Farmecul complicat - partea 2

Istoria T+A a început cu liniile electrice, care i-au fascinat pe designeri în urmă cu mulți ani. Ulterior au fost marginalizați, așa că vedem incinte de acest tip la câțiva ani, iar acest lucru, la rândul său, ne permite să reamintim principiul funcționării lor.

Nu toate modelele T+A (difuzoare) au fost și sunt încă bazate pe performanță. linie de transmisieCu toate acestea, numele seriei Criterion este asociat pentru totdeauna acestei soluții, perfecționată de companie din 1982. În fiecare generație, acestea erau serii întregi cu modele emblematice puternice, mult mai mari decât în ​​prezent, dar cum au dispărut cei mai mari dinozauri. Așa că am văzut modele cu două difuzoare woofer 30, circuite cu patru și chiar cinci căi (TMP220), dulapuri cu circuite acustice neobișnuite, tot cu frecvențe joase plasate în interior (între o cameră cu orificiu sau o cameră închisă și un labirint lung - de exemplu TV160).

Acest subiect - un labirint de diferite versiuni de linii electrice - designerii T + A au mers atât de departe ca niciun alt producător. Cu toate acestea, la sfârșitul anilor 90, dezvoltarea către complicații ulterioare a încetinit, minimalismul a intrat în modă, designurile simple sistemic au câștigat încrederea audiofililor, iar cumpărătorul „mediu” a încetat să admire dimensiunea difuzoarelor, din ce în ce mai des caută. ceva zvelt și elegant. Prin urmare, a existat o anumită regresie în designul difuzoarelor, parțial de bun simț, parțial derivat din noile cerințe ale pieței. Dimensiunea redusă și „permența”, precum și aspectul intern al carenelor. Cu toate acestea, T+A nu a renunțat la conceptul de îmbunătățire a liniilor electrice, un angajament care vine din tradiția seriei Criterion.

Cu toate acestea, conceptul general al unei carcase de difuzor care acționează ca o linie de transmisie nu este o dezvoltare T+A. Rămâne, desigur, mult mai vechi.

Conceptul idealizat de linie de transmisie promite un rai acustic pe pământ, dar în practică creează efecte secundare grave nedorite, cu care sunt greu de tratat. Ei nu rezolvă cazuri programe populare de simulare – încă mai trebuie folosit încercări și erori dificile. O astfel de problemă a descurajat mai degrabă majoritatea producătorilor care caută soluții profitabile, deși încă atrage mulți pasionați.

T+A numește cea mai recentă abordare a liniilor de transmisie KTL (). Producătorul publică și secțiunea de caz, care este ușor de explicat și de înțeles. În afară de o mică cameră midrange, care, desigur, nu are nicio legătură cu linia de transmisie, jumătate din întregul volum al cabinetului este ocupată de o cameră formată imediat în spatele ambelor woofer-uri. Este „conectat” la tunelul care duce la ieșire și formează, de asemenea, o fundătură mai scurtă. Și totul este clar, deși această combinație apare pentru prima dată. Aceasta nu este o linie de transmisie clasică, ci mai degrabă un inversor de fază - cu o cameră cu o anumită conformitate (în funcție de suprafața care este „suspendată” pe ea, adică în raport cu suprafața deschiderii care duce la tunel) și un tunel cu o anumită masă de aer.

Aceste două elemente creează un circuit rezonant cu o frecvență de rezonanță fixă ​​(după masă și susceptibilitate) - la fel ca într-un invertor de fază. Cu toate acestea, în mod caracteristic, tunelul este excepțional de lung și cu o zonă de secțiune transversală mare pentru un invertor de fază - care are atât avantaje, cât și dezavantaje, astfel încât această soluție nu este utilizată în invertoarele de fază tipice. Suprafața mare este un avantaj deoarece reduce viteza fluxului de aer și elimină turbulențele. Cu toate acestea, deoarece reduce drastic complianța, necesită o creștere a masei tunelului datorită prelungirii acestuia pentru a stabili o frecvență de rezonanță suficient de scăzută. Și un tunel lung este un dezavantaj într-un invertor de fază, deoarece provoacă apariția rezonanțelor parazitare. În același timp, tunelul din CTL 2100 nu este atât de lung încât să provoace schimbarea de fază dorită a celor mai joase frecvențe, ca într-o linie de transmisie clasică. Producătorul însuși ridică această problemă, afirmând că:

„Linia de transmisie oferă avantaje serioase față de un sistem bass reflex, dar necesită un design extrem de avansat (…), calea sunetului în spatele wooferelor (în linia de transmisie) trebuie să fie foarte lungă - ca o orgă - altfel frecvențele joase nu vor fi generat.”

