Heute gilt der Bassreflex zu Recht als das beliebteste akustische Design für Heim- und Studiolautsprecher. Die Verwendung eines Bassreflexes ist eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, genügend niedrige Frequenzen zu erhalten, ohne einen großen Bereich der Strahlungsfläche der Lautsprecher und kabinettähnlichen Gehäuse zu verwenden. Wie andere rationale Lösungen in der Elektroakustik hat die Verwendung von Phaseninvertern jedoch Nachteile. Und Fehler wirken sich kritisch auf die Wiedergabetreue aus. Zu den schädlichsten Nachteilen dieser Lautsprecher zählen Murmeln, turbulentes Summen, resonantes Rasseln, Hupen und andere „bösartige“ Merkmale des FI-Klangs.
Ich möchte all das loswerden. Es ist schwierig, einen Musikliebhaber zu finden, der mindestens einmal keine Bassreflexakustik schalt und keine Alternative suchte. Bei letzterem ist nicht alles so einfach. Unter den möglichen Optionen ist die Labyrinthakustik relativ weit verbreitet. Das Problem von Labyrinthen ist, dass sie nicht technologisch sind und eine hohe Produktionskultur erfordern, was sich natürlich auf die Kosten auswirkt. Eine relativ kostengünstige Version des Labyrinths ist die Übertragungsleitung. Sie ermöglicht einen gleichmäßigen Frequenzgang bei gleichzeitig hohem Schalldruck im Niederfrequenzbereich, ist jedoch weniger anspruchsvoll in Bezug auf Berechnungen, Produktionskosten und strukturell einfacher als die klassische Labyrinthakustik. Unter der Katze sprechen wir über ihre Geschichte, Eigenschaften und moderne Anwendung.
Allgemeine Informationen
Die Übertragungsleitung ist ein Hohlwellenleiter mit variablem oder konstantem Querschnitt. Ein Ende des Wellenleiters ist geschlossen, das zweite ist offen. Der dynamische Emitter befindet sich auf der Seite des geschlossenen Endes. Das Rohr ist in der Regel verdreht und qualitativ gedämpft. Das Endergebnis besteht darin, die Schwingungsamplitude des dynamischen Emitterdiffusors im Bereich der niedrigsten Frequenzen nahe der Resonanzfrequenz der Röhre zu verringern und gleichzeitig die Abnahme der Rückgabe vom Lautsprecher durch die natürlichen Schwingungen der Übertragungsleitung im Hauptmodus mit der niedrigsten Frequenz zu kompensieren.
In den allermeisten Fällen kann dies erreicht werden, wenn die Länge der Übersetzungslinie mit einem Viertel der Länge der Schwingungen bei der Frequenz der Eigenresonanz des Lautsprechers übereinstimmt. Gaponenko beschreibt dies in seinem Buch „Akustische Systeme mit eigenen Händen“ mit folgender Formel:
Wo L - das sogenannte "Akustische" Länge, die die tatsächliche geometrische Länge der Linie um Folgendes überschreitet:
wobei S die Querschnittsfläche der Übersetzungslinie ist.
Mit anderen Worten ist es notwendig, das Gehäuse auf die Resonanzfrequenz abzustimmen, bei der sich die Luft am Auslass des Wellenleiters in Phase mit den Schwingungen des Diffusors bewegt. Eine korrekt gestaltete Übertragungsleitung zeichnet sich durch eine hohe Genauigkeit im Niederfrequenzbereich bei gleichzeitig ausreichend starkem, akzentuiertem Bass aus.
Das Fazit ist, dass es einfacher ist, eine TL zu entwerfen als andere Arten von Labyrinthdesigns, und dass es keine typischen Probleme mit Phasenumrichtern gibt. Charakteristische Gundosie und turbulente Geräusche sind für eine solche Akustik nicht typisch. Der Hauptvorteil solcher Lautsprecher ist die Wiedergabetreue im Niederfrequenzbereich bei gleichbleibend geringer Größe.
Die „Rückseite“ der Übersetzungslinie ist wie strukturell verwandte Labyrinthe für die korrekte Berechnung von entscheidender Bedeutung. Signifikante Fehler in den Berechnungen wirken sich erheblich auf den Klang aus, es treten unnötige Rasselresonanzen auf oder es kommt zu einer beeindruckenden Ungleichmäßigkeit des Frequenzgangs. Die gute Nachricht ist, dass es einfacher zu berechnen ist als die komplexeren Arten von Labyrinthen.
Gut vergessene Trompete Vojta
Die früheste Erwähnung der Nutzung der Übertragungsleitung, die ich finden konnte, war die Erfahrung von Paul Voight. Die Welt
zog es vor, diesen Pionier der Elektroakustik als Vater eines elektrodynamischen Emitters
zu vergessen . 1930 entwickelte, patentierte und brachte Voight ein limitiertes Lautsprechersystem mit einer Übertragungsleitung im Originaldesign auf den Markt.
Paul voigtTatsache ist, dass Voight zu dieser Zeit Lautsprecher für Kinos entwickelte, die zu dieser Zeit traditionell zu Shoutboxen verarbeitet wurden. Dann wechselte er zu Radios und Heimakustik, wo sich der Breitband-Dual-Diffusor-Lautsprecher mit einer von ihm verwendeten mechanischen Frequenzweiche nicht in einem starken Boden unterschied. Dies machte die Suche nach einem neuen akustischen Design erforderlich, das für solche Lautsprecher besser geeignet ist.
