Komplicerad charm - del 2

T+A:s historia började med kraftledningar, vilket fascinerade designers för många år sedan. Senare marginaliserades de, så vi ser inhägnader av denna typ med några års mellanrum, vilket i sin tur gör att vi kan påminna oss om principen för deras drift.

Inte alla T+A-designer (högtalare) var och är fortfarande prestandabaserade. transmissionsledningNamnet på Criterion-serien är dock för alltid förknippat med denna lösning, perfektion av företaget sedan 1982. I varje generation var det hela serier med kraftfulla flaggskeppsmodeller, mycket större än idag, men hur de största dinosaurierna dog ut. Så vi såg design med två bashögtalare 30 högtalare, fyrvägs och till och med femvägs (TMP220) kretsar, skåp med ovanliga akustiska kretsar, även med låga frekvenser placerade inuti (mellan en kammare med ett hål eller en sluten kammare och en lång labyrint - till exempel TV160).

Detta ämne - en labyrint av olika versioner av kraftledningar - T + A-designers har gått så långt som ingen annan tillverkare. Men i slutet av 90-talet avtog utvecklingen mot ytterligare komplikationer, minimalism kom på modet, systemiskt enkla design vann audiofilers förtroende, och den "genomsnittliga" köparen slutade beundra storleken på högtalarna, allt oftare letar de efter något slankt och elegant. Därför har det skett en viss tillbakagång i högtalardesignen, dels sunt förnuft, dels härrörande från nya marknadskrav. Minskad och storleken, och "patency", och den interna layouten av skroven. T+A har dock inte gett upp konceptet med kraftledningsförbättring, ett engagemang som kommer från traditionen med Criterion-serien.

Det övergripande konceptet med en högtalarkapsling som fungerar som en transmissionsledning är dock inte en T+A-utveckling. Den förblir naturligtvis mycket äldre.

Det idealiserade ledningskonceptet lovar en akustisk himmel på jorden, men skapar i praktiken allvarliga oönskade bieffekter som är svåra att hantera. De löser inte fall populära simuleringsprogram – svår trial and error måste fortfarande användas. Ett sådant problem har snarare avskräckt de flesta tillverkare som letar efter lönsamma lösningar, även om det fortfarande lockar många hobbyister.

T+A anropar sin senaste metod för överföringslinje KTL (). Tillverkaren publicerar också falldelen, som är lätt att förklara och förstå. Förutom en liten mellanregisterkammare, som naturligtvis inte har något med transmissionsledningen att göra, upptas hälften av hela skåpets volym av en kammare som är bildad omedelbart bakom båda bashögtalarna. Den är "ansluten" till tunneln som leder till utloppet och bildar även en kortare återvändsgränd. Och allt är klart, även om denna kombination visas för första gången. Detta är inte en klassisk transmissionsledning, utan snarare en fasväxelriktare - med en kammare med en viss följsamhet (alltid beroende på ytan som är "upphängd" på den, dvs. i förhållande till ytan av öppningen som leder till tunneln) och en tunnel med en viss luftmassa.

Dessa två element skapar en resonanskrets med en fast (efter massa och känslighet) resonansfrekvens - precis som i en fasväxelriktare. Karakteristiskt är dock att tunneln är exceptionellt lång och med stor tvärsnittsarea för en fasväxelriktare - vilket har både fördelar och nackdelar, så denna lösning används inte i typiska fasväxelriktare. Den stora ytan är en fördel eftersom den minskar luftflödeshastigheten och eliminerar turbulens. Men eftersom det kraftigt minskar följsamheten, kräver det en ökning av tunnelns massa på grund av dess förlängning för att etablera en tillräckligt låg resonansfrekvens. Och en lång tunnel är en nackdel i en fasinverterare, eftersom den provocerar uppkomsten av parasitresonanser. Samtidigt är tunneln i CTL 2100 inte så lång att den orsakar den önskade fasförskjutningen av de lägsta frekvenserna, som i en klassisk transmissionsledning. Tillverkaren själv tar upp denna fråga och säger att:

"Sändningslinjen erbjuder betydande fördelar jämfört med ett basreflexsystem, men kräver en extremt avancerad design (...), ljudvägen bakom bashögtalarna (i transmissionslinjen) måste vara mycket lång - som en orgel - annars kommer de låga frekvenserna inte att skapas.”

Det är verkligen intressant att när tillverkaren utarbetar en sådan deklaration inte bara följer den, utan också publicerar material (fallavsnitt) som bekräftar denna avvikelse. Lyckligtvis genereras låga frekvenser endast genom verkan av inte en transmissionslinje, utan helt enkelt ett fördröjt basreflexsystem, som "på sitt eget sätt" introducerar fördelaktiga fasförskjutningar utan att kräva en tunnel med en längd som är korrelerad med den förväntade gränsfrekvensen - detta beror på andra systemparametrar, huvudsakligen från Helmholtz-resonansfrekvensen dikterad av följsamhet och massa. Vi känner till dessa stängsel (även återgivna som kraftledningar, vilket gör dem mer glamorösa), men faktum är att T + A lagt till något annat till det - samma korta döda kanal som inte har varit här sedan paraden.

