La «trampa» de los graves. 4º tipo. Resonadores III

Hola Juan

Siempre me ha interesado el problema de control de las bajas frecuencias precisamente por la confusión que existe y por que si no eres capaz de controlarlas es mejor venderle el estudio a un «fondo buitre». Pero es divertido…¡se dice cada cosa!….Es meterse en Hispasonic o teclear «trampa de graves» en Google y no parar de reír. Lo malo es que hay fabricantes conocidos y de prestigio que o nos engañan, o se engañan. Pero la acústica es lo que es: pura física y esta va a conformar su funcionamiento por muchos nombres grandilocuentes que pongas a la solución acústica.

Como tu bien dices lo peor en los estudio pequeños es el control de graves por que los modos propios de las salas van a estar muy próximos físicamente y pasa de un máximo a un mínimo de presión sonora moviéndote 5 cms (de aquí lo del Sweet Spot). Si tienes un pico en 47Hz significa que tu dimensión mayor es de algo menos de 4 mts y esa frecuencia corresponde al primer modo propio axial (entre paredes enfrentadas) y yo diría que el de 100Hz realmente está en los 94Hz y es el modo axial de 2º orden, entre esas dos paredes enfrentadas.

Si has medido el tiempo de reverberación el primer pico debe ser mayor que el segundo (si la fuente es capaz de reproducir 40Hz al mismo nivel que 94Hz claro…lo que es muy difícil) y lo mismo si has realizado un barrido en frecuencia con ruido rosa o un «sweep» que a mi particular me gusta mas por puedes «oír» esos modos propios en el punto donde te encuentras. Yo realizaría un trampa de graves sintonizada a 100Hz con una Q ancha y la colocaría en la parte trasera perpendicular a la pared mas larga. Vamos que si tienes una configuración normal, es decir una sala alargada con los altavoces en la pared corta, yo colocaría un trampa de membrana en la pared posterior ó sea detrás de tu espalda. Posiblemente en estos momentos te estés echándo las manos a la cabeza..¿pero como?, ¡un pico a 47Hz y otro (vamos a suponer) a 94 Hz y me dice que haga una trampa sintonizada a (vamos a suponer) 94 Hz!. Pues si, por que la frecuencia que te que molesta es la de 94Hz ya que según las curva de Fletcher Munson aun trabajando a 95dB o 100dB sin ponderar de SPL en la que el oído tiene una respuesta casi plana, la diferencia entre 94Hz y 47Hz es de 10dB a los que habrá que añadir los que absorba la trampa sintonizada a 94 Hz, ¿Y que ocurre cuando dos frecuencias situadas en el mismo ancho de banda de la «membrana basilar» tienen una diferencia de 10 dB o mas? que la de menos nivel no se aprecia. Esto es así…aunque entramos en el escabroso mundo de la psico acústica y por tanto la subjetividad y un oído absoluto nos coloca encima de una bola de playa con dos bandejas en las manos y hay técnicos que oyen «como suenan los condensadores de tántalo» (sic).

