複雜的魅力 - 第 2 部分
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複雜的魅力 - 第 2 部分

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T+A 的歷史始於多年前令設計師著迷的電源線。 後來它們被邊緣化了,所以我們每隔幾年就會看到這種類型的圍欄,這反過來又讓我們記住它們的運作原理。

並非所有 T+A(揚聲器)設計過去和現在都是基於性能的。 傳輸線然而,Criterion 系列的名稱永遠與該解決方案相關聯,該解決方案由公司自 1982 年以來不斷完善。 在每一代中,這些都是具有強大旗艦型號的整個系列,比今天大得多,但最大的恐龍是如何滅絕的。 因此,我們看到了帶有兩個低音揚聲器 30 個揚聲器、四路甚至五路 (TMP220) 電路的設計、帶有不尋常聲學電路的箱體,以及內部放置的低頻(在有孔的腔室或封閉的腔室和長迷宮之間) - 例如 TV160)。

這個主題 - 不同版本電源線的迷宮 - T + A 設計師已經走到了其他製造商的地步。 然而,在90年代後期,進一步複雜化的發展放緩,極簡主義成為時尚,系統簡單的設計贏得了音響發燒友的信任,“普通”買家不再欣賞揚聲器的尺寸,而是越來越多地尋找一些東西修長優雅。 因此,揚聲器設計出現了一定的回歸,部分是常識,部分是新的市場需求所致。 建築物的尺寸、越野能力和內部佈局都已縮小。 然而,T+A並沒有放棄改進電源線的概念——這是源自於Criterion系列傳統的承諾。

然而,揚聲器箱充當傳輸線的一般概念並不是T+A設計。 當然,仍然古老得多。

理想化的傳輸線概念有望成為地球上的聲學天堂,但實際上會產生難以管理的嚴重不良副作用。 他們不解決問題 流行的建模程序 – 仍然需要使用艱難的試錯法。 這樣的問題使大多數尋求有利可圖的解決方案的製造商望而卻步,儘管它仍然吸引了許多愛好者。

T+A 稱其最新的電力線方法 KTL (). 廠家還公佈了案例部分,易於解釋和理解。 除了一個與傳輸線無關的小中音腔室之外,機櫃整個體積的一半被兩個低音揚聲器後方形成的腔室佔據。 它“連接”到通往出口的隧道,也形成了一個較短的死角。 一切都清楚了,儘管這種組合是第一次出現。 這不是經典的傳輸線,而是反相器 - 帶有具有一定順應性的腔室(始終取決於“懸浮”在其上的表面,即相對於通向隧道的開口表面)和具有一定質量空氣的隧道。

這兩個元件創建了一個具有固定(按質量和磁化率)諧振頻率的諧振電路 - 就像在反相器中一樣。 但是,隧道的特點是特別長,並且對於反相器來說具有很大的橫截面積——這有利有弊,所以這種解決方案不用於典型的反相器。 大表面積是一個優勢,因為它可以降低氣流速度並消除湍流。 然而,由於它會急劇降低順應性,因此需要通過延長隧道來增加隧道的質量,以便建立足夠低的共振頻率。 長隧道是反相器的缺點,因為它會引發寄生諧振。 同時,CTL 2100 中的隧道不像經典傳輸線那樣長,不會導致所需的最低頻率相移。 製造商自己提出了這個問題,並指出:

「傳輸線比低音反射系統具有主要優勢,但需要極其先進的設計(...),低音揚聲器後面的聲音路徑(在傳輸線中)必須非常長 - 就像風琴一樣 - 否則低頻會不會生成。”

有趣的是,在起草這樣的聲明時,製造商不僅不遵守,而且還發布了證實這種差異的材料(案例部分)。 幸運的是,低頻將僅由傳輸線的作用產生,而只是延遲低音反射系統的作用,它“以自己的方式”引入有益的相移,而不需要長度與預期截止頻率相關的隧道——這取決於其他系統參數,主要來自順從性和質量決定的亥姆霍茲共振頻率。 我們知道這些柵欄(也被渲染成電力線,這讓它們更迷人),但事實是 T + A 給它添加了一些東西——同樣的短死通道,自遊行以來這裡就沒有了。