Nachdem er mit der Entwicklung begonnen hatte, experimentierte er und beschloss zu einem bestimmten Zeitpunkt, den Lautsprecher an einem nicht sehr traditionellen Ort zu installieren, d. H. nicht am Anfang eines kegelförmigen Horns, sondern an einer seiner Seiten. Bei dieser Konstruktion wird der Anschluss verwendet, um den Rückfluss einzustellen. Die Einstellung selbst erfolgt durch Erhöhen oder Verringern der Menge an Dämpfungsmaterial, abhängig von der Art des verwendeten Treibers. Die Resonanzfrequenz hängt von der Länge des Wellenleiters sowie der Position des Lautsprechers ab.
Die moderne Version von TQWTDie Übertragungsleitung, später Vojta-Rohr genannt, ist im Kontext einer klassischen Hupe mit zusätzlichen Wänden sehr ähnlich. Voight selbst nannte den Lautsprecher TQWT (Tapered Quarter Wave Tube) - eine konische Viertelwellenröhre. Der Fall erhielt diesen Namen aus dem Grund, dass wie bei allen anderen klassischen TL-Typen für den ersten Modus ein Viertel der Wellenlänge in das Rohr passt, für die zweiten drei Viertel, für die dritten fünf usw.
Ein relativer Nachteil dieser Konstruktion ist die Unfähigkeit, eine niedrige Grenzfrequenz zu wählen, da in diesem Fall es möglich ist, einen Ausdruck der Verzerrung bei niedrigen Frequenzen zu erhalten. Der Rest des Designs ermöglicht es Ihnen, eine relativ kompakte Bodenakustik mit „flachem“ Bass zu erzeugen, die in ihren Eigenschaften komplexeren Labyrinthen ähnelt.
TQWT - wird in der Massenakustik praktisch nicht verwendet, wird jedoch sehr häufig von Funkamateuren verwendet, wenn sie ihre eigenen Lautsprecher erstellen. Das Problem ist, dass es noch keine vollständige, entwickelte Theorie gibt, die die akustischen Prozesse von TQWT-Systemen beschreibt, was über gut beschriebene Phasenwechselrichter nicht gesagt werden kann.
ATL - Half-Rack-Übertragungsleitung
Wenn Übertragungsleitungen erwähnt werden, handelt es sich normalerweise um Bodensysteme. Es wird angenommen, dass der Formfaktor und das Volumen der Regale die kompaktesten Lösungen erfordern, nämlich einen Phasenwechselrichter. Es gibt jedoch ein Unternehmen, das eine vergleichsweise effektive Entwurfslösung für die Übertragungsleitung in den Regalen gefunden hat. Die Gründer und Entwickler von PMC sind grundsätzliche Gegner der FI-Akustik und davon überzeugt, dass die Zukunft in ihrer Innovation liegt. PMC ist eines der wenigen modernen Unternehmen, die sich auf Übertragungsleitungslautsprecher spezialisiert haben.
Im Laufe der Jahrzehnte hat das Unternehmen Dutzende Modelle für Studio- und Heimlautsprecher mit Übertragungsleitung entwickelt, von denen einige noch existieren. Bis in die 2000er Jahre produzierten sie hauptsächlich Bodensysteme, da die klassische TL oft genau einen solchen Formfaktor annahm.
Später haben die Ingenieure das Design etwas kompliziert und das sogenannte erstellt "Übertragungsleitung der neuesten Generation" oder ATL (Advanced Transmission Line). Die Besonderheit dieses Designs liegt in zusätzlichen Elementen, die es ermöglichen, die Vorteile von TL in Regalen zu erzielen.
Das relative Minus dieses Designs ist, dass der ATL in Bezug auf Komplexität und Herstellbarkeit nahe an anderen Labyrinthakustiken liegt, was garantiert die Kosten erhöht. Die einzige gute Nachricht ist, dass einer der Führer von PMC Peter Thomas glaubt, dass:
"Wir glauben wirklich, dass die Qualität mit steigenden Preisen steigen sollte ... unsere Kunden sind alles andere als dumm." (aus einem Interview mit Sasha Metson im Jahr 2010). "
Zusammenfassung und ein paar Worte zur Verteidigung von FI
Trotz der greifbaren Minuspunkte der phaseninvertierten Akustik ist die Physik ihrer Arbeit gut beschrieben und die meisten akustischen Effekte sind vorhersehbar. Auf diese Weise erhalten Sie mit Sicherheit ein vorhergesagtes Ergebnis, das für die Massenproduktion sehr wichtig ist. Eine Reihe von Unternehmen haben die Übertragungsleitungen gemeistert, aber es bleibt weniger technologisch und teurer.
Es ist möglich, dass die Übertragungsleitungen zu einem bestimmten Zeitpunkt leicht zugänglich und massiv werden, dies geschieht jedoch nicht vor dem Moment, in dem die Hauptprozesse in der Übertragungsleitung theoretisch beschrieben werden. Wenn wir über massive und kostengünstige Lautsprecher (bis zu 500 US-Dollar) sprechen, wird es äußerst schwierig sein, etwas anderes als FI und Lautsprecher mit passivem Emitter zu finden.
Diejenigen, die die Probleme der Phasenwechselrichter-Lautsprecher satt haben, während die Ästhetik oder die Abmessungen der Räume die Verwendung einer geschlossenen Box nicht zulassen, sollten vielleicht überlegen, eine eigene Übertragungsleitung zu kaufen oder zu bauen. Ich bin dankbar für alle Meinungen in der Sendung, insbesondere für Leute, die es geschafft haben, solche Sprecher selbst zu erstellen.
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