Scheda 3 - Correzione acustica di un project studio dalle misure problematiche

Nota:
Il seguente documento è stato creato originariamente per il forum UAR-United Audio Resource,
quindi per una utenza che mediamente conosce i concetti base di acustica ambientale
che qui non verranno spiegati in maniera adeguata.
Ce ne scusiamo con tutti gli altri fruitori e restiamo a disposizione per ogni vostra questione.

Premessa:

Un amico ha insistito perché io gli dessi una mano a rendere decente il suo piccolo studio che usa per produzioni dance.
Diverso tempo prima avevo visto lo studio; essenzialmente un cubo di circa due metri e mezzo per lato e totalmente ricoperto di piramidale e parquet sul pavimento.
Però gli scarsi risultati delle sue produzioni, generalmente non controllate sugli alti, lo hanno portato a levare il piramidale sulle pareti e ricoprirle con altro cartongesso, formando così un perfetto cubo riflettente!

Quando sono andato a sentire il risultato, diciamo che l'effetto era una via di mezzo tra un phaser ed un flanger impazzito.
Quasi impossibile parlare!!

Le misure reali (medie, ci sono alcuni centimetri di differenza dovuti alla struttura portante) sono:
2,67m altezza
2,80m profondità
2,51m larghezza
misure abbastanza critiche!

Dopo un po' di valutazioni sulla difficoltà di ottenere risultati "perfetti" a causa della cubicità della struttura, si è deciso di partire.

Prima di tutto abbiamo effettuato le le misure con tutto il materiale che c'era dentro.
Mi incuriosiva l'influenza di una scrivania autocostruita larga come la struttura e profonda 90cm che in pratica occupava un terzo dello spazio disponibile.
Lui possiede due sistemi di ascolto: delle Yamaha NS10 e delle KRK RoKit5 con il loro subwoofer.
e questi ultimi sono i diffusori che abbiamo usato per le prove (subwoofer spento).

Immagine della situazione iniziale

Le misure sono basate sulla stimolazione dei modi, quindi cassa in un angolo della struttura e microfono al punto di ascolto.

In teoria si dovrebbe piazzare il mic nell'angolo opposto, ma al punto di ascolto si può avere un'idea dei problemi di insieme della struttura e delle sue influenze.

Di seguito un montaggio delle misurazioni sul grafico di analisi delle modali in base alle misure della stanza.
(ModeCalc by Realtraps.com. Misure effettuate con PC portatile, Edirol UA25 e Behringer ECM8000. Software RoomEQ)

Immagine delle misure

Era chiaro che gran parte delle modali corrispondevano creando picchi e valli nella risposta.
La cosa strana era che alcune non centravano nulla (c.ca a 90Hz e 120Hz).
Poi però, analizzando le misure del tavolo, salta fuori che lo spazio sotto il tavolo poteva essere "accordato" su una frequenza e lo spazio tra la superficie ed il soffitto sull'altra!

L'analisi quindi ha rivelato che bisognava controllare le basse e contemporaneamente modificare le strutte interne utilizzate.

Tra le varie proposte è stata scelta quella che vedete di seguito:

immagine 1 della proposta

immagine 2 della proposta

In pratica la tavola sarebbe stata riutilizzata, dimezzata sul lato minore e trasformata nella sua parte posteriore in una bass trap con hanger, provvista anche di un vano al centro per il subwoofer.
La parte restante del tavolo sarebbe stata usata come pianale davanti alla bass trap.

La bass trap a terra però non sarebbe bastata a controllare tutte le modali coincidenti per cui ho sviluppato due corsie angolari che vanno dal pianale della bass fino al soffitto e da qui correndo per i lati fino alla parete posteriore.
Le superfici laterali libere saranno coperte con pannelli assorbenti sistemati così da non avere riflessioni dirette tra le pareti.
(un battito di mani a centro stanza echeggiava per un paio di secondi)


Realizzazione

Dopo un passaggio a comprare la lana di roccia (spessori da 40 e 50, 70Kg/mc e 40Kg/mc) ed i listelli di legno da 40x20mm (altezza 3m dal nostro rivenditore..) abbiamo iniziato.

Innanzitutto siamo partiti dalla basstrap a terra tagliando il pianale del tavolo.
La misura precisa della profondità è stata determinata dalle misure delle bass trap angolari.
Queste essenzialmente sono dimensionate sui pannelli di lana (100x60) angolati a 45° e quindi, facendo i dovuti conti, il valore era di 48cm.