Con respecto a las trampas que funcionan con el principio de «limp mass» o masa inerte o «Dead Sheet» o peso muerto es un concepto quizás nuevo o desconocido pero que los grandes diseñadores de estudios de grabación conocen desde hace años, aunque siempre han elegido controlar las bajas frecuencias a base de absorción con materiales porosos y de ahí sus paredes de mas de un metro y medio de profundidad detrás de los entelados. ¿Por que?. Por que desde el punto de vista físico la absorción se produce por que la profundidad de los materiales es proporcional a la cuarta parte de la longitud de onda de la frecuencia mas baja y sigue progresivamente y sin salto alguno hacia las altas frecuencias. Es decir no existe una solución acústica que solo funciona a bajas evitándose así el problema que ocurre con una trampa de graves cuando esta deja de funcionar y son los materiales porosos quien se hace cargo de la absorción. Sería como un filtro pasa altos con la frecuencia de corte en 150Hz y otra paso alto con una frecuencia de corte de….¡Ese es el problema!, por que los materiales poroso no funcionan a partir de una frecuencia, funcionan siempre dependiendo de su densidad y grosor y en alguna (o algunas) frecuencia(s) se producirá una distorsión de fase. ¿Pero donde?. ¿En toda la sala?. Por otro lado ¿no existen otras distorsiones de fase en la sala?.¡Por supuesto que existen! incluso en los recintos «Non Environment» existe. O es que no existe mobiliario en la sala capaz de producir rebotes y por tanto retardos de la misma señal que llegan desfasadas al mismo oído. Pero es que además cada frecuencia tiene una longitud de onda distinta y por tanto es fisicamente imposible que no exista distorsión de fase en una sala. Es mas existirá mas frecuencias con distorsión de fase, muchas mas, que coherentes. A mi con todos mis respetos esta manera de afrontar el control de graves me parece «medieval» en el sentido de primario, básico, no evolucionado(he de decir que también me parece medieval el motor de explosión o el sistema de enfriar una habitación). Pero si funciona y se dispone de la superficie que se necesita; adelante. Ahora bien ¿estas salas van a «sonar» mejor que una LEDE?. Yo lo tengo claro igual que los que defienden la otra postura….pero creo que me he ido un poco del funcionamiento de las trampas por el principio de masa inerte.

Mira. En estos enlaces tienes dos videos en los que se explica muy bien como se construye una trampa que funciona con este principio y por tanto como se van a comportar:
https://youtu.be/HdEYNdzi4kw
https://youtu.be/U8oXmTpUT10

Yo creo que estos video van a responder al resto de tus preguntas:¿son tan efectivas?, ¿pueden trabajar a mas de una frecuencia?…sobre todo si sabes ingles.
Si después de verlos sigues con las dudas volvemos a hablar

Un saludo
Jesus

Hola Miguel

Antes de nada voy a tratar de explicarte lo que son los modos propios y donde se producen. Y llego a esta conclusión precisamente por tu duda en el primer modo al utilizar la media de la longitud de una pared para calcularlo. Esto me ha llevado a escribir un artículo sobre los modos propios…que ya publicaré.

Hasta que escriba ese artículo te puedo decir varias cosas:
– Un modo propio puede ser un máximo o un mínimo de presión sonora, no siempre un máximo.
– Los modos más sencillos, que son los de más baja frecuencia (…bueno, esto no es exacto, pero por no complicarnos más) y los que causan más perjuicio al campo sonoro son los axiales que se producen entre paramentos paralelos.
– El máximo o mínimo axial se sitúa en un lugar en concreto del recinto, no en todo el recinto.
– Ese lugar es la línea equidistante de ambas paredes para los modos de primer orden y será un mínimo de presión. Los máximos de presión se situarán en las paredes enfrentadas.
– Para cualquier orden de un modo propio axial siempre existirá un máximo de presión en las paredes.

Volviendo a lo que planteas, efectivamente que dos dimensiones sean del mismo valor o similares es un problema por qué significa que existe un punto en tu sala donde vas a tener dos mínimos y al doble de esta frecuencia dos máximos y al doble dos mínimos…Y así hasta una frecuencia que se denomina de corte donde la densidad de los modos es alta y se encuentran en frecuencias próximas.
Ese punto problemático está situado en la mitad del recinto con respecto a las paredes frontal y trasera y en la mitad con respecto a las paredes laterales. Ya sabes el punto donde NO puede estar el punto de escucha, por qué tendrás una gran coloración que además y debido a las pequeñas dimensiones del recinto, se modificara en cuanto muevas la cabeza 10-15 cms a un lado o a otro.

Yo no usaría una trampa del tipo masa inerte si no una trampa de membrana sintonizada a 50 Hz con un Q ancha.

Dices que tienes un pico muy claro en 50Hz y un valle en los 130Hz, pero la pregunta es ¿dónde?. Es decir en qué posición de la sala, por qué como hemos visto esos picos y valles van a desplazarse en frecuencia cuando tú te desplaces por la sala. Tú mismo cuentas como el sonido se modifica cuando te mueves por la sala y eso es debido a que pasas de un modo propio a otro y sobre todo a la base para entender la acustica: la distorsión de fase o dicho de modo menos grandilocuente el resultado de los valores positivos y negativos de presión sonora de una determinada frecuencia en un determinado punto espacial de la sala.

Bien por poner las trampas detrás de los monitores de audio, pero como te comento yo las haría de membrana resonante. Recuerda que las de masa inerte van a necesitar un nivel de presión sonora alta y que actúan a una única frecuencia.

Error con respecto a las espumas de poliuretano de forma piramidal. Por qué este material absorberá más a mayor frecuencia y de ninguna manera se comporta como un difusor ya que la onda no rebotará si no que será absorbida. Otra cosa es que esa configuración piramidal fuera de un material no absorbente como la madera o el plástico. En ese caso si se comportará como un difusor, pero con muy poca difusión.
Un material poroso no puede ser absorbente y difusor a altas frecuencias salvo que se comience a aumentar la densidad. Pero entonces llegará un momento que no absorberá nada por qué el poro será minúsculo y si reflejará la onda incidente.

Hablas de colocar difusión en los «laterales reflejos de los monitores». No sé exactamente a lo que te refieres, pero si estás hablando de la zona de las paredes laterales donde rebota el sonido de ambos monitores y tras el rebote se dirige al oído: !cuidado¡. Puedes a hacerlo pero sabiendo lo que haces. Cualquier tutorial en internet sobre acondicionar una sala acústicamente lo primero que dirá es que pongas absorción en esa zona para evitar precisamente el rebote del altavoz en esa pared que como recorrerá más distancia que la onda que te llega directamente llegará más tarde y por tanto se producirán cancelaciones o sumas y por tanto distorsión de fase y como resultado coloreado de la señal que se oye.

Dices que pondrás un subgraves por qué trabajas desde la nota «Si»de la primera octava que se corresponde con 31Hz. La posibilidad de oír o no 31 Hz no depende sólo de que se genere esa señal, si no también de la sala donde se genera. Puede que tu sala no sea capaz de reproducir una frecuencia tan baja debido a que la sala es demasiado pequeña. De nuevo física pura. ¿Qué longitud de onda tiene un frecuencia de 31 Hz?. Pues casi 11 mts. La dimensión máxima es la longitud, es decir 3,35 mts. Como que para que se propague una onda solo es necesario que se pueda crear la mitad de la longitud de onda, la frecuencia mínima que va reproducir tu sala es de 51 Hz.
Tu me dirás, «pero en el analizador veo señal por debajo de 51 Hz» y es verdad, pero lo que ves son señales espúreas no es audio reconocible. Asi que lamento ser portador de malas noticias pero tu sala nunca reproducirá 31Hz aunque introduzca un subgraves con un cono de 15 pulgadas.

Dale un par de vueltas. A poco que veas algún vídeo o documento por los internetes te dirá que la mejor posición para el punto de escucha debe situarse a 1/3 o 1/5 de la pared trasera, que la distancia entre los monitores debe ser igual a la distancia entre tú y cada monitor (un triángulo equilatero vamos)…

Bienvenido al apasionante mundo del acondicionamiento acústico donde todavía encuentras gente, que te recomienda colocar un buena alfombra para absorber en bajas frecuencias…

El tratamiento acústico se basa en la pura física y la longitud de onda lo explica casi todo.

Un saludo y suerte
Jesus Velasco

Hola Fabio.

Cualquier sistema mecánico tiene su propia frecuencia de resonancia; una ventana, un vaso cuando se frota, una botella cuando se sopla por el borde…un coche.

Sin embargo para que este material que esta resonancia «sea aprovechable» es necesario la existencia de un volumen detrás del material resonante, que en este caso una membrana.
Con esta conjunción se tiene un sistema que se llama de «muelle-masa». La masa es la membrana y el muelle es el aire comprendido en la caja carrada, que impide que ese volumen de aire se mantenga sin fugas.

Un sistema «muelle-masa» tiene una frecuencia de resonancia en la que la membrana presentará los máximos desplazamientos.

