嗡嗡声相位逆变器的替代产品:传输线(TQWT,ALT)

如今,低音反射当之无愧地被认为是家庭和录音棚扬声器最受欢迎的声学设计。 使用低音反射是获得足够的低频而又不使用扬声器和类似机壳的扬声器的大面积辐射表面的简单且廉价的方法。 但是,像电声中的其他合理解决方案一样,使用反相器也有缺点。 这些缺陷严重影响复制的保真度。 这些扬声器的最有害的缺点之一是FI声音的喃喃自语,汹涌的嗡嗡声,共振的嘎嘎声,hoo声和其他“恶性”特征。


我想摆脱以上所有问题。 很难找到一个至少一次没有骂过低音反射声学并且没有寻找替代品的音乐爱好者。 对于后者,一切并不是那么简单。 在可能的选择中,迷宫式声学比较普遍。 迷宫的问题在于它们不是技术性的,并且需要很高的生产文化,这自然会影响成本。 传输线是迷宫的一个相对便宜的版本,它使您能够获得平稳的频率响应,同时在低频范围内保持较高的声压,但与传统的迷宫式声学相比,对计算,生产成本和结构上的要求较低。 在猫之下,我们正在谈论它的历史,功能和现代应用。

一般资讯


传输线是横截面可变或恒定的空心波导。 波导的一端是封闭的,另一端是开放的。 动态发射器位于封闭端。 通常,该管道是扭曲的,并且具有定性的阻尼。 底线是在靠近管的共振频率的最低频率区域内减小动态发射器扩散器的振动幅度,同时通过主要最低频率模式下传输线的固有振动来补偿从扬声器返回的衰减。

在绝大多数情况下,当平移线的长度与扬声器自然共振频率下的振荡长度的四分之一重合时,就可以实现这一点。 加波年科在他的书《用自己的双手声学系统》中用以下公式描述了这一点:


其中L-所谓的 “声学”长度,该长度超出线的实际几何长度达:


其中S是平移线的横截面积。

换句话说,必须将外壳调整到共振频率,在该共振频率下,波导出口处的空气将与扩散器的振动同相移动。 设计正确的传输线的特点是在低频范围内具有很高的精度,同时保持足够强劲的低音。


最重要的是,设计TL比其他类型的迷宫设计更容易,并且不会出现典型的反相器问题。 对于这种声音,典型的强壮和湍流的声音并不常见。 这种扬声器的主要优点是在低频范围内保真度,同时保持相当小的尺寸。

与结构相关的迷宫一样,平移线的“反面”对于正确的计算也至关重要。 计算中的重大错误将严重影响声音,出现不必要的嘎嘎声共振,或频率响应不均匀。 好消息是,比更复杂的迷宫类型更容易计算。

好被遗忘的喇叭伏伊塔


我能够找到的最早提到的传输线的使用是Paul Voight的经验。 知道,世界更喜欢忘记这位电声先驱,因为是电动发射器之父。 1930年,Voight开发了具有原始设计的传输线的限量版扬声器系统,并为其申请了专利,甚至推出了该产品。


保罗·沃格特

事实是,Voight当时正在为电影院开发扬声器,传统上将扬声器制作为当时的扬声器。 然后,他转向收音机和家庭音响,在那儿,他使用的带有机械分频器的宽带双扩散器扬声器在强劲的底部没有不同。 这就需要寻找一种更适合此类扬声器的新型声学设计。

开始开发后,他进行了试验,并决定将扬声器安装在不是很传统的地方,即 不是在圆锥形号角的开头,而是在其一侧。 在此设计中,端口用于调节回流。 调节本身是通过增加或减少阻尼材料的数量来实现的,具体取决于所使用的驱动器的类型。 谐振频率取决于波导的长度以及扬声器的位置。


TQWT的现代版本

传输线(后来称为Vojta管)在上下文中非常类似于配有附加壁的经典号筒。 沃伊特本人称扬声器TQWT(锥形四分之一波长管)为圆锥形四分之一波长管。 该案例之所以获得此名称,是因为与所有其他经典类型的TL一样,对于第一种模式,四分之一的波长适合于管道,对于第二个四分之三,对于第三个五分之一,等等。


这种设计的一个相对缺点是无法选择低截止频率,因为在这种情况下有可能获得低频失真的表现。 设计的其余部分使您可以创建具有“平坦”低音的相对紧凑的地板音响,其特性类似于更复杂的迷宫。

TQWT-实际上不用于大众声学,但业余无线电爱好者在创建自己的扬声器时经常使用。 问题在于,仍然没有完整而完善的理论来描述TQWT系统的声学过程,而对于描述完善的相位逆变器则无法说清楚。

ATL-半机架传输线


当提到传输线时,通常涉及地板系统。 可以认为,架式设备的尺寸和体积要求最紧凑的解决方案,这是一种相位逆变器。 但是,有一家公司为货架上的传输线找到了比较有效的设计解决方案。 PMC的创建者和开发者在原则上反对FI声学,并且坚信未来取决于他们的创新。 PMC是为数不多的专注于传输线扬声器的现代公司之一。

几十年来,该公司开发了数十种用于带有传输线的录音室和家庭扬声器的模型,其中有些仍然存在。 直到2000年代,他们主要生产地板系统,因为传统的TL经常采用这种尺寸。


后来,工程师使设计有些复杂,并创建了所谓的 “最新一代的传输线”或ATL(高级传输线)。 这种设计的独特之处在于附加的元素,从而获得了货架上TL的优势。


这种设计的相对缺点是,在复杂性和可制造性方面,ATL与其他迷宫式声学设备非常接近,因此可以保证增加成本。 唯一的好消息是PMC的一位领导人Peter Thomas相信:
“我们真的相信质量应该随着价格的上涨而提高……我们的客户绝非傻瓜。” (摘自2010年对Sasha Metson的采访)。”

总结和为FI辩护的几句话


尽管反相声音有明显的缺点,但其工作的物理原理已得到很好的描述,并且大多数声音效果都是可以预测的。 当然,这可以使您获得预期的结果,这对于批量生产非常重要。 许多公司已经掌握了传输线,但是它的技术更少,价格也更高。

在某个时刻,传输线可能会变得非常容易访问和庞大,但这不会在理论上描述传输线中发生的主要过程之前发生。 如果我们谈论的是大型而廉价的扬声器(最高500美元),那么除了FI和带有无源发射器的扬声器之外,很难找到其他东西。

那些厌倦了移相扬声器问题的人,而房间的美学或尺寸不允许使用封闭的盒子,也许您应该考虑购买或创建自己的传输线。 对于广播线路上的任何意见,我将不胜感激,尤其是那些设法自己创建此类发言人的人。

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我们销售声学系统 ,我们的目录中既包含带FI的传统声学系统 ,也包含具有其他声学设计类型的扬声器,包括广播线路。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN471408/


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