Este cu adevărat interesant că atunci când întocmește o astfel de declarație, producătorul nu numai că nu o respectă, dar publică și material (secțiunea de caz) care confirmă această discrepanță. Din fericire, frecvențele joase vor fi generate doar de acțiunea nu a unei linii de transmisie, ci pur și simplu a unui sistem bass reflex întârziat, care „în felul său” introduce schimbări de fază benefice fără a necesita un tunel cu o lungime corelată cu frecvența de tăiere așteptată - aceasta depinde de alți parametri ai sistemului, în principal de frecvența de rezonanță Helmholtz dictată de conformitate și masă. Cunoaștem aceste garduri (redate și ca linii electrice, ceea ce le face mai pline de farmec), dar adevărul este că T + A a adăugat altceva - același canal mort scurt care nu a mai fost aici de la paradă.

Astfel de canale se găsesc și în cazurile cu linii de transmisie, dar mai clasice, fără cameră de comunicare. Acestea fac ca valul reflectat de canalul orb să revină în fază, compensând rezonanțe nefavorabile ale canalului principal, ceea ce poate avea sens și în cazul unui sistem cu inversor de fază, deoarece în acesta se formează și rezonanțe parazite. Această idee este confirmată de observația că canalul orb este pe jumătate mai lung decât cel principal, iar aceasta este condiția unei astfel de interacțiuni.

În concluzie, aceasta nu este o linie de transmisie, cel mult un invertor de fază cu o anumită soluție, cunoscută din unele linii de transmisie (și nu vorbim de un canal mai lung, ci de unul mai scurt). Această versiune a invertorului de fază este atât originală, cât și are avantajele sale, mai ales atunci când sistemul necesită un tunel lung (nu neapărat o secțiune atât de mare).

Un dezavantaj clar al acestei soluții, în proporțiile sugerate de T+A (cu un tunel cu secțiune transversală atât de mare), este că sistemul de tunel ocupă aproximativ jumătate din volumul total al carcasei, în timp ce proiectanții sunt adesea sub presiune pentru a limita dimensiunea structurii la o valoare sub cea optimă pentru a obține cele mai bune rezultate (folosind difuzoare fixe).

Așa că putem concluziona că T+A s-a săturat și de linia de transmisie și vine cu cazuri care joacă de fapt rolul de invertoare de fază, dar totuși pot revendica linii nobile. Tunelul a trecut prin peretele de jos, așa că au fost necesare vârfuri suficient de înalte (5 cm) pentru a pregăti o distribuție liberă a presiunii. Dar aceasta este și o soluție cunoscută... invertoare de fază.

Linia de transmisie dintr-o privire

În spatele wooferelor există o cameră mare, și numai de acolo pleacă tuneluri - unul este mai scurt, închis la capăt, celălalt este mai lung, cu o ieșire în panoul de jos.

Punctul de plecare pentru incinta liniei de transmisie a fost crearea condițiilor acustice ideale pentru amortizarea undei din spatele diafragmei. Acest tip de incintă trebuia să fie un sistem nerezonant, dar doar pentru a izola energia din partea din spate a diafragmei (care nu putea fi „pur și simplu” lăsată să radieze liber deoarece era în fază cu partea din față a diafragmei ). ).

