헬름홀츠 공명기는 주파수가 특정 된다면 아주 효과적으로 베이스 트랩을 만들 수 있습니다. 일반적으로 취미분들이 많이 자작하는 글라스울 겉에 천을 감싸는 멤브레인 방식의 베이스 트랩보다 훨씬 규모나 부피가 작으면서도 훨씬 더 좋은 효과를 가진 베이스 트랩의 구현이 가능합니다.

다만 측정에 의해 어느 공진 주파수에 해당하는 헬름홀츠 공명기를 만들어야 할지 특정을 해야 하기 때문에 커스텀으로만 제작이 가능하고, 시중에 파는 대부분의 헬름홀츠 공명 방식의 베이스 트랩은 일반적인 홀 설계가 아닌 라인 형태의 홀 설계¹⁾이면서 아주 고가이기 때문에 일반인이 구매해서 사용하거나 자체 제작하기 쉽지않습니다.

저의 믹싱/마스터링 작업 공간은 70Hz, 140Hz의 1차 정재파가 6dB 존재 하는 곳입니다.

400Hz 보다 높은 주파수는 아주 좋지만, 그 이하는 룸 모드의 1차 스탠딩 웨이브의 영향이 강합니다.

따라서 이 1차 정재파를 관리 하기 위해서 140Hz의 소리를 처리할 수 있는 베이스 트랩을 만들기 위해

다음과 같은 설계를 한번 만들어 보았습니다.

완성된 물건의 모습은 전면에 1cm 두께의 아트보드에 10cm(대각선은 약 7cm) 간격의 직경 5mm 의 구멍을 반복적으로 뚫은 전면판에 바로 뒤쪽에 30mm 의 두깨의 흡음 스펀지, 그리고 마지막에 20mm 의 차음 고무판으로 뒷면 구성된 일종의 샌드위치 패널입니다.

200Hz 부근은 다음과 같은 설계를 사용했습니다. 200-300Hz 사이의 공진도 있지만 200Hz 부근의 딥 이 발생하기 때문에 이 부분도 고려 해야 합니다.

완성된 베이스 트랩의 모양세는 위에것과 비슷합니다.

음악을 틀고 스피커로 큰 소리를 내면서 해당 베이스 트랩에 손을 대보면 엄청나게 진동합니다. 즉 저음역대가 헬름홀츠 공명을 통해 진동 에너지로 변환되면서 전부 사라지는 중인 것입니다. 어느 정도의 진동 에너지냐면, 보통 5인치 스피커를 나무로 된 책상 위에 올려놨을 때 책상이 많이 공진하는 케이스가 있습니다.

그 정도의 진동이 자체 제작한 헬름홀츠 공명 베이스 트랩에서 느껴집니다.²⁾

일단 청감상으로도 상당히 유의미한 향상이 있습니다. 평소 사용하던 SoundID reference 를 Bypass 해보면서 테스트 해봐도 크게 차이가 느껴지지 않는 수준으로 청취 환경 향상이 있는 것 같다는 생각이 됩니다.

개인 적인 소견으로는 Peak 주파수들의 변화 보다는 딥이 많이 제거 된 것으로 보입니다. 또한 청감상 Peak 주파수들의 여음이 특히 많이 줄어들었는데 SoundID의 그래프로는 감쇠 특성은 나오지 않습니다. 사실 딥 의 발생은 반사된 여음에 의한 원음 캔슬이 주 원인이 맞기 때문에 딥 이 제거 된 것을 보면 여음이 많이 줄었다는 것을 어렴풋이 알 수 있긴 합니다.

REW의 측정 결과로는 감쇠 특성이 아주 많이 개선된 것이 보입니다.(RT60, Waterfall)

또한, 좌우 스피커의 레벨 편차가 많이 줄었습니다.³⁾

측정 후의 데이터로 SoundID 적용하고 바이패스하면서 소리를 들어보면 전혀 차이를 귀로는 느끼기 힘듭니다. 여기서 한번 사운드를 들어보셔야 하는데 말이죠. 개인적인 느낌으로는 엄청난 개선이 이루어졌습니다.

따라서 이제 남은 Peak 주파수들만 스피커 보정 소프트웨어(SoundID)를 통해 제어하면서 사용할 예정입니다.

1/3 Octave Smoothing은 사람의 청감과 비슷한 느낌의 그래프를 그려주게 됩니다.

크로스오버 주파수 대역과, 베이스 리플렉스 홀 부근의 주파수가 어디쯤인지 위상 왜곡을 보면 잘 보입니다.

이 스피커의 저음역대는 헐렁하지 않고 매우 타이트하게 표현됩니다. 그룹 딜레이를 봐도 그렇게 나옵니다. 저음역대의 그룹 딜레이가 많이 처지지 않았습니다.

300ms(0.3초)이내에 거의 감쇠됩니다.

베이스 리플렉스를 통해 표현되는 저역대의 경우 어느 정도 여음이 존재 하는 것이 보입니다.

RT60의 EDT(Early deflection)을 보니 이제는 중고음역 흡음이 필요한 것 같습니다.

SoundID는 측정 결과를 1/3 Octave Smoothing 하여 이 그래프를 토대로 Tap이 아주 많은 Interpolating EQ(FIR filter)를 사용하여 플랫한 주파수 반응으로 보정할 수 있습니다.⁴⁾

현재는 이 SoundID EQ를 Bypass 하면서 귀로 구분하려고 했으나 귀로는 아무런 차이는 느껴지지 않는 상황입니다.⁵⁾