Sådana kanaler finns också i fall med transmissionsledningar, men mer klassiska sådana, utan kommunikationskamera. De gör att vågen som reflekteras från den blinda kanalen går tillbaka i fas, vilket kompenserar för huvudkanalens ogynnsamma resonanser, vilket också kan vara vettigt i fallet med ett fasväxelriktarsystem, eftersom parasitresonanser också bildas i den. Denna idé bekräftas av observationen att den blinda kanalen är hälften så lång som den huvudsakliga, och detta är villkoret för en sådan interaktion.

Sammanfattningsvis är detta inte en överföringsledning, högst en fasväxelriktare med en viss lösning, känd från vissa överföringsledningar (och vi pratar inte om en längre kanal, utan om en kortare). Denna version av fasväxelriktaren är både original och har sina fördelar, speciellt när systemet kräver en lång tunnel (inte nödvändigtvis en så stor sektion).

En klar nackdel med denna lösning, i de proportioner som T+A föreslår (med en tunnel med så stor tvärsektion), är att tunnelsystemet upptar ungefär hälften av den totala volymen av höljet, medan konstruktörer ofta är under press att begränsa storleken på strukturen till ett värde under det optimala för att uppnå bästa resultat (med fasta högtalare).

Så vi kan dra slutsatsen att T + A också är trött på transmissionslinjen och kommer med fall som faktiskt spelar rollen som fasinverterare, men som fortfarande kan göra anspråk på ädla linjer. Tunneln gick genom bottenväggen, så tillräckligt höga (5 cm) spikar behövdes för att förbereda en fri tryckfördelning. Men detta är också en känd lösning ... fasväxelriktare.

Växelledning i en blick

Bakom bashögtalarna finns en stor kammare, och bara därifrån går tunnlar - en är kortare, stängd i slutet, den andra är längre, med en utgång i bottenpanelen.

Utgångspunkten för transmissionsledningsinneslutningen var att skapa ideala akustiska förhållanden för att dämpa vågen från baksidan av membranet. Denna typ av inneslutning måste vara ett icke-resonant system, men bara för att isolera energin från baksidan av membranet (som inte "helt enkelt" kunde tillåtas stråla fritt eftersom det var i fas med framsidan av membranet ). ).

Någon kommer att säga att baksidan av membranet fritt strålar in i öppna skiljeväggar ... Ja, men faskorrigering (åtminstone delvis och beroende på frekvens) tillhandahålls där av en bred skiljevägg, som skiljer avståndet från båda sidor av membranet till lyssnaren. Som ett resultat av den fortsatt stora fasförskjutningen mellan emissionen från båda sidor av membranen, speciellt i det lägsta frekvensområdet, är nackdelen med en öppen baffel låg verkningsgrad. I fasväxelriktare stimulerar baksidan av membranet skåpets resonanskrets, vars energi strålar utåt, men detta system (den så kallade Helmholtz-resonatorn) förskjuter också fasen, så att skåpets resonansfrekvens är högre över hela området, strålningsfasen på framsidan av högtalarmembranet och hålet är mer - mindre kompatibelt.

Slutligen är ett stängt skåp det enklaste sättet att stänga och undertrycka energin från baksidan av membranet, utan att använda den, utan att kompromissa med impulssvaret (som resulterar från resonanskretsen i basreflexskåpet). Men även en sådan teoretiskt enkel uppgift kräver noggrannhet - vågorna som emitteras inuti höljet träffar dess väggar, får dem att vibrera, reflektera och skapa stående vågor, återvända till membranet och introducera förvrängningar.

Teoretiskt sett vore det bättre om högtalaren fritt kunde "sända" energin från baksidan av membranet till högtalarsystemet, vilket skulle dämpa det helt och utan problem - utan "feedback" till högtalaren och utan vibrationer i skåpväggen . Teoretiskt kommer ett sådant system att skapa antingen en oändligt stor kropp eller en oändligt lång tunnel, men ... det här är en praktisk lösning.

Det verkade som om en tillräckligt lång (men redan färdig), profilerad (något avsmalnande mot slutet) och dämpad tunnel skulle uppfylla dessa krav åtminstone i tillfredsställande grad och fungera bättre än det klassiska slutna höljet. Men det visade sig också vara svårt att få tag på. De lägsta frekvenserna är så långa att ens några meter långa överföringsledningar nästan aldrig dränker dem. Såvida vi inte "packar om" den med dämpande material, vilket kommer att försämra prestandan på andra sätt.

