantie van de kamerhoogte kunnen liggen. Aangezien beide zullen bijdragen aan traagheid in de hogere basregionen, kun je gemakkelijk twee vliegen in één klap vangen door tube traps met de juiste afvalfrequentie te kiezen en een horizontale rij langs het plafond te hangen, in het midden van de afstand waarvan je de tweede harmonische wilt aanpakken.

In de inmiddels overbekende fig.2 links zorgt de horizontale rij over het midden van de kamer voor beheersing van de tweede harmonische van de lengtemaat van de kamer, terwijl deze zich ook aan het einde bevindt van de vloer-tot-plafondhoogte, waarvan aldus ook de grondresonantie enigszins zal worden aangepakt.

Het plaatsen van diezelfde tube traps als staande kolommen op het midden van de zijmuren, eveneens te zien in deze tekening, zorgt echter voor een minimale aanwezigheid van tube traps aan de uiteinden van de kamerhoogte en zal zo niet of nauwelijks effect hebben op verticale kamermodi. Er is dan weer wel een bruikbare invloed op de grondresonantie tussen de twee zijmuren (de breedtemaat), terwijl dit bij de horizontaal hangende rij tubes juist weer niet het geval is.

Wanneer je eenmaal de basisstrategie voor selectie van tube traps voor het laag, alsook de gedachten achter hun optimale plaatsing hebt begrepen, zal het betrekkelijk gemakkelijk zijn om elke set tube traps zodanig op te stellen dat deze één van de resonantiemodi, en wel die in de gewenste richting, kan beheersen, terwijl tegelijkertijd de modi voor de overige twee richtingen maximaal of juist minimaal worden beïnvloed, wederom zoals je zelf wenst.

Aangezien je in een driedimensionale ruimte werkt zal elke plaats voor laagfrequente tube traps automatisch ook de overige twee richtingen beïnvloeden, buiten die waarop je je richt. Denk er daarbij ook aan dat grondresonanties kunnen worden gedempt door laagfrequent absorberende tube traps, opgesteld tegen één van twee tegenover elkaar liggende muren.
Je hoeft niet persé beide uiteinden te behandelen, tenzij de omstandigheden dit expliciet vereisen.






En de hogere frequenties dan?

Tot nu toe spitste deze verhandeling zich toe op het beheersen van fundamentele en tweede harmonische resonantiemodi van de ruimte. Maar hoe zit het met de hogere frequenties?

De grote tube traps aan het einde van één van de afmetingen absorberen natuurlijk niet alleen de grondresonanties en de tweede harmonischen, maar ook de derde en alle hogere harmonischen.
Tube traps die in het midden van één van de wanden zijn opgesteld absorberen eveneens tweede, derde en alle hogere harmonischen, maar laten de grondresonantie ongemoeid.

In de meeste ruimtes zal de derde harmonische, maar zeker de vierde, reeds een zodanig hoge frequentie hebben dat deze buiten het hogere basgebied valt. Die frequentie bevindt nog wel zich in de zgn. "warmteregionen".
In dit frequentiegebied moeten we ook beginnen met ons bezig te houden met het beheersen van reflecties.
Dat omvat meer dan enkel overwegingen t.a.v. resonantiemodi, maar ook bijv. de typische afstand van luidsprekers en luisteraar tot zijmuren en soortgelijke parameters.

We kunnen nu een aantal overwegingen maken die van toepassing zijn op tube traps in de voorste hoeken van de kamer – dus de kolommen die in fig.2 achter de luidsprekers zijn opgesteld.
Deze tube traps dien je feitelijk niet te selecteren op grond van de resonantiemodi van de ruimte, maar meer op basis van de laagweergave van je luidsprekers.

Absorptie en werkgebied van deze tube traps moet zijn aangepast aan de frequentie waarop de afval in het laag van je luidsprekers inzet (het -3dB-punt), aan hun Q-factor, aan de eventuele noodzaak tot basversterking (roomgain) middels nabijgelegen wandoppervlakken of hoeken en de afstand van de luidspreker tot de hoek.
Deze factoren kunnen er heel goed toe leiden dat je "dunnere" tube traps zult inzetten dan die voor de resonantiemodi voor de kamer zelf. Dit is de reden dat in fig.2 deze kolommen in mogelijke kleinere diameters afgebeeld zijn.

Er zijn geen simpele regels voor het optimaliseren van deze tube traps in de voorste kamerhoeken.
Het feitelijke doel is om deze hoeken vrij te maken van overdreven feedback, afkomstig uit de achterwaarts afgestraalde geluidsgolf van de luidsprekers.
Luidsprekers stralen het laag en midlaag rondom en in alle richtingen gelijkmatig af. Excessieve feedback vanuit de hoeken achter de luidsprekers zorgt voor een stevige en selectieve piek in de geluidsdruk op de luisterplaats, alsmede voor een duidelijke traagheid in datzelfde frequentiegebied. Dit alles is afhankelijk van de afstand van de luidspreker tot de hoek. Behalve de selectieve versterking van frequenties zal er soms ook (een even duidelijke) uitdoving zijn van andere frequenties, met laagfrequente faseverschuivingen op tussenliggende frequenties.

