Akustikbehandling

Eftersom jag är lat, så kopierar jag ett av mina egna inlägg i ett ökänt forum, så kommer det in en del användbara tips i ämnet, som det kan byggas vidare på efter hand... --Claes 23 mars 2007 kl.03.33 (EET)

Till att börja med så är det på sin plats att nämna att akustikbehandling handlar om helt andra åtgärder än ljudisolering. Jag betonar detta ännu en gång här, eftersom det är väldigt många som inte har koll på skillnaden mellan dessa begrepp...

Kontrollrummet

Akustikbehandling av kontrollrummet är viktigare än många inser - och det kan i vissa fall faktiskt göra större nytta för ljudet, än att byta upp sig till bättre monitorer! Skaffar man bättre monitorer, så bör man samtidigt också se över akustikbehandlingen, eftersom man inte kommer att få bästa möjliga ljud från sin dyra investering annars. En väldigt viktig åtgärd, med andra ord.

Placering

För att få bästa förutsättningar, så ska man placera sig symmetriskt i rummet. Bäst förutsättningar får man om man placerar monitorerna mot en kortvägg. Då är det nämligen längre till väggen man har bakom ryggen - och man får lite mindre problem med första och andra reflektionerna därifrån. Om en monitor står närmare en vägg än den andra, så kommer basen att förstärkas mer från den sidan - och man får en obalans i stereoperspektivet som får genomslag i hur man mixar. Man ska också placera sig själv och monitorerna i en liksidig triangel, där monitorerna utgör två av spetsarna och lyssningspositionen är den tredje.

Avstånd till väggar

Eftersom basen i princip är rundstrålande, så är det extra viktigt att dämpa väggen bakom monitorerna om de står närmare väggen än 1-2m. Om de står närmare så kan det t o m bli bättre att sätta tjockare absorbenter på väggen bakom och placera monitorerna så nära att man trycker in dem en del i absorbenterna. Läs dock nedan (under SBIR) angående slutstegens kylflänsar!

Med en vägg nära, så förstärks basen 6dB och i ett hörn förstärks basen 12dB.

SBIR

Det finns ett problem som kanske inte är så uppenbart när man har högtalare i närheten av en vägg - och det är något som kallas SBIR (Speaker Boundary Interface Response), som påverkar ljudet i basen.

En liten förklaring för att (förhoppningsvis) öka förståelsen för detta fenomenet... Eftersom högtalaren har ett visst avstånd mellan sig och väggen, så kan det uppstå stående vågor mellan dessa ytor (på samma sätt som det blir mellan två parallella väggar), men mellan högtalare och vägg blir mindre allvarligt, eftersom högtalaren som regel är snedställd och inte är parallell med väggen, men den aktuella frågan är liknande, därav denna inledning.

Man har problemet att basfrekvenserna i princip är rundstrålande (ganska påtagligt redan vid 500Hz och i princip helt rundstrålande vid typ 100Hz) - och vare sig man har basreflexrör framåt eller bakåt, så kommer basfrekvenserna därför att studsa på väggen bakom högtalarna. De reflexer som kommer i retur från väggen, kommer att verka ihop med direktljudet från högtalaren, vilket ger upphov till förstärkningar och försvagningar vid olika frekvenser (det är detta som kallas SBIR).

Med bredbandiga absorbenter på väggen bakom monitorerna, så reducerar man problemet, men eftersom det handlar om låga frekvenser, så blir det problem om absorbenterna inte är tillräckligt tjocka. Därför är det ofta lämpligast att placera högtalarna så nära väggen som möjligt, så att interferenserna hamnar högre upp i registret och därför kan behandlas med rimligt tjocka absorbenter i stället. Det gör inget om högtalarna trycks in lite i materialet, utan det kan snarare hjälpa till genom att reducera vibrationer.

Om man gör det så måste man förstås se till att luftväxlingen kring slutstegens kylflänsar (som sitter på baksidan av aktiva monitorer) inte blockeras så att kylningen blir för liten. Blir dessa kylflänsar väldigt varma under drift, så får man helt enkelt placera monitorerna så nära som möjligt, men utan att kylflänsarna får kontakt med absorbenterna. Om det sitter basreflexrör på baksidan, så kan ljudet bli påverkat om man helt eller delvis täpper igen dem - så det är också något att hålla koll på.

