Uma alternativa aos inversores de fase de vibração: linhas de transmissão (TQWT, ALT)

Hoje, o reflexo dos graves é merecidamente considerado o design acústico mais popular para os alto-falantes domésticos e de estúdio. Usar um reflexo de graves é uma maneira simples e barata de obter freqüências baixas suficientes sem usar uma grande área da superfície radiante dos alto-falantes e gabinetes do tipo gabinete. No entanto, como outras soluções racionais em eletroacústica, o uso de inversores de fase apresenta desvantagens. E as falhas afetam criticamente a fidelidade da reprodução. Entre as desvantagens mais prejudiciais desses alto-falantes, podem-se destacar murmúrios murmurantes, turbulentos, chocalhos ressonantes, vaias e outras características "malignas" do som FI.


Eu quero me livrar de todas as opções acima. É difícil encontrar um amante da música que pelo menos uma vez não repreenda a acústica dos reflexos graves e não procure uma alternativa. Com o último, nem tudo é tão simples. Entre as opções possíveis, a acústica do labirinto é relativamente difundida. O problema dos labirintos é que eles não são tecnológicos e exigem uma cultura de alta produção, o que afeta naturalmente o custo. Uma versão relativamente econômica do labirinto é a linha de transmissão, que permite obter uma resposta de freqüência suave, mantendo alta pressão sonora na faixa de baixa frequência, mas é menos exigente em cálculos, custos de produção e estruturalmente mais simples do que a acústica clássica de labirinto. Sob o gato, estamos falando sobre sua história, recursos e aplicação moderna.

Informação geral


A linha de transmissão é um guia de ondas oco de seção variável ou constante. Uma extremidade do guia de ondas está fechada, a segunda está aberta. O emissor dinâmico está localizado na extremidade fechada. O tubo, em regra, é torcido e amortecido qualitativamente. A linha inferior é reduzir a amplitude das vibrações do difusor de emissor dinâmico na região das frequências mais baixas próximas à frequência ressonante do tubo e, ao mesmo tempo, compensar a diminuição no retorno do alto-falante pelas vibrações naturais da linha de transmissão no modo principal de frequência mais baixa.

Na esmagadora maioria dos casos, isso pode ser alcançado quando o comprimento da linha de conversão coincide com um quarto do comprimento das oscilações na frequência da ressonância natural do falante. Gaponenko em seu livro "Sistemas acústicos com as próprias mãos" descreve isso com a seguinte fórmula:


Onde L - o chamado Comprimento "acústico", que excede o comprimento geométrico real da linha em:


onde S é a área da seção transversal da linha de conversão.

Em outras palavras, é necessário sintonizar a caixa com a frequência ressonante na qual o ar na saída do guia de ondas se moverá em fase com as vibrações do difusor. Uma linha de transmissão projetada corretamente é caracterizada por alta precisão na faixa de baixa frequência enquanto mantém graves acentuados e suficientemente poderosos.


A conclusão é que é mais fácil projetar um TL do que outros tipos de labirinto, e não haverá problemas típicos do inversor de fase. Sons gundosy e turbulentos característicos não são típicos para essa acústica. A principal vantagem desses alto-falantes é a fidelidade na faixa de baixa frequência, mantendo um tamanho bastante pequeno.

O "verso" da linha de translação, como labirintos estruturalmente relacionados, é essencial para o cálculo correto. Erros significativos nos cálculos afetarão significativamente o som, ressonâncias desnecessárias de chocalho aparecerão ou uma impressionante irregularidade na resposta de frequência. A boa notícia é que é mais fácil calcular do que os tipos mais complexos de labirintos.

Trompete bem esquecido Vojta


A primeira menção ao uso da linha de transmissão que pude encontrar foi a experiência de Paul Voight. O mundo preferia esquecer esse pioneiro da eletroacústica, ele sabe, como o pai de um emissor eletrodinâmico. Em 1930, a Voight desenvolveu, patenteou e até lançou um sistema de alto-falantes de edição limitada com uma linha de transmissão de design original.


Paul voigt

O fato é que, na época, a Voight estava desenvolvendo caixas de som para cinemas, que eram tradicionalmente transformadas em caixas de som para a época. Então, ele mudou para rádios e acústica doméstica, onde o alto-falante de banda larga com difusor duplo e um cruzamento mecânico usado por ele não diferia em um fundo poderoso. Isso exigiu a busca de um novo design acústico mais adequado para esses alto-falantes.