這種通道也存在於帶有傳輸線的外殼中,但它們更經典,沒有通訊攝影機。 它們使從盲通道反射的波同相運行,補償主通道的不利諧振,這在低音反射系統的情況下也可能有意義,因為其中也會形成寄生諧振。 這個想法得到了觀察的證實,即盲通道的長度是主通道的一半,這是這種相互作用的條件。

綜上所述,這不是傳輸線,至多是具有特定解決方案的反相器,從一些傳輸線中知道(我們不是在談論更長的通道,而是更短的通道)。 此版本的反相器既新穎又具有優勢,尤其是當系統需要很長的隧道(不一定是這麼大的截面)時。

該解決方案的一個缺點是,按照 T+A 建議的比例(對於具有如此大橫截面的隧道),隧道系統約佔套管總體積的一半,設計人員經常面臨壓力將結構的大小限制為低於最佳值的值以獲得最佳效果(使用固定揚聲器)。

因此我們可以得出結論,T+A 也厭倦了傳輸線,並正在推出實際上充當低音反射器的外殼,但仍然可以聲稱擁有高貴的線路。 隧道穿過底壁,因此需要相當高(5 公分)的釘子來準備壓力的自由分佈。 但這也是一種針對低音反射而聞名的解決方案。

傳輸線一覽

低音揚聲器後面有一個大腔室,只有從那裡才有隧道 - 一個較短,末端封閉,另一個較長,底部面板有一個出口。

傳輸線外殼的出發點是創造理想的聲學條件來抑制來自振膜背面的波。 這種類型的外殼必須是非諧振系統,但只能隔離來自隔膜背面的能量(不能“簡單地”允許自由輻射,因為它與隔膜的正面同相) 。 )。

有人會說振膜的反面自由輻射到開放的隔板中......是的,但是相位校正(至少部分地取決於頻率)是由一個寬隔板提供的,該隔板區分了膜片兩側的距離隔膜到聽者。 由於來自膜兩側的輻射之間仍然存在較大的相移,特別是在最低頻率範圍內,開放式擋板的缺點是效率低。 在反相器中,膜片的背面刺激外殼的諧振電路,其能量向外輻射,但該系統(所謂的亥姆霍茲諧振器)也會改變相位,以便在整個範圍內諧振外殼的頻率越高,揚聲器振膜前側和開口的輻射相位越高,相容性越差。

最後,封閉式箱體是關閉和抑制振膜背面能量的最簡單方法,無需使用它,也不會影響脈衝響應(由低音反射箱體的諧振電路產生)。 然而,即使是這樣一個理論上簡單的任務也需要勤奮 - 錶殼內發出的波撞擊錶殼壁,使其振動、反射並產生駐波,返回到振膜並引入失真。

從理論上講,如果揚聲器能夠自由地將能量從振膜背面“傳輸”到揚聲器系統,這將更好地完全抑制它並且沒有問題 - 沒有“反饋”到揚聲器並且沒有箱體壁的振動. 從理論上講,這樣的系統會創造出無限大的物體或無限長的隧道,但是……這是一個實用的解決方案。

看起來足夠長(但現成的)、異型(向末端稍微變細)和阻尼的隧道將至少在令人滿意的程度上滿足這些要求,比傳統的封閉套管工作得更好。 但這也被證明是很難獲得的。 最低頻率是如此之長,即使是幾米長的傳輸線也幾乎不會淹沒它們。 當然,除非我們用阻尼材料「過度包裝」它,這會降低其他方面的性能。

所以問題出現了:傳輸線應該在末端結束還是保持開放並釋放到達它的能量?