Cineva va spune că partea inversă a diafragmei radiază liber în partiții deschise ... Da, dar corecția de fază (cel puțin parțială și în funcție de frecvență) este asigurată acolo de o partiție largă care diferențiază distanța de la ambele părți ale diafragmei la Ascultătorul. Ca rezultat al schimbării mari de fază continuă între emisia de pe ambele părți ale membranelor, în special în domeniul de frecvență cel mai scăzut, dezavantajul unui defășor deschis este eficiența scăzută. În invertoarele de fază, partea din spate a diafragmei stimulează circuitul rezonant al corpului, a cărui energie este radiată spre exterior, dar acest sistem (așa-numitul rezonator Helmholtz) schimbă și faza, astfel încât frecvența de rezonanță a corpului este mai mare pe întreaga gamă, faza de radiație a părții frontale a diafragmei difuzorului și orificiul este mai mult - mai puțin compatibil.

În cele din urmă, un cabinet închis este cel mai simplu mod de a închide și de a suprima energia din spatele diafragmei, fără a o folosi, fără a compromite răspunsul la impuls (rezultat din circuitul rezonant al cabinetului bass reflex). Cu toate acestea, chiar și o sarcină atât de simplă teoretic necesită diligență - undele emise în interiorul carcasei lovesc pereții acestuia, îi fac să vibreze, să reflecte și să creeze unde staționare, se întorc la diafragmă și introduc distorsiuni.

Teoretic, ar fi mai bine dacă difuzorul ar putea „transmite” în mod liber energia din spatele diafragmei către sistemul de difuzoare, ceea ce l-ar amortiza complet și fără probleme - fără „feedback” către difuzor și fără vibrații ale peretelui dulapului . Teoretic, un astfel de sistem va crea fie un corp infinit de mare, fie un tunel infinit de lung, dar... aceasta este o soluție practică.

Se părea că un tunel suficient de lung (dar deja finisat), profilat (se înclină ușor spre capăt) și amortizat ar îndeplini aceste cerințe cel puțin într-un grad satisfăcător, funcționând mai bine decât carcasa închisă clasică. Dar s-a dovedit și greu de obținut. Cele mai joase frecvențe sunt atât de lungi încât chiar și linia de transmisie de câțiva metri lungime aproape niciodată nu le îneacă. Cu excepția cazului în care, desigur, îl „reambalăm” cu material de amortizare, care va degrada performanța în alte moduri.

Prin urmare, a apărut întrebarea: trebuie să se termine linia de transmisie la capăt sau să o lase deschisă și să elibereze energia care ajunge la ea?

Aproape tot opțiuni de linie electrică - atat clasice cat si speciale - au un labirint deschis. Cu toate acestea, există cel puțin o excepție foarte importantă - cazul originalului B&W Nautilus cu un labirint închis la capăt (sub forma unei cochilii de melc). Cu toate acestea, aceasta este în multe privințe o structură specifică. Cuplat cu un woofer cu un factor de calitate foarte scăzut, caracteristicile de procesare scad fără probleme, dar foarte devreme și, într-o formă atât de brută, nu este deloc potrivit - trebuie corectat, amplificat și egalizat la frecvența așteptată, ceea ce se realizează prin crossover-ul activ Nautilus.

În liniile de transmisie deschise, cea mai mare parte a energiei emise de partea din spate a diafragmei se stinge. Lucrarea liniei servește parțial la atenuarea acesteia, care, totuși, se dovedește a fi ineficientă și parțial - și, prin urmare, încă are sens - la schimbarea de fază, datorită căreia unda poate fi emisă, cel puțin în anumite intervale de frecvență. , într-o fază aproximativ corespunzătoare radiației de fază din partea din față a diafragmei. Exista insa intervale in care undele din aceste surse ies aproape in antifaza, astfel incat apar slabiciuni in caracteristica rezultata. Luarea în considerare a acestui fenomen a complicat și mai mult proiectarea. A fost necesar să se coreleze lungimea tunelului, tipul și locația atenuării cu raza de acțiune a difuzorului. De asemenea, s-a dovedit că în tunel pot apărea rezonanțe de jumătate de undă și sfert de undă. În plus, liniile de transmisie situate în dulapuri cu proporții tipice de difuzoare, chiar dacă sunt mari și înalte, trebuie să fie „răsucite”. De aceea seamănă cu labirinturi - și fiecare secțiune a labirintului își poate genera propriile rezonanțe.