Subito sotto ha preso forma la struttura portante:
Listelli di supporto alle pareti, listello esterno, spazio per il sub e per le cavità inferiori (altezza da 10cm)
Lo spazio per il sub è stato ricavato da tre pannelli di compensato montati a filo parete fissati sia a questa che tra loro.
Il sub contiene anche i cross over per i due satelliti per cui l'uscita del monitoraggio andrà collegata prima a quest'ultimo e poi verso i due satelliti.
Per questo dal sub al pianale superiore è prevista una canala per i cavi che transiteranno dal davanti passando a lato del sub stesso.
Abbiamo adottato questa soluzione perché prevedere delle canale interne dedicate portava via troppo spazio per gli Hanger.



Definite le misure e verificate, abbiamo chiuso la struttura frontalmente con il compensato ma ponendo i pannelli dietro i listelli.
Questi sono da 4cm e verranno sfruttati per l'inserimento di altra lana sul lato esterno della bass trap.



Nell'immagine si nota che le scatole elettriche che si trovavano sulla parete sono state riportate su due moduli incassati nella struttura, una per lato, così che alla fine le prese si trovano sul filo esterno anche loro.
Nella scatola di sinistra tra l'altro abbiamo previsto un interruttore generale per il sub così lo si può spegnere in maniera indipendente.
Il sub infatti ha il suo interruttore sul lato posteriore che una volta incassato diventa inaccessibile

Poi siamo passati a riempire con la lana di roccia tutti i lati della bass trap, fissandola al legno dove serve con viti autofilettanti provviste di un semplice pezzo di cartone per non far sfuggire il pannello di lana.



Sul pannello superiore abbiamo fissato gli occhielli per appendere le hanger.
Queste sono state costruite usando del MDF da 5mm e lana da 4cm 40Kg/mc tenuta in sede da del tessuto di recupero ribordato e graffettato tutto intorno.





Appese al "coperchio" le abbiamo infilate al loro posto.
Le hanger debbono essere libere di muoversi e risuonare e lo abbiamo solo verificato facilmente con una mano passando dalla cavità inferiore.

Di seguito abbiamo costruito le bass trap agli angoli delle pareti ed al soffitto.

Per pura comodità, ho risolto la cosa in questa maniera:

Prima del loro acquisto, ho calcolato che listelli avrei dovuto usare e dove avrei dovuto metterli, basandomi sulla larghezza naturale dei pannelli di lana ossia 60cm.
In pratica è risultato che mettendo dei listelli alti 4cm e larghi 2cm in corrispondenza dei 48cm dall'angolo (l'esterno del listello a filo di questa misura e montati di taglio, ossia a parete sul lato da 2cm), i pannelli entrano e si incastrano tra i listelli e le pareti.

Quindi lana da 5cm 70Kg/mc inserita e subito dietro della lana da 4cm 70Kg ma tagliata a 50cm per formare 9cm di lana perfettamente incastrati ed inamovibili.

Abbiamo quindi fissato le due corsie di listelli sulle pareti e sul soffitto (provvedendo alla rimozione di parte del piramidale).
Il metodo usato é stato il seguente: foro preventivo sul listello, segnatura sulla parete, foratura di questa e posizionamento del tassello, montaggio con vite!




Poi abbiamo iniziato ad infilare la lana come descritto:




Il bello di questo metodo è che il lato da 2cm esposto del listello lo si può utilizzare per fissare con graffette una rete di protezione che assicura la tenuta dei pannelli da eventuali cedimenti e spanciature.

Qui abbiamo usato quella maglia/rete verde di nylon che usano nei cantieri edili per ombreggiare ed impedire la caduta di materiali fuori dai ponteggi.
Economica e resistente (rovina addirittura le lame dei taglierini).




Il lato esterno dei listelli invece è ottimo per graffettarci il tessuto finale.
Le graffette poi possono venire nascoste da un listello aggiuntivo.





Finiti gli angoli, prima delle misure abbiamo anche fissato la lana esterna della bass a terra e ricoperta con il solito nylon.




Misurazioni !

Cominciamo ricordando le due misure tipiche:

  • cassa in un angolo e microfono al punto di ascolto (sweet point)
  • cassa nella sua posizione e micro al punto di ascolto..

  • Non sono ancora presenti i pannelli alle pareti utili a eliminare le riflessioni in gamma medio ed alta.

    i grafici comparativi.