Un saludo y gracias
Jesus Velasco

Hola Darío,

¡Gracias por el piropo¡. Solo trato de aclarar conceptos básicos de acustica y que él virus «Hispasonic» cause más estragos de los que ya causa.

Creo que tu mismo té respondes: «mi problema es mi propia habitación». Así que la solución está implícita en la pregunta: cambiar de habitación.

Si. Ya supongo que si describes la habitación es por que esta la solución no es posible…pero es que dos metros de anchura es muy poca y por mucho que lo intentes vas a tener problemas en baja frencuencia si o si…aunque realmente no me planteas el problema. Puedes minimizarlos contruyendo un par de «superchunks» de suelo a techo que tanto éxito tienen en internet en las esquinas frontales detrás de los monitores. Este es uno de los casos en los que esas falsas trampas de graves van a minimizar el problema de los modos propios. Puedes colocarlas también en las esquinas traseras.

Los paneles no tienen por qué ser de 9 cms de grosor. Con 5 cms es más que suficiente incluso con cuatro. No vas a conseguir una mejora acustica con eso. Si tienes que aumentar algo ser algo que sea la densidad; 70 Kg/m3 está bien.También te puedes ahorrar lo de colocarlos a 5 cms de la pared por que el aumento de absorcion se producirá a los 3,4 KHz, donde la lana de roca está funcionando perfectamente. Tampoco consigues nada inclinando el panel del techo.

Te falta actuar sobre la pared trasera y ahí es donde deberías colocar esos dos paneles que te sobran separados entre si y como tienes una longitud de 4,20 mts de profundidad quizás los puedes separar de la pared 35-40 cms. Los graves te lo agradecerán

Un saludo y suerte
Jesus Velasco

Hola Javier

Muy interesantes las trampas de «masa inerte»…!y muy desconocidas¡, y me incluyo.

Antes aclararte que las mal llamadas «trampas de graves» de material absorbente poroso que se colocan en los rincones solo van a ser eficaces en recintos de poco volumen donde los modos propios tienen mucha presencia. Por que al colocar un material que funciona con la velocidad (es decir un material de poro abierto) en un rincón vas a conseguir que se extienda hacia las bajas frecuencias la absorción que tiene el material de poro abierto colocado, digamos, en una pared. Pero su eficacia queda muy lejos de las frecuencias problemáticas.

Como explico la trampa funcionará a la frecuencia o frecuencias menores que sea capaz de hacerle entrar en vibración por simpatía. ¿Cual es esta frecuencia?. Pues va a depender del tamaño de la masa inerte y de su peso, pero también por supuesto de recinto donde este colocada y en que posición del recinto. ¿Entonces?. Sabemos que frecuencias de un recinto son donde van a existir mas presión sonora que de manera natural son los modos propios del recinto. !Justo lo que necesito!…Bueno será justo lo que necesitas si las frecuencias a las que va a «resonar» la «masa inerte» del modelo en cuestión coincide con los de tu recinto. Evidentemente el fabricante ya tratara de que su modelo se ajuste a esas nececisidades. Pero «Magia. Los jueves»

Creo que al leer mi articulo has debido confundir cuando hablo de los resonadores «que tienen una única frecuencia de resonancia» y las de «masa inerte» que solo actuarán a una frecuencia que sea capar de hacerle entrar en vibración y que se desconoce de antemano por que no es un resonador, aunque algunos fabricantes lo denominen «diaphragmatic resonator» Primacosutic lo denomina «diaphragmatic limp mass«. !Algo hemos logrado¡

La eficacia es en toda la banda por que delante de la masa inerte se coloca un material absorbente poroso. Pero si se quitara ese material la masa inerte solo actuaría a la o las frecuencias que sean capaces de excitar esa masa inerte.

Mira. Aqui tienes como se comporta el «MaxTrap» y «FullTrap» de Primacoustic:
Curva de absorción de un modelo industrial que usa una solución del tipo «masa inerte»
Como puedes ver solo actúa cuando se coloca en los lugares donde el nivel de presión sonora es máxima. Es decir en el encuentro de dos paramentos.

Espero haberte aclarado tus dudas.

Un saludo y suerte
Jesus Velasco