Rezolvarea unor probleme prin complicarea suplimentară a cazului dă naștere la alte probleme. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că nu puteți obține rezultate mai bune.

Într-o analiză simplificată, luând în considerare doar raportul dintre lungimea labirintului și lungimea de undă, un labirint mai lung înseamnă o lungime de undă mai mare, deplasând astfel defazajul favorabil către frecvențe mai mici și îmbunătățind performanța acestuia. De exemplu, cea mai eficientă amplificare de 50 Hz necesită un labirint de 3,4 m, deoarece jumătate din unda de 50 Hz va parcurge această distanță și, în cele din urmă, ieșirea tunelului va radia în fază cu partea din față a diafragmei. Cu toate acestea, la o frecvență dublă (în acest caz, 100 Hz), întreaga undă se va forma în labirint, astfel încât ieșirea va radia într-o fază direct opusă față de partea frontală a diafragmei.

Proiectantul unei astfel de linii de transmisie simplă încearcă să se potrivească lungimea și atenuarea astfel încât să profite de efectul de câștig și să reducă efectul de atenuare - dar este dificil să găsești o combinație care să atenueze semnificativ mai bine de două ori frecvențele mai mari. . Și mai rău, lupta împotriva valurilor care induc „anti-rezonanțe”, adică se prăbușește pe caracteristica rezultată (în exemplul nostru, în regiunea de 100 Hz), cu o suprimare și mai mare, se termină adesea într-o victorie pirică. Această atenuare este redusă, deși nu este eliminată, dar la frecvențele cele mai joase performanța este, de asemenea, semnificativ pierdută din cauza suprimării altor și în acest sens efecte de rezonanță utile care apar în acest circuit complex. Considerându-le în modele mai avansate, lungimea labirintului ar trebui să fie raportată la frecvența de rezonanță a difuzorului în sine (fs) pentru a obține un efect de relief în acest interval.

Se dovedește că, spre deosebire de ipotezele inițiale despre absența influenței liniei de transmisie asupra difuzorului, acesta este un sistem acustic care are feedback de la difuzor chiar și într-o măsură mai mare decât un dulap închis și un invertor de fază similar. - dacă, desigur, labirintul nu este blocat, dar în practică astfel de dulapuri sună foarte subțire.

Anterior, designerii foloseau diverse „trucuri” pentru a suprima antirezonanțe fără amortizare puternică - adică cu radiații eficiente de joasă frecvență. O modalitate este de a crea un tunel „orb” suplimentar (cu o lungime strict legată de lungimea tunelului principal), în care o undă de o anumită frecvență va fi reflectată și va rula la ieșire într-o astfel de fază pentru a compensa defazare nefavorabilă a undei care duce la ieșirea direct din difuzor.

O altă tehnică populară este crearea unei camere de „legare” în spatele difuzorului, care va acționa ca un filtru acustic, lăsând frecvențele cele mai joase să intre în labirint și ținând afară pe cele mai înalte. Cu toate acestea, în acest fel este creat un sistem rezonant cu caracteristici pronunțate de inversor de fază. Un astfel de caz poate fi interpretat ca un inversor de fază cu un tunel foarte lung cu o secțiune transversală foarte mare. Pentru cabinetele bass-reflex sunt potrivite teoretic boxele cu Qts joase, iar pentru o linie de transmisie ideala, clasica, care nu afecteaza difuzorul, cele inalte, chiar mai inalte decat in dulapuri inchise.

Cu toate acestea, există garduri cu o „structură” intermediară: în prima parte, labirintul are o secțiune transversală clar mai mare decât în ​​următoarea, deci poate fi considerat o cameră, dar nu neapărat ... Când labirintul este înfundat, își va pierde proprietățile invertorului de fază. Puteți folosi mai multe difuzoare și le puteți plasa la distanțe diferite de priză. Puteți face mai multe prize.

Tunelul poate fi, de asemenea, lărgit sau îngustat spre ieșire...

Nu există reguli evidente, nici rețete ușoare, nicio garanție de succes. Urmează mai multă distracție și explorare - de aceea linia de difuzare este încă un subiect pentru entuziaști.

A se vedea, de asemenea: