录音工作室或听音室的低频陷阱中最通常的是用于减少驻波和声波干扰引起的室内低频反应偏斜作用。我们可以从下面这张图看道声波干扰的产生是由于:声波到达墙壁、天花板、地板后经过反弹与从扬声器持续发出的声波相碰撞从而引起的相互作用。拿没经过声学处理的房间来说,相互干扰使得反应频率严重的激增和衰减,那么我们当我们在室内移动位置时就会听到不同的声音。当我们在听音位置(基本上在房间中央)发出100hz的声音那么在房间的后部100 hz被提高 2 db如果是 70hz就会部份削弱。

图1:声波干扰是指舌波和反射波经过叠加产生的,会使反射频率产生递增或衰减变化。
如图1所表现那样,自左侧扬声器发出的声波经右侧的墙体反射后与继续从扬声器发出的其他声波碰撞。 房间尺寸和声音的波长(频率)决定着空气中反射波和原始波在空气压力作用下的增加或折减的程度。更糟糕的是在房间的不同位置频率反应也不相同,一些频率会得到提高另外一些会得到衰减,当声波合并时正好同步那么声波就会加强提高差不多6db; 但是当声波不能协同性地联合时,衰减是非常严重的,在未经过声学处理的房屋中衰减的程度一般是25db或者更多。这种衰减在一些频率和区位是很常见的情况。而且,大多数房间在整个低音范围都可能会产生增加和衰减现象而不仅仅只有一两频率。 图2表现的是在一间3.3米宽5米长的未经处理房间内声频反应记录,我们仅在一个八度内就发现了大量的起伏变化。

图2:典型的未经处理小房间内的频率衰减、递增图。
在空气中声波的碰撞和迭加作用我们称之为“声波干扰”所有的房屋在低频时都会发生这种效应,与房间的尺寸大小无关,大小房间不同的只是在什么位置发生而已。除了声学上的梳状滤波外声波增强减弱的原理是相同的。
克服或者尽量减少这种由于声波反射的作用引起的声波干扰作用的根本法办法就是减少或者避免声波的反射。这就需要我们设法将低频声波吸收到房间的角落、墙壁和其他界面里,使声波无法再次反射回房间当中,所以我们把这种吸收低频声波得装置称作“低频陷阱”。尽管这听起来是违反我们的直觉的(在室内增加“低频陷阱”往往会增加扩音器或乐器的低音体量感),声波反射减少后最显著的效果是:随着低音等级的提高低频反应就越加的统一, 低音陷阱因为相同的理由在录音工作室和听音房中里也是非常有用的,把传到麦克风中的乐器声音变得平和, 在大的录音室中, 减少低频率回振和衰退时间来改善声学条件从而使音乐听起来更加得清楚。
驻波和声波的相互干扰会让我们的唱片在不同的房间里的声音听起来非常的不同(当然,不同的音箱震动也是一个因素),设有会让我们根本就不知道这张唱片的原来的声音是什么,也就无从谈起hi—end了. 许多人错误地认为接近使用近场监听器就不需要做任何声学处理了,实际上, 甚至以小型扬声器小声的播放柔和的音乐, 声波的相互干扰仍然会引起驻波。 虽然当距扬声器更近的时候,较高的频率反射和共振会相应地减少一部分,但是由低频率反射所引起的频率改变依然无法去除。 同样地, 在未经声学处理的房间内增加一个低音炮也不能改变恶劣声学条件的影响。低音炮可以用于对低音喇叭的补偿,但是它却不解决由声波干扰所引起的不规则回应的问题。事实上,低音炮经常会使事情变得更糟,因为它可能会把真正的问题隐蔽起来。
一个通常的误解是利用均衡器可以抑制不利的声学条件带来的问题,但是,因为房间中每个位置的声波回应都不相同, 所以不会存在某没一个均衡曲线能给我们带来一个平坦的回应。 一个很小距离,频率回应可就会有非常大的不同,即使你仅打算修正听音位的回应效果,仍就会有较大的问题需要解决: 抑止声波作用基本上是不可能的。如果声波的相互干扰引起了60hz的 25 db折减, 用均衡器去做补偿的话,那么要保证相同的体量感将会减少可得的音量,如果这么做的话会使低频失真现象更加严重。 而且在其他的房间 60赫兹已经显得太大声了,应用均衡器的话将会使问题变成更坏。
然而另外的一个通常的误解是小的房间不能够再生很低的低频,因此,他们根本不需要处理。 一个流行的 (但是不正确的) 理论是认为很低的低频需要在小空间中去“扩展”因为他们从来未在小空间内见到极低的低频。事实上任何的房间都能够再生非常低的频率, 就象声波反射那样不可避免, 当空间内设置了低音陷阱后,常常会采用较少的低频反射区而代之的是用墙壁或者是天花板把它们吸收。这样做的目的在于它的效果使得墙壁好像不在那里似的(或者好像墙壁非常远)。由于很大距离的作用使声波逐渐衰减从而不足以引起干扰。
注意:驻波和声波的相互干扰在比较高的频率一样会发生,像竖笛或笛子的声音。 你能很容易地藉由扬声器发出的正弦波(声音不要太大)听到效果并确定问题的频率和位置,这也是一个好方法去评估低音陷阱起到的作用。如果你手头有SoundForge , WaveLab等工作室的编辑程序,制作用来测试不同低频的正弦也是很简单,包含各种音调和噪声的测音cd也是很容易找到的。为了测试低频问题的严重程度,用系统播放不同的正弦波, 然后慢慢地在房间里走动。 它将会在哪一个频率非常明显的峰值变化, 那么那个频率就是伤害最大的。我建议用 60赫兹, 80赫兹, 100赫兹进行测试, 再高点用200-300赫兹也行。
低频陷阱除了有平抑低频回应的的作用外还具有另外一个重要的功能:减少模式混响(模式混响是由于个别低音音符持续时间过长引起的)对声音透明度的影响。下面的图表现的是我在5*3.6*2.5米的房间中得到的ETF3D“瀑布”图,图表显示的不仅仅是低频的回应(后墙产生的)也反映了房间模式的频率宽度和衰退时间。当我们增加了低频陷阱后发现Q型波峰明显降低并且衰退时间也明显减少。当模式频率宽度变得更宽时个别低音音符的变化明显比突出。
另一个变化是回响时间的大量减少,没有低音陷阱的情况下, 一些低音音符的响动时间大约是1/3秒,因此会使后来低音音符与其混杂。在增加低音陷阱之后响动时间至少会减少一半或者更多, 除了大房间中大约 35个赫兹的最低的模[式]外。 但即使在 35个赫兹(已经很低了),低音的衰退时间也会少量的减少。
总体来说, 大多数的房间需要多设低频陷阱的,当然必须使它正好合适并且价格可以接受。 当然,太多的设置引中、高的频率的不饱满也是可能的,最好的办法是不进行过多的低频吸收。 低音陷阱的效力和房间的表面被处理的大小有直接关系(包括墙壁,地板和天花板)。 如果能发明出神奇的声音“吸尘器”会是很棒的,但是, 唉,!物理法则不那样可不是那样的。 我建议发烧友们(非发烧友参考)在房间内的所有墙角放置低频陷阱,为了达到更进一步的效果可以在墙壁上和天花板上选择性的设置。