En annan sak är att man tyvärr ofta hamnar någonstans mitt emellan golv och tak i höjdled med monitorerna i normala rum i hemmet. Det är inte bra om det är samma mått där, eftersom risken blir större för nya problemfrekvenser då på grund av SBIR, så sådan placering bör undvikas. Försök alltså se till att måtten från högtalarens topp till rummets tak INTE är samma som från högtalarens botten till rummets golv (om monitorn står på ett bord, så räkna med måttet från bordets undersida till rummets golv).

Hörn

Hörnen är ett gissel. Där förstärks basen väldigt mycket (som sagt ca 6dB) och väldigt okontrollerat, så det är alltid bra att göra något åt hörnen. Placera en välfylld bokhylla där om budgeten eller fingerfärdigheten inte tillåter akustikskum-hörn alternativt mineralullskivor - men hörnen får man nog anse att de är bland det första man bör titta på. Man ska inte heller glömma bort "hörnen" mellan vägg och tak, där det kan vara nästan lika illa som i vägg/vägg-hörnen...

Spegelmetoden

Spegelmetoden ger väldigt bra riktmärken för var man bör placera någon form av absorbenter (eller diffusorer, beroende på vilken metod man väljer). Det går till som så, att man placerar en spegel (fysisk eller tänkt...) på väggen och flyttar den runt. När man från mixpositionen kan se någon av monitorerna i denna spegel, så har man hittat rätt placering för behandling. Väggen bakom monitorerna är viktig att tänka på här - och givetvis är sidoväggarna extra viktiga också. Ta alltid till lite extra runt om, så att ljudbilden inte ändras mer än nödvändigt om du skulle råka flytta dig lite när du sitter och jobbar.

Första reflektioner

De positioner man hittar med spegelmetoden är väldigt viktiga och kallas "första reflektioner" ("first reflections"). Har man ett rum som inte är behandlat vid dessa första reflektions-platser, så råkar man lätt ut för det som kallas "listening fatigue".

Kamfilter

Med spegelmetoden reducerar man problemen med kamfiltereffekten, som annars uppstår på grund av att direktljudet samverkar med första reflektionen från någon vägg - och ger upphov till förstärkningar och utsläckningar vid olika frekvenser, på samma sätt som med SBIR, som nämndes tidigare.

Golv och tak

Matta på golvet är ganska självklart för de flesta - men taket är det ganska vanligt att man inte behöver behandla i en liten hemstudio om man inte har lågt i tak. Om man märker att man behöver behandla taket, så använder man spegelmetoden där också.

Moln

Om man har större behov av absorption, så kan man hänga upp ett "moln" i taket mellan mixpositionen och monitorerna. Ett sådant moln består helt enkelt av en bredbandig absorbent som hängs upp i taket med en vinkel som öppnar sig bakåt mot rummet.

Bakom ryggen

I en hemstudio är det oftast absorption som är det primära - men på väggen bakom ryggen, skadar det ofta inte att ha någon form av diffusion. En välfylld bokhylla fungerar bra som diffusor, men annars kan man köpa eller snickra ihop lite mer vetenskapliga varianter att sätta upp på väggen.

Monitorunderlag - absorbenter

Glöm för all del inte bort att placera monitorerna på absorbent-kuddar. Annars skickas vibrationerna ner i underlaget och förstärks okontrollerat - något som brukar ge upphov till en luddigare bas. Det finns de som hävdar att det är bättre att enbart ha betongplattor eller annat tungt material, eftersom det inte kommer i resonans - men de flesta anser nog att det är bäst att frikoppla högtalaren från underlaget med absorbenter av lämpligt slag. Vill man vara på den säkra sidan och ha både hängslen och livrem, så kan man förstås ha tunga betongplattor på underlaget och sedan ha en absorbent mellan stenen och högtalaren (eller tvärtom). Den kanadensiske tillverkaren Primacoustic har tagit fasta på det och har en absorbentkudde i vanlig ordning - men sedan ligger det en tung, gummiklädd metallskiva mellan absorbenten och högtalaren.

Monitor-dämpkuddar
Primacoustic Recoil Stabilizers
Auralex MoPads
Sonic Design Feet

Väggmontering?

I samband med ovanstående med absorbenter under monitorerna, kan man också nämna att väggfästen som skruvas fast i väggen och man sedan skruvar fast högtalarna i fästena, är olämpliga i studion, av samma orsak som man placerar absorbenter under monitorerna; vibrationerna skickas nämligen direkt in i väggen, som i sin tur fungerar som resonanslåda...