Een luidspreker kan soms ook doelbewust ontworpen zijn om enige laagondersteuning van zulke nabije oppervlakken (50-90cm afstand) te krijgen. Vooral kleine monitors op standaard of (gesloten) luidsprekers met een lage Q-factor hebben baat bij zulke roomgain. In zulke gevallen wil je zeker de feedback vanuit de hoeken dempen, maar niet de frequenties die onder de resonantiefrequentie van het luidsprekersysteem liggen!
Selecteer in zulke gevallen dan tubes met een afvalfrequentie die net wat hoger ligt dan de resonantiefrequentie (-3dB) van de luidsprekers!
Als de luidspreker inderdaad roomgain nodig heeft maar nog altijd wat dun klinkt in zijn "warmteregionen", zou het incidenteel zelfs nodig kunnen zijn om nog dunnere tube traps in de hoeken achter de luidsprekers te plaatsen, met een afvalfrequentie die niet enigszins, maar veel hoger ligt dan de resonantiefrequentie van de luidspreker. Er zou liefst wel een tube trap in die hoeken moeten staan, om de midlaag-feedback te temmen. Die kan voor bijzonder storende kleuring zorgen die gelukkig wel gemakkelijk te elimineren is. De tube traps die later pal achter de luidspreker zullen worden geplaatst zijn hiervoor zelfs nog belangrijker, en daarover volgt meer in het laatste deel van dit artikel.

Indien je luidsprekersysteem relatief groot is, en ontworpen werd voor fullrange basweergave in het vrije veld, dan is er geen roomgain -- geen hulp van een nabijgelegen oppervlak of hoek meer nodig. Het systeem zou dan al gauw veel te zwaar en traag gaan klinken, tenzij je de nabijgelegen hoeken volledig dempt tot ruim onder de resonantiefrequentie van de luidspreker. Daarvoor zullen dus, zeker bij een flink systeem, tube traps met een forse diameter nodig zijn of diepe, afgestemde basstraps. De mogelijkheid tot experimenteren met en luisteren naar diverse tube traps is hier zeker nodig, als je werkelijk de basweergave in de ruimte wilt optimaliseren.

Voor de moedige zelfbouwer zou een complete set tube traps een zeer effectief en betaalbaar stuk gereedschap kunnen zijn voor een leerzaam en langdurig experiment.
Aan het einde van dat experiment zal er een ruimte zijn ontstaan die akoestisch bijna volmaakt zal zijn.

Ik zeg hier met opzet "bijna volmaakt", omdat de ervaring me heeft geleerd dat zulke akoestische vervolmaking altijd ook inzet van akoestische diffusers noodzaakt.
Diffusers doen akoestische dingen (reflectiebeheersing en flutterbestrijding) die tubes niet zo heel goed kunnen, maar tubes en diffusers kunnen hun ding prima geheel onafhankelijk van elkaar doen, op locaties in de ruimte waar ze elkaar niet hoeven te hinderen.

Puur meettechnisch bezien is het niet zo goed mogelijk om erachter te komen of de basweergave van het systeem (dat is inclusief de ruimte) volledig of correct geoptimaliseerd is. De gehoormatige en in de tijd uitgesmeerde luisterervaring is op dit punt superieur. Het is dan mogelijk om in je experimenten ook voorbij het optimum van je voorkeur te gaan, om vervolgens weer terug te komen op de eerdere, meest optimale voorkeursbalans.
Dit houdt automatisch in dat je op een gegeven moment zult moeten experimenteren met meer tube traps dan er straks nodig blijken te zijn.
Geen punt voor een zelfbouwer...


naar boven

fig. 2

REFLECTIEBEHEERSING IN DE LUISTEROMGEVING

Hiervoor werd beschreven hoe de beheersing van de basweergave en de belangrijkste resonantiemodi in de ruimte tot stand komt. Resonanties treden altijd op tussen tegenover elkaar liggende oppervlakken.

Beheersing van resonanties is echter slechts één aspect van de sonische magie
die je met tube traps tot stand kunt brengen.
Een ander aspect heeft te maken met het beheersen of elimineren van ongewenste reflecties.

Reflecties treden op bij alle op zichzelf staande oppervlakken, en zijn niet afhankelijk van een tegenoverliggende wand. Reflecties treden zodoende op bij één enkele wand of in de omgeving van één oppervlak in de luisterruimte. Daaruit volgt dat tube traps overal kunnen worden ingezet waar zich "oppervlakken" bevinden, dwz langs alle wanden en het plafond!

Als je de reflecties in je luisterruimte afdoende kunt beheersen zal zich opnieuw een nieuwe wereld van geluidsmagie openen. De typische toepassing van tube traps voor bass-management is enkel één partje van de taart die multifunctionele tube traps heet.

Een korte omschrijving van deze capaciteiten begint met de meest uitgesproken eigenschap: die van het beheersen van de "modderfactor". Dit is een echo-achtige en rommelige vorm van feedback die je ruimte zelf oplegt aan het geluidsbeeld, met name in "de warmteregionen" en in het midlaag. De frequentie is net te hoog om als hogere bas te worden aangemerkt, maar te laag om als typisch glazige of tetterende kleuring van het middengebied te worden aangemerkt.

Het valt bepaald niet mee om "de modderfactor" als zodanig afzonderlijk te horen,
maar iedereen merkt niettemin direct op als ie verdwijnt!!!

Als je de gevreesde modderfactor hebt verwijderd uit het geluidsbeeld zal de muziek op dramatische wijze duidelijker, dynamischer en levendiger zijn geworden. Weg is het gevoel dat je de muziek telkens wat harder zou willen zetten om zo de weergave helderder en dynamischer te maken. De muziek klinkt nu letterlijk alsof ze werd opgeheven boven een ondergrond van verdoezelende modder, waarna bovendien de aanhangende modder nog verder kon worden afgespoeld.

Deze vorm van akoestische behandeling is tube traps op het lijf geschreven, aangezien ze erg goed in staat zijn om frequenties tussen 150 en 500Hz doeltreffend te absorberen. Hierbinnen valt ook het gebied waarin de modderfactor zich manifesteert.
Vlakke wandpanelen met akoestisch schuim kunnen pas bij extreme diktes (>60mm) werkzaam zijn in het gebied onder 500 Hz, maar ze kunnen nooit lager dan 200Hz doorwerken, tenzij in de hoeken geplaatst waar ze voor dit doel van reflectiebeheersing niet erg zinvol zullen zijn.

Tube traps kunnen tevens uitblinken in het elimineren van "hotspot" muurreflecties, die versmering van het geluid en tonale kleuring in het middengebied met zich meebrengen. Deze kleuring is vooral hoorbaar als schreeuwerige, hoekige en/of toeterende middenweergave, al of niet in combinatie met schelheid in het hogere deel van het middengebied. Een en ander klinkt alsof alles afkomstig zou zijn uit je luidsprekers, maar vaak zijn het vooral de harde, onbehandelde en parallelle wandoppervlakken die hier debet aan zijn. Gebruik van tube traps voor het in bedwang houden van deze hotspots maakt dat de muziek neutraler klinkt, maar eveneens en opnieuw helderder en dynamischer, aangezien deze nu ontlast is van een soort vertroebelende massa echo’s uit met name het middengebied.

Het toepassen van tubes om hotspot reflecties in het middengebied te beheersen zal automatisch ook (uit de aard der zaak, zou ik willen zeggen) alle aspecten van stereobeeld en plaatsing dramatisch verbeteren.

Dat komt omdat hotspot reflecties voor een samenhangend of coherent (= volgens een patroon) energiepakket zorgen. We noemen dit dan "een virtuele geluidsbron".
Deze bereikt de oor/breincombinatie vanuit een andere richting dan het directe geluid uit de luidsprekers, alsook op een net iets later tijdstip (al gaat het slechts om milliseconden verschil).

Dit is de crux: het brein kan zich hieromtrent NIET voor de gek laten houden!

De voortdurende correcties die je hersenen dan, als luisteraar naar muziek, ongemerkt aan het toepassen zijn, zullen je sneller luistermoe maken en zorgen dat er minder muzikale inhoud op je kan inwerken. Je kunt jezelf op dit punt simpelweg niet voor de gek houden zonder dat dit ten koste zal gaan van muzikale overtuigingskracht en realisme...

De versmering van locatie en tijd als gevolg van hotspots verslechtert de stereoweergave, vooral wanneer het gereflecteerde energiepakket binnen 15ms na het directe geluid bij je oren arriveert. Dat zal doorgaans het geval zijn, tenzij je ruimte zo groot is, dat zowel de luidspreker als de luisteraar meer dan 3m verwijderd zijn van het dichtstbijzijnde oppervlak van muur of plafond. Dat zal zomaar niet het geval zijn in de meeste thuissituaties...

Een bekend onderzoek door Haas en Damaske toonde aan dat stereobeeld en plaatsing (en muzikale transparantie) verbeterd kunnen worden, indien de door het oor waargenomen gereflecteerde energie incoherent is (dat wil zeggen, 'onsamenhangend' of 'willekeurig' en komend vanuit vele richtingen tegelijkertijd en niet uit één richting in het bijzonder), EN als zij meer dan 15ms na het directe geluid bij de luisteraar aankomen.
Gereflecteerd geluid dat niet aan deze voorwaarden voldoet is funest voor het stereobeeld en kan de originele muziek (het directe geluid) versmeren en toedekken.

Nu is ook meteen duidelijk waarom er, terecht, wordt gesteld dat je nooit het gereflecteerde geluid geheel en al moet willen uitbannen!

Een akoestisch dode ruimte (= reflectieloos of -arm van het laagste laag tot het hoogste hoog) zal nooit in staat zijn om een rijk stereobeeld uit een stereosysteem met twee luidsprekers te ondersteunen. Reflecties vanuit zoveel mogelijk richtingen in de ruimte zijn van vitaal belang bij het verwezenlijken van uniforme, maar toch onwillekeurige en incoherente nagalmtijden en reflectiepatronen in je ruimte. Dit zal zowel het stereobeeld als de rijkdom aan dynamiek ten goede komen. Dat komt vooral ook omdat in het echte leven alle geluiden die je oren bereiken ook eenzelfde karakter kennen met incoherente reflecties vanuit een indirect geluidsveld.
Dat is zeer zeker het geval in een goede concert- of muziekruimte of in een auditorium.

Je zult dus WEL reflecties in de hele ruimte willen beheersen,
maar deze NIET overal en altijd willen elimineren!

Het geheim van het succes van tube traps in het bereiken van deze wenselijke situatie is tweevoudig.