    Confronto cassa in angolo:

    rosso ->prima
    celeste ->dopo

    Le misure sono avvenute a volumi leggermente diversi pur avendo allineato tutto con il fonometro.
    Se consideriamo i 50Hz come margine inferiore (tutte le risposte cadono sotto i 55-60Hz sicuramente a causa del diffusore) e circa 200Hz come superiore, si nota che tra i picchi più alti ed i più bassi ci sono 25dB nella prima misura (rossa) e solo 14dB nella nuova (verde) il che lasciava ben sperare.

    Confronto totale casse in posizione finale:

    blu = vecchia DX -> celeste = nuova DX
    verde = vecchia SX -> viola = nuova SX

    Qui la differenza è evidente. La perdita di sostegno del diffusore è uguale in tutte e quattro e si assesta sui 58Hz.
    Le misure vecchie sono ben diverse tra le due casse e raggiungono dei differenziali tra picchi/valli di 25-28dB.
    Le misure nuove invece restano all'interno dei 10-12 dB ed addirittura 8dB nel caso del diffusore di destra.
    La simmetria è molto più marcata su tutto lo spettro.

    Bisogna dire però che le posizioni non sono esattamente le stesse.
    Prima della cura le KRK erano le più esterne e messe dove "suonavano meglio" il che è tutto dire.

    Dopo la cura invece abbiamo cercato prima sui calcoli e poi empiricamente le posizioni con più linearità nello spettro sotto i 200.
    Alla fine si ritoccherà ancora.

    Apparentemente senza un senso la cassa di sinistra ha dei problemi di notch (300Hz-410Hz) ma in realtà la differenza c'è.
    Sul lato destro dietro il punto di ascolto è presente la porta che è leggermente rientrante e coperta di piramidale.
    Basta questo per ridurre la riflessione da destra che arriva in controfase al microfono!

    La curva con entrambi i diffusori accesi:


    che ritengo buona per un "cubo" di 2,6 metri medi per lato.


    Veniamo ad altri aspetti interessanti:

    Curve Waterfall:

    - Verde prima della cura
    - Viola dopo la cura




    Si evidenzia il fatto che i decadimenti sono più costanti cosa che si evince chiaramente dalle seguenti:

    Curve RT60 (comparative)

    verdi = prima
    viola = dopo

    Analizzata ad ottava:


    Analizzata a terzi di ottava:
    In pratica la RT60 si è più che dimezzata in gamma bassa (da 0,5sec a 0,2sec) e linearizzata prendendo la caratteristica "a scendere" con l'aumentare della frequenza, cosa da considerare positiva.


    Altri rivestimenti


    Posa del tessuto davanti alla bass a terra (non sono un tappezziere e si vede)


    Prova di posizionamento del tavolo con i vani laterali originali ma ridotti in profondità ed il porta tastiera estraibile già montato.


    In questa foto, abbiamo già tagliato i spessori per metterlo a bolla e parallelo al piano della bass trap, ma non sono ancora montati.
    Tra i due pianali ci sarà una fessura di circa 2-3 cm (la larghezza di un XLR) ed il tutto verrà ricoperto da una corsia di gomma e tessuto tagliata ogni tanto in corrispondenza della fessura.
    Questo per non dover avere del legno a vista (che ricordiamo è di recupero) e poter passare una parte dei cavi dai rack alla superficie di lavoro (cavo tastiera, mouse, i cavi per un Big-Knob ecc.ecc.)

    Sul fondo, al centro, una presa passacavi di plastica (rubata da una vecchia scrivania da ufficio) permette il passaggio dei cavi per i monitor e per tutto quello che resterà sopra la bass trap.

    I diffusori saranno sistemati su degli stand per le casse sul tipo degli Stubby mostrati su TNT Audio)

    PRECISAZIONI

    Riporto delle risposte date nel Forum ad alcuni utenti:

    - La trap a terra è la classica trap che usa Sayers sotto i diffusori a parete (che però sono incassati in materiale duro, tipicamente legno)
    E' una larga banda con hanger (appendini, due di diversa misura per lato/vano) che già di suo nessuno riesce a calcolarne l'accordatura (sono provate efficaci ma non c'è una formula od un materiale consigliato ecc..)
    Lui di solito lavora su poca larghezza ed il foro sotto è da 30cm (1 piede) ma noi avevamo un pò di più spazio laterale ed abbiamo ridotto l'altezza a 10cm..
    Dentro è semplicemente foderata di lana. Lo spazio sopra il sub è riempito e quindi i due vani sono teoricamente separati.
    L' esterno serve come semplice assorbitore.
    Noi abbiamo giocato sullo spessore ed il montaggio dei listelli per farci star tutto..

    Anche le trap angolari sono delle larga banda; personalmente le ritengo più efficaci così che non riempire l'angolo.

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