复杂的魅力 - 第 2 部分
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复杂的魅力 - 第 2 部分

T+A 的历史始于多年前令设计师着迷的电源线。 后来他们被边缘化了,所以我们每隔几年就会看到这种类型的围栏,这反过来又让我们回忆起他们的运作原理。

并非所有 T+A(扬声器)设计都基于性能并且仍然是基于性能的。 传输线然而,Criterion 系列的名称永远与该解决方案相关联,该解决方案由公司自 1982 年以来不断完善。 在每一代中,这些都是具有强大旗舰型号的整个系列,比今天大得多,但最大的恐龙是如何灭绝的。 因此,我们看到了带有两个低音扬声器 30 个扬声器、四路甚至五路 (TMP220) 电路的设计、带有不寻常声学电路的箱体,以及内部放置的低频(在有孔的腔室或封闭的腔室和长迷宫之间) - 例如 TV160)。

这个主题 - 不同版本电源线的迷宫 - T + A 设计师已经走到了其他制造商的地步。 然而,在 90 年代后期,进一步复杂化的发展放缓,极简主义开始流行,系统简单的设计赢得了发烧友的信任,“普通”买家不再欣赏扬声器的尺寸,他们越来越多地寻找纤细优雅的东西。 因此,扬声器设计出现了一定的回归,一部分是常识,一部分是源于新的市场需求。 减小了尺寸,“通畅”,以及船体的内部布局。 然而,T+A并没有放弃电力线改进的概念,这一承诺源于Criterion系列的传统。

然而,扬声器外壳作为传输线的整体概念并不是 T+A 发展。 当然,它仍然老得多。

理想化的传输线概念保证了人间的声学天堂,但在实践中会产生难以处理的严重不良副作用。 他们不解决案件 流行的模拟程序 – 仍然需要使用艰难的试错法。 这样的问题使大多数寻求有利可图的解决方案的制造商望而却步,尽管它仍然吸引了许多爱好者。

T+A 称其最新的传输线方法 KTL (). 厂家还公布了案例部分,易于解释和理解。 除了一个与传输线无关的小中音腔室之外,机柜整个体积的一半被两个低音扬声器后方形成的腔室占据。 它“连接”到通往出口的隧道,也形成了一个较短的死角。 一切都清楚了,尽管这种组合是第一次出现。 这不是经典的传输线,而是反相器 - 带有具有一定顺应性的腔室(始终取决于“悬浮”在其上的表面,即相对于通向隧道的开口表面)和具有一定质量空气的隧道。

这两个元件创建了一个具有固定(按质量和磁化率)谐振频率的谐振电路 - 就像在反相器中一样。 但是,隧道的特点是特别长,反相器的横截面积很大——这有利也有弊,因此这种解决方案不用于典型的反相器。 大表面积是一个优势,因为它可以降低气流速度并消除湍流。 然而,由于它会急剧降低顺应性,因此需要通过延长隧道来增加隧道的质量,以便建立足够低的共振频率。 长隧道是反相器的缺点,因为它会引发寄生谐振。 同时,CTL 2100 中的隧道不像经典传输线那样长,不会导致所需的最低频率相移。 制造商自己提出了这个问题,并指出:

“与低音反射系统相比,传输线具有明显优势,但需要极其先进的设计(……),低音扬声器后面(在传输线中)的声音路径必须非常长——就像风琴一样——否则低频不会生成。”

有趣的是,在起草这样的声明时,制造商不仅不遵守,而且还发布了证实这种差异的材料(案例部分)。 幸运的是,低频将仅由传输线的作用产生,而只是延迟低音反射系统的作用,它“以自己的方式”引入有益的相移,而不需要长度与预期截止频率相关的隧道——这取决于其他系统参数,主要来自顺从性和质量决定的亥姆霍兹共振频率。 我们知道这些栅栏(也被渲染成电力线,这使它们更加迷人),但事实是 T + A 给它添加了一些东西——自游行以来这里就没有过的同样短的死通道。

这种通道也出现在有传输线的情况下,但更经典的是没有通信摄像头的情况。 它们使从盲通道反射的波同相运行,以补偿主通道的不利谐振,这在相位逆变器系统的情况下也是有意义的,因为其中也会形成寄生谐振。 观察到盲通道的长度是主通道的一半,这一想法得到了证实,这就是这种交互的条件。

综上所述,这不是传输线,至多是具有特定解决方案的反相器,从一些传输线中知道(我们不是在谈论更长的通道,而是更短的通道)。 此版本的反相器既新颖又具有优势,尤其是当系统需要很长的隧道(不一定是这么大的截面)时。

这种解决方案的一个明显缺点是,按照 T+A 建议的比例(具有如此大的横截面隧道),隧道系统占据了套管总体积的大约一半,而设计人员经常面临限制将结构尺寸设置为低于最佳值以获得最佳效果(使用固定扬声器)。

所以我们可以得出结论,T+A也受够了输电线路,想出了一些实际起到反相器作用,但仍然可以称得上高贵线路的案例。 隧道穿过底壁,因此需要足够高(5 厘米)的尖峰来准备压力的自由分布。 但这也是一种已知的解决方案……反相器。

传输线一目了然

在低音扬声器后面有一个大房间,只有从那里才能进入隧道 - 一个较短,末端封闭,另一个较长,底部面板有出口。

传输线外壳的出发点是创造理想的声学条件,以阻尼来自隔膜背面的波。 这种类型的外壳必须是非共振系统,但只是为了隔离来自膜片背面的能量(不能“简单地”允许自由辐射,因为它与膜片的正面同相) )。 )。

有人会说,膜片的反面自由地辐射到开放的隔板上……是的,但是相位校正(至少部分地取决于频率)是由宽隔板提供的,该隔板将膜片两侧的距离区分开来听众。 由于膜两侧发射之间的持续大相移,特别是在最低频率范围内,开放式挡板的缺点是效率低。 在倒相器中,振膜的背面会刺激身体的谐振电路,其能量向外辐射,但这个系统(所谓的亥姆霍兹谐振器)也会改变相位,从而使身体的谐振频率在整个范围内更高,扬声器振膜正面的辐射相位和孔更 - 不太兼容。

最后,封闭式箱体是关闭和抑制振膜背面能量的最简单方法,无需使用它,也不会影响脉冲响应(由低音反射箱体的谐振电路产生)。 然而,即使是这样一个理论上简单的任务也需要勤奋 - 表壳内发出的波撞击表壳壁,使其振动、反射并产生驻波,返回到振膜并引入失真。

从理论上讲,如果扬声器能够自由地将能量从振膜背面“传输”到扬声器系统,这将更好地完全抑制它并且没有问题 - 没有“反馈”到扬声器并且没有箱体壁的振动. 从理论上讲,这样的系统会创造出无限大的物体或无限长的隧道,但是……这是一个实用的解决方案。

似乎足够长(但已经完成)、成型(向末端略微变细)和阻尼隧道至少可以令人满意地满足这些要求,比经典的封闭套管工作得更好。 但它也被证明难以获得。 最低频率是如此之长,以至于即使是几米长的传输线也几乎不会淹没它们。 当然,除非我们用阻尼材料“重新包装”它,否则会以其他方式降低性能。

因此,问题出现了:传输线应该在末端结束还是保持开放并释放到达它的能量?