Allereerst zijn het effectieve absorbers op de plaats waar ze opgesteld worden, waardoor het overige muuroppervlak hetzij onbehandeld (vlak) kan blijven, waardoor een volledig spectrum aan reflecties vanuit alle richtingen kan ontstaan, hetzij kan worden behandeld met akoestische diffusers.
Dit laatste is lonend binnen alle eerste reflectiezones voor alle aanwezige luidsprekers.

Absorbers in de vorm van panelen met akoestisch schuim kunnen ook doeltreffend zijn om overblijvende vlakke wanddelen mee te behandelen, bijvoorbeeld indien er toch lokaal verschijnselen van flutter-echo zouden optreden. Zo'n behandeling is alleen mogelijk als de nagalmtijd van de ruimte er niet nog teveel door verkort zal worden. Zoals gezegd is het de bedoeling om reflecties nog wel volop ruimte te geven en niet om te proberen ze uit te bannen door zoveel mogelijk geluidsenergie weg te absorberen!

In de tweede plaats maken tube traps het mogelijk om invloed uit te oefenen op de richting van de reflecties, nadat ze de tube trap hebben bereikt.
Wandpanelen kunnen niet over deze toegevoegde waarde beschikken.
Dit blijkt een grote hulp te kunnen zijn bij het richten van reflecties.

Fundamentele Opstelling

Om van deze extra voordelen te kunnen profiteren is toepassing van een eenvoudige, fundamentele strategie voldoende. Een die beduidend eenvoudiger is dan de overwegingen die je moest maken in verband met het beheersen van de basweergave en het midlaag.

De tactiek komt erop neer dat je eenvoudigweg elke ruime meter een 30cm tube trap kolom plaatst en dit doet langs de omtrek van de gehele ruimte, behalve natuurlijk op de plaatsen waar reeds eerder een kolom werd opgesteld ten behoeve van beheersing van de bas en resonantiemodi.

Fig.3 toont deze fundamentele opstelling, met inbegrip van de voor het basgebied reeds ingezette tube traps uit fig.2.

Het is wel zinvol om hier aan te geven dat de luisterruimte die in dit artikel als voorbeeld gebruikt wordt, zeer groot en hoog is (l x b x h = 9 x 7,5 x 4,2m).
De meeste luisterruimtes thuis zullen beduidend kleiner zijn, waardoor het aantal kolommen eveneens geringer en lager kan zijn.

Het gaat er in feite om dat je de tube trap kolommen voor reflectiebeheersing om de 100 tot 120 cm rondom langs de muren van de ruimte opstelt. Je zou ernaar moeten streven om een onderlinge afstand te kiezen die binnen deze toleranties ligt, zodat het mogelijk is de tube traps op gelijke afstanden van elkaar op te stellen binnen de maten van je ruimte.

In de plattegrond rechts zie je een praktisch voorbeeld van zo'n opstelling
op een zolderruimte.
De zwarte lijntjes vanuit de tubes laten de richting zien van het centrum
van de absorberende zijde (verderop meer hierover)

Daaronder zie je de compositiefoto van diezelfde ruimte in de werkelijkheid.

Tegen de voorwand (de wand achter de luidsprekers) kun je het beste de kolommen om de 60 tot 100 cm plaatsen. Je kunt ook precies achter elke luidspreker een extra kolom plaatsen, dan wel de afstand tussen de kolommen enigszins bekorten voor een evenredige verdeling.

De reden voor deze uitgebreide opstelling rondom de voorwand is simpel:

De voorwand is voor de opbouw van het ruimtelijke geluidsbeeld
altijd de belangrijkste wand in de ruimte.

Ook bij dynamische luidsprekers!

De energie die achterwaarts door de luidspreker afgestraald wordt en vervolgens weer gereflecteerd wordt richting luisterplaats (de eerste reflectie van de voorwand), is bijzonder hinderlijk voor wat betreft versmering van het geluid in de tijd en voor de ruimtelijke afbeelding. In de ruimte van de foto, rechts, is die wand daarom primair behandeld met diffusers en niet met tubes, aangezien diffusers voor dit doel beter geschikt zijn. Dat is zeker zo bij toepassing van dipolaire luidsprekers.

Er worden hier slechts twee horizontale kolommen in de lengterichting van het plafond aangebracht, aangezien het hier om een hoog en hellend oppervlak gaat, dat op grond van die vorm geen echte reflectieproblemen kan introduceren. Daarentegen zou een laag en vlak plafond serieuze reflectieproblemen teweeg brengen en zodoende meer dan twee horizontale rijen vereisen. Het zal duidelijk zijn dat de vorm en inhoud van elke ruimte ook om een eigen aanpak vraagt.

De ervaring wees uit dat de onderlinge coherentie tussen de twee luidsprekers, alsmede de kwaliteit van het stereobeeld verbeterd kon worden door een paar tube trap kolommen precies in het midden tussen de twee luidsprekers te plaatsen. Dit kun je ook in fig.3 zien, hier rechtsonder.
Deze vondst komt eigenlijk voor rekening van Monster Cable, die een akoestisch absorberend verdeelscherm op de markt brengt (bracht) met exact hetzelfde doel...

Het plaatsen van kolommen buitenom de omtrek van de ruimte is nodig voor het beheersen van de modderfactor.

Hoe?

Wel, de modderfactor treedt op tussen 100Hz en ca. 400Hz, hetgeen meteen verklaart waarom normale, vlakke schuimpanelen aan de wand in dit gebied feitelijk werkloos zijn. De golflengte van 450Hz is 76,5 cm (344/450). Het plaatsen van kolommen met een tussenruimte van 110cm laat precies 76cm kale muur vrij tussen de kolommen en zal elke halve golflengte tot aan ongeveer 450Hz opbreken. Een halve golflengte is het kortste deel van een akoestische golf dat kan reflecteren op de relevante frequentie.

Het is onwenselijk wanneer zich meerdere halve golflengten
langs een reflecterende wand kunnen opbouwen.

Dat zou een coherent gereflecteerd pakketje geluidsenergie
vanaf dat deel van de wand (of het plafond) naar de luisterplaats sturen.

Een voorbeeld hiervan is weergegeven in de vorm van de pijl in fig.3 hier rechts komend uit de linker luidspreker en via de muur reflecterend naar de luisteraar (hier wordt feitelijk het eerste reflectiepunt op de zijmuur beschreven). Dergelijke coherente pakketjes gereflecteerde geluidsenergie zullen optreden langs alle oppervlakken buitenlangs de ruimte, tenzij ze beheerst (= onderbroken door een of andere akoestische behandeling) worden. Zo’n coherent pakketje geluidsenergie zal hoorbaar zijn als een duidelijk te onderscheiden (virtuele) geluidsbron, die het muzieksignaal zowel in de tijd als in ruimte(lijkheid) versmeert, wat een rommelige, modderachtige structuur oplegt aan het geluid en de plaatsbaarheid in het stereobeeld sterk vermindert.
Je herinnert je nog wel dat willekeurige reflecties waardevolle toevoegingen in het geluidsbeeld zijn,
maar coherente pakketjes van gereflecteerde geluidsenergie zijn funest.

Is een tussenruimte van ca. 1,1m dan voldoende, zul je vragen?
Welnu, het lijkt erop dat het voldoende is. Het opbreken van elke halve golflengte lijkt afdoende om ervoor te zorgen dat er nooit een groot coherent pakket geluidsenergie gereflecteerd kan worden, vanuit om het even welk deel langs de omtrek van de ruimte. Deze tussenruimte is aldus afdoende om de modderfactor tussen 100 en 400Hz te beheersen.
Bij frequenties boven 450Hz zijn de golflengtes zo kort geworden dat het kale muuroppervlak tussen de kolommen slechts een enkel coherent energiepakketje zal reflecteren.

Tevens mengen zich hier nu twee andere factoren in het spel rondom potentiële problemen boven 400Hz.

Ten eerste, deze kortere golflengtes hebben de neiging om op natuurlijke wijze willekeurig door heel te kamer te kaatsen en zijn daardoor van zichzelf al betrekkelijk incoherent.
Wanneer ze echter optreden tussen parallelle wanden kan lokaal "flutter-echo" ontstaan, een ander reflectiefenomeen dat absoluut ook moet worden bestreden, aangezien flutter bij uitstek een toonbeeld van ultieme coherentie is en een nare smalbandige kleuring toevoegt aan je geluidsveld.

Ten tweede zal de cylindrische vorm en diameter van 30cm tube traps een helpende hand bieden bij het verstrooien van zulke kortere golflengtes, aangezien 400Hz ongeveer het begin van het werkgebied markeert van de reflecterende helft waarmee een tube trap is uitgerust.
De tube trap begint hier van zichzelf te werken als cylindrische diffuser. Deze diffusie is bruikbaar op alle frequenties hoger dan die, waarvan de diameter van 30cm het equivalent is van de halve golflengte, ofwel 172/0,23 = 748Hz. Zodoende worden frequenties boven 400Hz, maar toch zeker die boven 550Hz willekeurig verstrooid tot incoherente gereflecteerde energie, die behulpzaam en opbouwend is bij de muziek en het stereobeeld, in plaats van schadelijk en afbrekend.

Samenvattend: het is zowel noodzakelijk als voldoende, om tube trap kolommen met tussenruimte van maximaal 120cm op te stellen langs de omtrek van de ruimte en – in de meeste gevallen – ook hangend langs het plafond over de breedte van de ruimte. Het is aan te raden om de muren reflecterend te laten wanneer je gaat experimenteren met tube traps, aangezien deze oppervlakken het geluid dienen te reflecteren dat niet door tube traps wordt geabsorbeerd. Als de resulterende ambiance, naar je eigen smaak en voorkeur, nog altijd te helder en reflecterend is terwijl alle benodigde tube traps reeds geïnstalleerd zijn, dan kun je je wenden tot aanvullende absorptie tegen de muren, bijvoorbeeld in de vorm van absorptiepanelen of textiel.


naar boven






Het uitlijnen van Tube Traps

Tube traps zijn ontworpen om enerzijds zo ongeveer het complete frequentiespectrum van grond- en boventonen te absorberen (tot aan hun laagfrequente afvalfrequentie) en om anderzijds (met hun andere zijde, inderdaad...) het grootste deel van het frequentiespectrum boven 400Hz te reflecteren en te verstrooien.

De figuur hieronder toont schematisch, maar erg helder
wat absorptie, reflectie en verstrooiing feitelijk inhouden.

Juist ook deze twee aspecten van reflectie en diffusie zullen blijken een krachtig en flexibel gereedschap te zijn voor de fijnafstemming van reflectiebeheersing in de muziekruimte.

Je herinnert je dat de tube trap kolommen 100-120cm uit elkaar werden geplaatst voor het beheersen van de modderfactor tussen 100 en 400Hz. Het spectrum boven 400Hz, het middengebied en het hoog, is een geheel andere aangelegenheid. Dit gebied bestaat uitsluitend uit relatief korte golflengtes die richtingsgevoelig zijn, en die welbewust in bepaalde richtingen gestuurd kunnen worden om een positieve bijdrage aan het geluidsbeeld te leveren. Dit is een uitstekend alternatief voor de meest bekende maar zeker niet de beste methode om ze overal dan maar zoveel mogelijk weg te absorberen. Een levendige ambiance is voorzeker een strevenswaardig doel in een normale luisterruimte!

Tube Traps zijn voor de helft van hun omtrekt uitgerust met een reflecterende (glimmende) folie, terwijl de andere helft geheel en al absorberend is. Dat zie je in de foto rechts.

Door simpelweg de tube traps te draaien kun je bepalen op welke wijze reflecties boven 400Hz je ruimte worden ingestuurd.
Het zelf vervaardigen van tubes, uitgebreid uiteengezet in een "handleiding voor zelfbouw" staat uiteraard ook de toevoeging van een reflecterende zijde toe.

Zelfs een subtiele verandering in de draaiing van een tube trap (kolom) kan al een belangrijk verschil maken bij de optimalisatie van het geluidsbeeld van je systeem.

Het roteren van tube traps om energie (> 400Hz) te absorberen binnen de primaire reflectiepaden kan wonderen teweegbrengen bij het verbeteren van de afbeeldingskwaliteit en de coherentie, alsmede bij het elimineren van glazige kleuringseffecten door hotspots
.
En het roteren van tube traps om nagalmenergie en de latere reflectiepaden te verstrooien en te reflecteren kan wonderen verrichten bij het verbeteren van de weergegeven ambiance van de opnameruimte en de diepte van het geluidsbeeld.

fig.3

De basisstrategie wordt getoond in fig.5 hier rechts.

De lijn die vanuit het centrum van elke cirkel komt markeert het centrum van de zijde met maximale absorptie van alle frequenties, en daarmee dus ook met minimale reflectie en verstrooiing van frequenties boven 400Hz.
Op een originele ASC Tube Trap is dit centrale punt met maximale absorptie van een uitwendig merkteken voorzien.

De opstelling van fig.5 zal zeker een aanvaardbare ambiance tot stand brengen, maar is feitelijk bedoeld als uitgangspunt voor verdere fijnafstemming middels het gehoor. Denk er nog wel aan dat de ruimte uit deze tekening zeer groot is, zeker naar huiselijke maatstaven!

Wanneer er horizontale tubes aan het plafond hangen, zouden deze gericht op hetzelfde punt gericht moeten worden als de ermee corresponderende kolommen langs de zijwand. Vanuit dat uitgangspunt kan eventueel nog verder verfijnd worden.

De overwegingen die aan de verschillende draaiingen van fig.5 ten grondslag liggen zijn als volgt:

• De tube traps die rondom iedere luidspreker zijn opgesteld zijn ingesteld op maximale absorptie voor alle frequenties. Hier is het primaire reflectiepad zeer kort en bevindt zich binnen het tijdsraam waarbinnen reflecties een nadelige invloed op het geluidsbeeld zullen uitoefenen, in de vorm van aangetaste coherentie, versmering van de muziek, tonale kleuringen en een verstoord stereobeeld.
  
  
• Dezelfde overwegingen zijn van toepassing op de tube traps onmiddellijk achter de luisteraar.
  
  
• De overige tube traps langs de achtermuur en die aan weerszijden van de luisteraar zijn flexibeler inzetbaar. Ze worden met hun absorberende zijde gericht op de luisteraar, maar je kunt verkiezen om een meer ruimtelijke ambiance te creëren door ze ietwat van de luisteraar weg te draaien, of zelfs 180° te draaien, waardoor de reflecterende zijde op de luisteraar zelf is gericht.
  
  
• Op eenzelfde manier zijn ook de tube traps in het midden achter de luidsprekers flexibel in te draaien. Het uitgangspunt is om ze recht naar de muur erachter te richten. De reflectie en diffusie die zo tot stand komt helpt bij het vullen van het centrale geluidsbeeld en de levendigheid van het stereobeeld.
  
  
• Het paar tube traps midden tussen de luidsprekers is ook flexibel inzetbaar. Het uitgangspunt is om ze direct naar elkaar te richten voor een minimale absorptie van hogere frequenties en een maximale diffusie en reflectie ervan.
  
  
• De gepaarde tube trap kolommen langs de zijmuren in het gedeelte bezijden de luisteraar leveren interessante overwegingen op.
  Het Damaske effect stelt dat je de ambiance van de opname het beste kan horen wanneer willekeurig verstrooide (incoherente) geluidsinformatie aan de zijkant van het hoofd van de luisteraar aanwezig is. Daarom zijn alle tube trap kolommen langs de zijmuren, alsmede de eventuele rijen aan het plafond zodanig gedraaid dat zij de volgende twee factoren optimaliseren:
  
  

1. Het absorberen van die ongewilde coherente pakketjes geluidsenergie die langs het kortste reflectiepad vanaf de luidsprekers, via de zijmuren en/of het plafond, de luisteraar bereiken, in het bijzonder die welke van voren komen.
   
   
2. Daarnaast moeten ze ook nagalmenergie reflecteren en verder verstrooien, opgewekt door de langere meervoudige reflectiepaden. Deze zijn reeds incoherent en vertraagd in de tijd, met name die welke de luisteraar vanaf de zijkant bereiken.
   
   

Het voldoen aan deze twee voorwaarden tegelijkertijd zal leiden tot de rotaties die in fig.5 worden getoond. Als je goed kijkt zul je zien dat de tube traps langs de zijmuur, in de nabijheid van de luidsprekers, nagenoeg recht de ruimte in gericht zijn met hun absorberende zijde. Gaande in de richting van de luisteraar neemt de draaiing van elke volgende kolom iets af, totdat de reflecterende zijde uiteindelijk haaks op de zijwand komt te staan.
Deze toenemende draaiing is deels een natuurlijk gevolg van de wens om elke kolom direct op de dichtstbijzijnde luidspreker te richten, voor het bereiken van maximale absorptie van de energie uit de korte reflectiepaden. De progressieve draaiing dient tegelijkertijd om in het achterste deel van de ruimte (waar de luisteraar zit) en aan de zijkanten van de luisteraar een progressief toenemende hoeveelheid reflectie en diffusie van nagalmenergie te realiseren, afkomstig uit meervoudige lange reflectiepaden. Bij de kolom direct opzij van de luisteraar zal de reflecterende zijde inmiddels rechtstreeks op de luisteraar gericht zijn.

Een ander subtiel detail uit fig.5 verdient nadere aandacht, aangezien je waarschijnlijk wel gezien hebt dat enkele kolommen langs de zijmuur met twee lijnen getoond worden. Dit duidt erop dat de onderste tube trap zodanig gedraaid is, dat het midden van de absorberende zijde meer loodrecht de ruimte in wijst, terwijl de bovenste dezelfde zijde juist parallel aan de zijmuur heeft lopen.
In geval je een plafond hebt dat hoog genoeg is voor drie tube traps per kolom, kun je het best de middelste en onderste tubes identiek opstellen.

Wat is het nut van deze variabele rotatie?
Het heeft te maken met het feit dat de luidsprekers en het oor van de luisteraar zich dichter bij de vloer dan bij het plafond bevinden. Met het ongewenste korte reflectiepad dat we willen absorberen wordt afgerekend door de onderste tube trap, terwijl de bovenste tube trap voornamelijk de energie van de langere reflectiepaden ziet, en die willen we juist zien te behouden.


naar boven






Fijnafstemming

Fijnafstemming van tube traps moet geschieden met het oor en niet middels een formule.
Er is enerzijds een getraind en gevoelig oor nodig, dat ervaring heeft met analytisch luisteren. Anderzijds is ook de ervaring nodig van het interpreteren van dat wat je hoort, opdat correcties toegepast worden die ook zinvol en opbouwend zijn. Enkele hints kunnen je wat dat betreft een eind op weg helpen bij het opdoen van eerstehands ervaring.

Beschouw de fijnafstemming niet als een al te serieuze zaak, maar vooral als een leerzaam en experimenteel spel. Breng telkens slechts één verandering tegelijkertijd aan en tracht dan te achterhalen hoe die verandering op zichzelf gehoormatig overkomt. Experimenteer eerst met symmetrische draaiingen van 45°, en dan met rotaties van 15°, om uiteindelijk te trachten het gevolg van nog kleinere draaiingen te kunnen identificeren.
Probeer ook eens om de tussenruimtes tussen kolommen te vergroten of te verkleinen, eerst met 5cm per keer.
Fijnafstemming in de helft waarin de luisteraar zich bevindt beïnvloedt voornamelijk de weergave van de ruimtelijke ambiance die in de opname verborgen is, terwijl tuning in de andere helft meer de afbeeldingskenmerken van het podium waarop de artiesten optreden beïnvloedt.

In het algemeen gesteld kun je stellen dat het roteren van tube traps, zodanig dat de absorberende zijde naar de muur gericht is, de ambiance doet toenemen en de afbeeldingskwaliteit verbetert. Maar als je hiermee te ver gaat kan het zijn dat reflecterende hotspots en een glazig middengebied gaan ontstaan, alsmede verlies van muzikale coherentie en "ongelijkheden" in wat een doorlopend gordijn van geluid zou moeten zijn langs de hele breedte en diepte van het geluidsbeeld.
Anderzijds zal het streven naar het gladste geluid in de ruimte ook het gevaar van doorslaan met zich mee kunnen brengen, waardoor het ambiënte geluidsveld verdwijnt. De rijkdom van de ambiance, die door de langere incoherente reflectiepaden tot stand komt, kan makkelijk om zeep worden geholpen met een teveel aan absorptievermogen, met name in het luisterende deel van de ruimte.

In alle gevallen is fijnafstemming zinvol, als een correcte balans
tussen reflectie en verstrooiing enerzijds
en absorptie anderzijds behouden kan blijven.