Tendo iniciado o desenvolvimento, ele experimentou e, em determinado momento, decidiu instalar o alto-falante em um local não muito tradicional, ou seja, não no início de um chifre em forma de cone, mas em um dos lados. Nesse design, a porta é usada para ajustar o fluxo de retorno. O ajuste em si é realizado aumentando ou diminuindo a quantidade de material de amortecimento, dependendo do tipo de acionador utilizado. A frequência ressonante depende do comprimento do guia de ondas, bem como da posição do alto-falante.


A versão moderna do TQWT

A linha de transmissão, mais tarde chamada de tubo Vojta - no contexto é muito semelhante a uma buzina clássica equipada com paredes adicionais. O próprio Voight chamou o alto-falante TQWT (Tapered Quarter Wave Tube) - um tubo cônico de quarto de onda. O caso recebeu esse nome pelo motivo de que, como em todos os outros tipos clássicos de TL, para o primeiro modo, um quarto do comprimento de onda se encaixa no tubo, nos segundos três trimestres, nos terceiros cinco, etc.


Uma desvantagem relativa desse projeto é a incapacidade de escolher uma baixa frequência de corte, pois nesse caso é possível obter uma expressão de distorção em baixas frequências. O restante do design permite criar uma acústica de piso relativamente compacta com graves "achatados", características semelhantes aos labirintos mais complexos.

TQWT - praticamente não é usado em acústica de massa, mas é frequentemente usado por radioamadores ao criar seus próprios alto-falantes. O problema é que ainda não existe uma teoria completa e desenvolvida que descreva os processos acústicos dos sistemas TQWT, o que não pode ser dito sobre inversores de fase bem descritos.

ATL - linha de transmissão em meio rack


Quando as linhas de transmissão são mencionadas, geralmente se trata de sistemas de piso. Acredita-se que o fator de forma e o volume das estantes exijam as soluções mais compactas, que é um inversor de fase. No entanto, existe uma empresa que encontrou uma solução comparativa de projeto eficaz para a linha de transmissão nas prateleiras. Os fundadores e desenvolvedores do PMC são oponentes de princípios da acústica FI e estão convencidos de que o futuro está em sua inovação. A PMC é uma das poucas empresas modernas especializadas em alto-falantes de linhas de transmissão.

Ao longo das décadas, a empresa desenvolveu dezenas de modelos para alto-falantes de estúdio e domésticos com uma linha de transmissão, alguns dos quais ainda existem. Até a década de 2000, eles produziam principalmente sistemas de piso, já que o TL clássico geralmente assumia exatamente esse fator de forma.


Mais tarde, os engenheiros complicaram um pouco o design e criaram o chamado “Linha de transmissão de última geração” ou ATL (Linha de transmissão avançada). A peculiaridade desse projeto está em elementos adicionais, permitindo obter as vantagens do TL nas prateleiras.


O ponto negativo deste projeto é que o ATL está próximo de outras acústicas de labirinto em termos de complexidade e capacidade de fabricação, o que garante aumento de custo. A única boa notícia é que um dos líderes do PMC Peter Thomas acredita que:
"Acreditamos realmente que a qualidade deve aumentar com o aumento dos preços ... nossos clientes estão longe de serem tolos." (de uma entrevista com Sasha Metson em 2010). "

Resumo e algumas palavras em defesa da FI


Apesar dos desvios tangíveis da acústica de fase invertida, a física de seu trabalho é bem descrita e a maioria dos efeitos acústicos são previsíveis. Isso certamente permite que você obtenha um resultado previsto, o que é muito importante para a produção em massa. Várias empresas dominam as linhas de transmissão, mas continuam menos tecnológicas e mais caras.

É possível que em um determinado momento as linhas de transmissão se tornem bastante acessíveis e massivas, mas isso não acontecerá antes do momento em que os principais processos que ocorrem na linha de transmissão forem teoricamente descritos. Se falarmos sobre alto-falantes maciços e baratos (até US $ 500), será extremamente difícil encontrar algo que não seja FI e alto-falantes com um emissor passivo.

Aqueles que estão cansados ​​dos problemas dos alto-falantes do inversor de fase, enquanto a estética ou as dimensões das salas não permitem o uso de uma caixa fechada, talvez você deva pensar em comprar ou criar sua própria linha de transmissão. Serei grato por qualquer opinião sobre a linha de transmissão, especialmente as pessoas que conseguiram criar esses alto-falantes por conta própria.

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Source: https://habr.com/ru/post/pt471408/


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