几乎所有 电源线选项 - 既经典又特别 - 有一个开放的迷宫。 然而,至少有一个非常重要的例外 - 原始的 B&W Nautilus 的情况,其末端有一个封闭的迷宫(以蜗牛壳的形式)。 然而,这在很多方面都是一种特定的结构。 再加上品质因数非常低的低音扬声器,处理特性会平滑地下降,但会非常早地下降,并且以这种原始形式根本不适合 - 它必须被校正、提升和均衡到预期频率,这由 Nautilus 主动分频器完成。

在开放式传输线中,隔膜背面发出的大部分能量都会消失。 该线的工作部分用于抑制它,然而,这被证明是无效的,并且部分 - 因此仍然有意义 - 相移,由于相移,至少在某些频率范围内可以发射波,在一个近似对应于来自隔膜前部的相位辐射的相位中。 但是,在某些范围内,来自这些源的波几乎反相出现,因此在所得到的特性中出现了弱点。 考虑到这种现象使设计更加复杂。 有必要将隧道的长度、衰减的类型和位置与扬声器的范围相关联。 事实证明,半波和四分之一波共振可以在隧道中发生。 此外,位于具有典型扬声器比例的机柜中的传输线,即使它们又大又高,也必须“扭曲”。 这就是为什么它们类似于迷宫 - 迷宫的每个部分都可以产生自己的共振。

通过使案件进一步复杂化来解决一些问题会引起其他问题。 但是,这并不意味着您无法获得更好的结果。

在仅考虑迷宫长度与波长之比的简化分析中,较长的迷宫意味着较长的波长,从而将有利的相移移向较低频率并提高其性能。 例如,最有效的 50 Hz 放大需要 3,4 迷宫,因为 50 Hz 波的一半将传播该距离,最终隧道输出将与振膜前部同相辐射。 然而,在两倍的频率下(在本例中为 100 Hz),整个波将在迷宫中形成,因此输出将以与膜片正面直接相反的相位辐射。

这种简单传输线的设计者试图以这样一种方式来匹配长度和衰减,以利用增益效应并减少衰减的影响——但很难找到一种组合,可以明显更好地衰减两倍的较高频率. 更糟糕的是,与引起“反共振”的波的斗争,即在所产生的特性上崩溃(在我们的例子中,在 100 赫兹的区域),甚至更大的抑制,往往以得不偿失的胜利而告终。 虽然没有消除这种衰减,但在最低频率下,由于抑制了在这个复杂电路中出现的其他有用的谐振效应,性能也会显着降低。 在更高级的设计中考虑它们,迷宫的长度应与扬声器本身的谐振频率 (fs) 相关,以便在此范围内获得缓解效果。

事实证明,与最初关于不存在传输线对扬声器影响的假设相反,这是一种声学系统,其从扬声器获得的反馈甚至比封闭的机柜和类似的反相器更大。 - 当然,除非迷宫没有被卡住,但实际上这样的橱柜听起来很薄。

以前,设计人员使用各种“技巧”在没有强阻尼的情况下抑制反共振——即有效的低频辐射。 一种方法是创建一个额外的“盲”隧道(其长度与主隧道的长度严格相关),其中特定频率的波将被反射并以这种相位运行到输出以补偿波的不利相移导致直接从扬声器输出。

另一种流行的技术是在扬声器后面创建一个“粘合”室,用作声学滤波器,让最低频率进入迷宫,而将较高频率排除在外。 然而,以这种方式创建了具有显着反相器特征的谐振系统。 这种情况可以解释为具有非常长的隧道且横截面非常大的反相器。 对于低音反射箱体,理论上低 Qts 扬声器是合适的,而对于不影响扬声器的理想、经典传输线,高 Qts 甚至比封闭式箱体还要高。

然而,有一个中间“结构”的栅栏:在第一部分,迷宫的横截面明显比下一个大,所以它可以被认为是一个房间,但不一定......当迷宫被消音时,它将失去其相位逆变器特性。 您可以使用更多扬声器并将它们放置在距插座不同的距离处。 您可以制作多个插座。

隧道也可以向出口加宽或变窄……

没有明显的规则,没有简单的食谱,没有成功的保证。 未来还有更多的乐趣和探索——这就是为什么广播线仍然是发烧友的话题。

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