Dat ideale evenwicht is er een waarbij een ruimte akoestisch noch te levendig, noch doods klinkt.
Het zou evenwel een versimpeling van deze hele kwestie zijn, om nu te denken dat alles wat je doet het in evenwicht brengen is van akoestische levendigheid versus doodsheid.

Je wil de ruimte akoestisch dood maken voor korte, coherente reflectiepaden en hun storende energiepakketjes, die als op zichzelf staande virtuele geluidsbronnen hoorbaar worden,
maar akoestisch levend waar het aankomt op willekeurige, incoherente reflecties die een lang traject af moeten leggen.

Terwijl je met de tube traps experimenteert die langs de muur achter de luisterplaats zijn opgesteld, dien je in het bijzonder te letten op veranderingen in de weergave van de ambiance die in de geluidsopname is verweven, in het bijzonder die welke ook afkomstig is uit het achterste deel van die opnameruimte.
In fig.6 hiernaast is deze sectie aangegeven als "rear ambiance". Experimenteer bij deze muur in het bijzonder met de tube traps die zich niet direct achter de luisteraar bevinden, met de opstelling van fig.6 als uitgangspunt.

De tube traps langs het achterste gedeelte van de zijmuren – en dus bezijden de luisteraar – hebben eveneens invloed op de waargenomen ruimte-informatie uit de opname. Deze sectie is in fig.6 aangegeven met "side ambiance".

De tube traps langs de zijmuren in de voorste helft van de ruimte beïnvloeden de waargenomen breedte van het geluidsbeeld, en tevens hoe naadloos het gordijn van muziek loopt over de hele breedte van dat geluidsbeeld. Luidsprekers die goede plaatsingseigenschappen bezitten hebben minder moeite om een geluidsbeeld neer te zetten dat zich tot buiten de luidsprekers uitstrekt, soms ook tot buiten de zijmuren van je ruimte zelf. Dit deel van de configuratie van tube traps kan ervoor zorgen dat het is alsof de zijmuren feitelijk verdwenen zijn.

Je zult heel zorgvuldig moeten luisteren naar al deze factoren tijdens de fijnafstemming, en hiervoor ook voldoende tijd willen uittrekken. Het is niet iets dat op een vrije zaterdagmiddag kan worden gedaan, tenzij jeal heel veel ervaring hebt opgedaan met deze materie. Maar zelfs dan...

Te weinig absorptie zal zorgen voor duidelijk aanwezige secundaire geluidsbronnen tegen de zijmuren, die schijnbaar het geluidsbeeld verbreden maar dat niet op een naadloze wijze kunnen vanwege de hotspots langs de muur en het overschot aan muzikale energie dat binnen de luidsprekers wordt neergezet. Je wilt een doorlopend en naadloos gordijn van muziek over het hele podium, waarbij in een goede opname de instrumenten correct geplaatst zijn op dat brede podium.

Het naadloze gordijn wordt tevens beïnvloedt door de fijnafstemming van de tube traps langs de muur achter de luidsprekers. Ze werken vooral in op de centrale invulling van het geluidsbeeld, zoals fig.6 laat zien ("center fill"). Met de reflecterende zijde naar de ruimte gericht, zullen ze ervoor zorgen dat de muzikanten in het midden van het beeld stabiel blijven, zowel vooraan als achter op het podium. Je kunt met deze sectie van tube traps ook ervoor zorgen dat de luidsprekers verder uit elkaar geplaatst kunnen worden, voor een ruimer geluidsbeeld zonder "gat in het midden". Je dient er wel op te letten dat de tube traps onmiddellijk achter de luidsprekers niet met hun reflecterende zijde naar de ruimte gericht staan, aangezien dit zou kunnen leiden tot een glazige middenweergave en andere kleuringen van het middengebied en tot een verlies van diepte in het geluidsbeeld.

De tube traps in de hoeken van de muur achter de luidsprekers kunnen zodanig gedraaid worden dat ze de waargenomen diepte van het geluidsbeeld in de uithoeken van het podium beïnvloeden. Ook hier is het oppassen voor teveel reflectie die tot kleuring in het middengebied kan leiden, afkomstig uit de hoeken – dit betreft de helemaal in het begin van dit artikel besproken feedback vanuit de hoeken.

Bij alle experimenten is het doel er op gericht om minder te horen van de muren en oppervlakken in je luisterruimte, terwijl je des te meer oppikt van de opnameruimte en diens muren en omvang.

Tenslotte nog het paar tube traps midden tussen de luidsprekers.
Je ziet het hier rechts op de foto staan.

Hun invloed kan heel groot en zinvol zijn, maar soms is die invloed subjectief ook te groot. In de situatie rechts, een grote ruimte, laten ze echter heel het beeld in één keer goed op zijn plaats vallen!

Draaiing van deze centraal tussen de speakers geplaatste tubes heeft een directe, bepaald niet geringe invloed op het driedimensionale karakter van de solisten, die voor je op het podium staan. Deze tube traps zijn zeer gevoelig voor de geringste verandering in hun relatieve rotatie en locatie t.o.v. de luidsprekers.

ALS ze correct geplaatst en geroteerd zijn kunnen ze zorgen voor een bijzonder realistische weergave van het hele podium en maken dat er ook echt iets gebeurt voor je neus en oren!


Toine Dingemans, 5 februari 2018.



naar boven