Monitorunderlag - spikes

Mätningar som har gjorts av medlemmar i svenska Ljudtekniska Sällskapet, har visat att absorbenter är mycket lämpligare än spikes som underlag, eftersom både lådan och underlaget vibrerar mindre med absorbenter som underlag - och därför kan spikes ge en större både mätbar och hörbar distorsion.

Golvvibrationer med en sinusvåg på 125Hz till högtalaren (vibrationer i golvet på de undre kurvorna)
Med absorbent som underlag - golvsignalen förstärkt 2 ggr för att se den tydligare
Med spikes som underlag

Flutter

Ett enkelt sätt att kolla om man har oönskat flutter som behöver åtgärdas, är att gå runt i rummet och klappa hårt i händerna och lyssna. Låter det relativt stumt, utan en överdriven rumsklang och utan en massa snabba ekon av klappet, så är rummet oftast ganska ok. Lyssna noga på hur det låter, så hör du detaljer som du missar de första gångerna du klappar och undrar vad det är för några galna tips jag kommer med...

Stående vågor

Det man behandlar med "normala", porösa absorbenter (som akustikskum och glasullskivor), är främst efterklangstiden och flutter i rummet. Ofta räcker sådan behandling långt, men i vissa fall är det inte tillräckligt. Ett fenomen man kan råka ut för, är stående vågor i låga frekvenser - och sådana har de porösa absorbenterna bara en ganska liten effekt på. Ju mindre rum man har, desto högre upp i "musikfrekvenser" hamnar de stående vågorna. En stående våg bildas mellan två motstående ytor och gör att den frekvens vars halva våglängd och multiplar av den överensstämmer med musikens ljud, kommer att förstärkas och ge upphov till problem med ljudbilden i rummet. Värst är det vid halva våglängden, medan multiplarna av den frekvensen ger svagare resonanser. Man får förstås ännu värre problem om det förekommer mått i rummet som är jämnt delbara med varandra - och absolut värst är ett helt kubformat rum, där alla mått (längd, bredd och höjd) är lika - för då får man tre mått som främjar samma frekvens. Det enda välfungerande sättet att behandla stående vågor, är att bygga avstämda basfällor för just de frekvenser som ställer till problem. Detta kan göras med Helmholtz-resonatorer, Panel-resonatorer och liknande.

Om man i stället skulle dämpa bort stående vågor med porösa absorbenter, så behöver de ha samma tjocklek som 1/4 våglängd av den frekvens man har problem med (strax över 2m vid 40Hz - så det blir inte särskilt praktiskt...).

Räkna ut problemfrekvenser

Man kan enkelt räkna ut vilka frekvenser man kommer att få stående vågor vid, genom att mäta upp sitt rum (längd, bredd och höjd i meter). Man behöver också veta ljudets hastighet vid den temperatur man har i rummet. Vanligt är ca 21 grader och då är ljudets hastighet ca 344m/s (se länk till uträkning här nedan, under Användbara länkar).

Man räknar sedan ut med en väldigt enkel formel, men eftersom det är halva våglängden som ger störst problem, så dubblar man rummets mått när man sätter in det i formeln.

hastighet / rumsmått*2 = frekvens

För att kontrollera din egen uträkning så kan jag ta ett exempel: Mått 3*4m, med takhöjd på 2,5m. Detta ger frekvenserna ca 57, 43 och 69Hz. För att sedan få in en hel våglängd i rummet så blir frekvensen dubblerad, så vid 114, 86 och 138Hz kommer det också att kunna uppstå stående vågor, men med svagare styrka.

När man kommer upp på multiplar av halva våglängden, så kommer man dessutom att få utsläckningar och inte bara förstärkningar. De punkter där det sker utsläckning på detta sätt, brukar också kallas för rums-noder eller rums-moder (det senare används ofta eftersom begreppet "room modes" är vanligast i engelskan).

LEDE

Den vanligaste principen för behandling av kontrollrummet, är LEDE (Live End - Dead End), som innebär att man dämpar mer "dött" i framdelen av rummet, dvs väggen bakom monitorerna och ända bak till där man sitter och jobbar, medan rummet bakom mixpositionen lämnas mer obehandlad eller behandlas i högre grad med diffusorer, eller diffusorer som blandas med absorbenter.

För mycket av det goda...?

Viktigt är också att inte överdriva behandlingen med absorbenter - för då får man till slut ett akustiskt dött rum - och det är verkligen inte kul att jobba i ett sådant... Om man enbart behandlar med tunna skumabsorbenter eller med draperier, så kommer man bara att absorbera diskant, men inte göra något åt basen - något som gör att man kommer att göra mixar som är väldigt diskantrika och basfattiga, eftersom man blir lurad av hur rummet låter.

Absorbenterna blir effektivare om man sprider ut dem en del, än om alla sätts som en kompakt massa.

Liverummet

I liverummet kan man hålla akustikbehandlingen lite mer varierande. Vissa studios har flyttbara och vändbara skärmar som ger olika grad av absorption, diffusion eller reflektion på olika sidor - något som kan vara smart om man behöver kunna förändra akustiken beroende på vad som spelas in och vilket sound man är ute efter. I vissa studios kan man också hitta liverum, där man har död-dämpat ett hörn - och sedan har olika hörn med olika grad av dämpning. Då kan man placera det aktuella instrumentet i det lämpligaste hörnet.

Sångbåset

Först och främst kan man nämna att ett litet utrymme (som garderob e likn) ger ett väldigt trist resultat och dessutom inte är särskilt behagligt att stå och sjunga i... Med korta avstånd mellan väggarna, så kommer dessutom stående vågor att hamna långt upp i frekvenserna så att de bråkar med sången, så det är många nackdelar.

Om man har ett sångbås så brukar det ofta akustikbehandlas väldigt hårt, så att man får bort rumsljudet till största delen. Det brukar också som regel isoleras ordentligt och byggas som ett flytande rum, så att det inte kommer in ljud utifrån. Mer om sådant kommer i artikeln om Ljudisolering.

Om man vill ha bra dämpning men utan att bygga ett flytande rum, så kan man dämpa ett hörn i rummet med absorbenter, ställa sig inne i hörnet och sjunga ut mot rummet. Då slipper man det tråkiga ljudet och miljön i ett litet bås. Absorbenterna man har bakom sig, reducerar det eventuella ljud som kommer tillbaks utifrån rummet och annars hade reflekterats från väggen bakom ryggen för att sedan gå in i mikrofonen från rätt håll för att spelas in. Det som kommer tillbaks från rummet, mot mikrofonens baksida, blir ju automatiskt dämpat av en kardioidmikrofon (som är den vanligaste upptagningskarakteristiken vid sånginspelning). Vid behov kan man också sätta upp någon absorbent i taket där man står och sjunger - och för att ytterligare dämpa, så kan man använda en mikrofonskärm bakom micen, som nedanstående eller liknande produkter - men sådana dämpskärmar är enbart att se som ett komplement och inte som ersättning för annan behandling.

Mikrofonskärmar
Vicoustic FlexiScreen
sE Electronics ReflexionFilter
SM Pro Audio MicThing
Auralex XPander

Trumbåset

mer info kommer...

Material

Absorbenter

Som namnet antyder, så är absorbenter till för att absorbera ljudet så att det inte kan reflekteras tillbaks ut från väggen som det träffar. Att använda tyngre material gör inte alltid så stor nytta jämfört med lättare, eftersom man är ute efter att materialet ska kunna vibrera med det inkommande ljudet - och genom denna vibration bromsa upp ljudet och omvandla det till värme.

Det finns absorbenter i form av akustikskum, mineralull, hårdare glasfiberskivor och olika träkonstruktioner (träkonstruktioner används dock främst till avstämda basfällor och inte för högre frekvenser).

En uppsjö av olika mer eller mindre bra fabrikat av absorbenter finns - där exempelvis Auralex, Vicoustic, Ghost Acoustics och Illbruck kan nämnas eftersom de har välfungerande produkter som inte bara är kopior av andras... ;) Somliga, mindre nogräknade aktörer, säljer även packnings-skum och påstår att det är bra som akustikbehandling, men eftersom materialet kan byggas upp på olika sätt, så fungerar produkterna inte på rätt sätt bara för att de ser ungefär likadana ut.

Några exempel:

Absorbenter
Vicoustic Flexipanel A75
Auralex DST114
Illsonic Sonex (Waffel)
Ghost Big Block

Diffusorer

Med en diffusor är målet att sprida ut ljudet i stället för att absorbera. En diffusor är därför alltid gjord i ett hårt material, som exempelvis trä, hård cellplast, plast eller glasfiber. De kan se ut på olika sätt. Vissa består av en böjd skiva, som gör att ljudet sprids ut längs skivans kurva. Vissa består av varierande mönster som gjuts av plast eller glasfiber. Vissa består av en serie "torn" av olika höjd som splittrar upp ljudet och ger en spridning både i riktning och tid. Gemensamt för alla, är att ju fler olika höjder det finns i diffusorn, desto större frekvensområde kommer att diffuseras.

Nämnvärda tillverkare är t ex Auralex, Vicoustic och Svanå Miljöteknik.

Några exempel:

Diffusorer
Vicoustic Spyke
Auralex T'Fusor
Svanå AD20
Svanå Golden Horn

Basfällor

Basfällor är (surprise! ;)) till för att fånga upp bas, som lätt blir ett problem i studion. I hörnen uppstår mycket problem med basförstärkning, så hörnen är det första man bör titta över och förse med basfällor. Till hörnen finns det olika konstruktioner; Akustikskum, där man får en bra effekt eftersom ljudet måste passera igenom materialet två gånger innan det kommer ut i rummet igen (en gång på väg in till hörnet och en gång på väg ut igen); Mineralullskivor som sätts in i en lämplig ram och snedställs för att skära av hörnet, där det ska vara luftväxling mellan hörnet och rummet, för att det ska fungera på bästa sätt; Corner Traps, som är en utvecklad variant av den enkla mineralullskivan i hörnet; Superchunks, där man skär upp triangelformade bitar av mineralull, som sedan läggs in och fyller hörnet; Tubetraps, där en cylinder (som eventuellt även stäms av mot någon specifik frekvens genom att variera längden och/eller tjockleken) med mineralull ställs upp.

Basfällor som sätts på väggytor, brukar vara av träkonstruktioner som är avstämda mot en eller flera frekvenser, s.k. Helmholtz-resonatorer (se länkar längst ner i denna artikel), eller av tjocka porösa absorbenter, som ger en bredbandig absorption.

Om man lämnar en luftspalt bakom porösa absorbenter (mineralull och akustikskum), så ger de ett något bättre resultat i lägre frekvenser än om man monterar dem direkt mot väggen.

En felaktig uppfattning som tyvärr är vida spridd, är att skumabsorbenter aldrig kan dämpa låga frekvenser. Detta är fel och man kan se tydligt att skumabsorbenterna absolut kan ha god effekt på basfrekvenser, i jämförelsen mellan ett par vanliga metoder att dämpa hörnen i rummet HÄR.

Se dock längre upp i artikeln angående stående vågor, som kräver avstämda fällor för att reduceras mer än marginellt.

Budgetvarianter

Hur kommer man billigt undan då? En välfylld bokhylla fungerar bra som diffusor - och den fångar även upp ganska bra med bas. En soffa absorberar också mycket. En gardin eller ett draperi av något slag, dämpar bara diskanten, så det är inte alls effektivt i lägre frekvenser. Vanlig glasull som kläs in i genomsläppligt tyg blir en effektiv bredbandig absorbent. Ett avstånd på 5-10cm från väggen, gör skivan effektivare vid lägre frekvenser. Om man kan snickra, så kan man bygga en Helmholtz-resonator själv, efter formler som man hittar på Nätet. Likadant, så kan man bygga en diffusor själv med träklossar i olika längder. Även detta finns det formler för att hämta på Nätet. Upphängda tavlor fungerar också delvis som diffusorer, eftersom de ju hänger med en liten vinkel nedåt och alltså reflekterar ljudet annorlunda än den kala väggen skulle ha gjort. Mellan monitorerna och underlaget kan man lägga flera lager av ett sönderklippt polyeten-liggunderlag, så blir det en ganska bra ersättning för dyrare dämpkuddar av akustikskum (akustikskummet blir dock bättre - och snyggare!).

Äggkartonger?

Äggkartonger då...? De liknar ju nästan akustikmaterial, så då måste de väl fungera som sådant, eller...? NEJ! De absorberar i princip ingenting. De kan möjligen fungera hyggligt som diffusorer - men i ett smalt frekvensband, eftersom det inte finns någon variation i mönstret - och på grund av det smala frekvensbandet, så ger de en mycket konstig frekvensgång i rummet (typiskt amatör-replokalssound...). Olämpliga är bara förnamnet! Hur "bra" de absorberar, kan man se här. ;)