幾乎所有的 電源線選項 - 既經典又特別 - 有一個開放的迷宮。 然而,至少有一個非常重要的例外 - 原始的 B&W Nautilus 的情況,其末端有一個封閉的迷宮(以蝸牛殼的形式)。 然而,這在很多方面都是一種特定的結構。 再加上品質因數非常低的低音揚聲器,處理特性會平滑地下降,但會非常早地下降,並且以這種原始形式根本不適合 - 它必須被校正、提升和均衡到預期頻率,這由 Nautilus 主動分頻器完成。

在開放傳輸線中,膜片背面發出的大部分能量都會出去。 線路的操作部分用於抑制它,然而,事實證明這是無效的,部分是為了相移(因此仍然有意義),由於相移,至少在某些頻率範圍內可以發射波,在大約對應於來自膜片前側的相位輻射的相位中。 然而,在某些範圍內,來自這些源的波幾乎異相,因此最終的特性中出現了弱點。 考慮到這種現象使設計更加複雜。 有必要將隧道長度、衰減類型和位置與揚聲器的範圍關聯起來。 事實證明,隧道中可能會發生半波和四分之一波共振。 此外,位於具有典型揚聲器比例的外殼中的傳輸線,即使又大又高,也必須「扭曲」。 這就是為什麼它們類似於迷宮——迷宮的每個部分都可以產生自己的共振。

透過使問題進一步複雜化來解決一些問題會引起其他問題。 但是,這並不意味著您無法取得更好的結果。

在僅考慮迷宮長度與波長之比的簡化分析中,較長的迷宮意味著較長的波長,從而將有利的相移向較低頻率並增強其特性。 例如,最有效的 50 Hz 放大需要 3,4 m 長的迷宮,因為一半 50 Hz 波將傳播該距離並最終離開隧道,並將與振膜前側同相發射。 然而,在兩倍的頻率(在本例中為 100 Hz)下,整個波將在迷宮中形成,因此輸出將同相輻射,與振膜前側直接相反。

這種簡單傳輸線的設計者試圖以這樣一種方式來匹配長度和衰減,以利用增益效應並減少衰減的影響——但很難找到一種組合,可以明顯更好地衰減兩倍的較高頻率. 更糟糕的是,與引起“反共振”的波的鬥爭,即在所產生的特性上崩潰(在我們的例子中,在 100 赫茲的區域),甚至更大的抑制,往往以得不償失的勝利而告終。 雖然沒有消除這種衰減,但在最低頻率下,由於抑制了在這個複雜電路中出現的其他有用的諧振效應,性能也會顯著降低。 在更高級的設計中考慮它們,迷宮的長度應與揚聲器本身的諧振頻率 (fs) 相關,以便在此範圍內獲得緩解效果。

事實證明,與最初關於傳輸線對揚聲器沒有影響的假設相反,這是一種聲學系統,它從揚聲器獲得的反饋甚至比封閉的箱體更大,並且具有類似的低音反射 - 除非當然,你會堵塞迷宮,但實際上這樣的櫥櫃聽起來很薄。

以前,設計人員使用各種“技巧”在沒有強阻尼的情況下抑制反共振——即有效的低頻輻射。 一種方法是創建一個額外的“盲”隧道(其長度與主隧道的長度嚴格相關),其中特定頻率的波將被反射並以這種相位運行到輸出以補償波的不利相移導致直接從揚聲器輸出。

另一種流行的方法是在揚聲器後面創建一個「耦合」室,它將充當聲學濾波器,允許最低頻率進入迷宮,並將較高頻率排除在外。 然而,透過這種方式,創建了具有明顯低音反射特徵的諧振系統。 這種外殼可以解釋為具有非常長的橫截面的低音反射式外殼。 對於執行低音反射功能的箱體,理論上具有低係數(Qts)的揚聲器將是合適的,並且對於不影響揚聲器的理想的經典傳輸線 - 高的,甚至比封閉箱體中的更高。

然而,有些柵欄具有中間「結構」:在第一部分中,迷宮的橫截面明顯比下一部分大,因此可以將其視為一個房間,但不一定......當迷宮靜音時,它將失去低音反射特性。 您可以使用更多揚聲器並將它們放置在離插座不同距離的位置。 您可以製作多個插座。

隧道也可以向出口加寬或變窄......

沒有明顯的規則,沒有簡單的秘訣,也沒有成功的保證。 還有更多的樂趣和探索即將到來 - 這就是為什麼廣播線仍然是愛好者的話題。

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