Därför uppstod frågan: ska transmissionsledningen sluta i slutet eller lämna den öppen och frigöra energin som når den?

Nästan alla kraftledningsalternativ - både klassiskt och speciellt - har en öppen labyrint. Det finns dock åtminstone ett mycket viktigt undantag - fallet med den ursprungliga B&W Nautilus med en labyrint stängd i slutet (i form av ett snigelskal). Detta är dock på många sätt en specifik struktur. Tillsammans med en bashögtalare med mycket låg kvalitetsfaktor faller bearbetningsegenskaperna av smidigt, men mycket tidigt, och i en sådan rå form är den inte alls lämplig - den måste korrigeras, förstärkas och utjämnas till den förväntade frekvensen, vilket görs av Nautilus aktiva crossover.

I öppna transmissionsledningar försvinner det mesta av energin som avges från baksidan av membranet. Linjens arbete tjänar dels till att dämpa den, vilket dock visar sig vara ineffektivt, och dels - och därför fortfarande vettigt - till fasförskjutningen, på grund av vilken vågen kan sändas ut, åtminstone i vissa frekvensområden , i en fas som ungefär motsvarar fasstrålningen från framsidan av membranet. Det finns dock intervall där vågorna från dessa källor kommer ut nästan i motfas, så svagheter uppträder i den resulterande egenskapen. Redovisning av detta fenomen komplicerade designen ytterligare. Det var nödvändigt att korrelera längden på tunneln, typen och platsen för dämpningen med högtalarens räckvidd. Det visade sig också att halvvågs- ​​och kvartsvågsresonanser kan förekomma i tunneln. Dessutom måste överföringsledningar placerade i kapslingar med typiska högtalarproportioner, även om de är stora och höga, vara "tvinnade". Det är därför de liknar labyrinter - och varje sektion av labyrinten kan generera sina egna resonanser.

Lösningen av vissa problem genom att ytterligare komplicera ärendet ger upphov till andra problem. Det betyder dock inte att du inte kan uppnå bättre resultat.

I en förenklad analys som endast tar hänsyn till förhållandet mellan labyrintlängd och våglängd, betyder en längre labyrint en längre våglängd, vilket förskjuter den gynnsamma fasförskjutningen mot lägre frekvenser och förbättrar dess prestanda. Till exempel kräver den mest effektiva 50 Hz-förstärkningen en 3,4 m labyrint, eftersom hälften av 50 Hz-vågen kommer att färdas denna sträcka, och så småningom kommer tunnelutgången att stråla ut i fas med framsidan av membranet. Men vid två gånger frekvensen (i det här fallet 100 Hz) kommer hela vågen att bildas i labyrinten, så utsignalen kommer att stråla ut i fas direkt mitt emot membranets framsida.

Konstruktören av en så enkel transmissionsledning försöker matcha längden och dämpningen på ett sådant sätt att dra fördel av förstärkningseffekten och minska effekten av dämpningen - men det är svårt att hitta en kombination som betydligt bättre dämpar dubbelt så mycket högre frekvenser . Ännu värre, kampen mot vågor som inducerar "anti-resonanser", det vill säga kollapsar på den resulterande egenskapen (i vårt exempel, i området 100 Hz), med ännu större undertryckning, slutar ofta i en pyrrisk seger. Denna dämpning reduceras, även om den inte elimineras, men vid de lägsta frekvenserna går prestandan också avsevärt förlorad på grund av undertryckandet av andra och i detta avseende användbara resonanseffekter som uppstår i denna komplexa krets. Med tanke på dem i mer avancerade konstruktioner bör labyrintens längd relateras till själva högtalarens resonansfrekvens (fs) för att få en lättnadseffekt i detta område.

Det visar sig att, i motsats till de initiala antagandena om frånvaron av påverkan från transmissionsledningen på högtalaren, är detta ett akustiskt system som har återkoppling från högtalaren till och med i större utsträckning än ett slutet hölje, och en liknande fasväxelriktare - såvida inte labyrinten inte är fastklämd, men i praktiken låter sådana skåp väldigt tunna.

Tidigare använde designers olika "knep" för att undertrycka antiresonanser utan stark dämpning - det vill säga med effektiv lågfrekvent strålning. Ett sätt är att skapa en extra "blind" tunnel (med en längd som är strikt relaterad till längden på huvudtunneln), där en våg med en viss frekvens kommer att reflekteras och köras till utgången i en sådan fas för att kompensera för ogynnsam fasförskjutning av vågen som leder till utgången direkt från högtalaren.

En annan populär teknik är att skapa en "kopplande" kammare bakom högtalaren som fungerar som ett akustiskt filter, släpper in de lägsta frekvenserna i labyrinten och håller de högre utanför. Men på detta sätt skapas ett resonantsystem med uttalade fasväxelriktare. Ett sådant fall kan tolkas som en fasväxelriktare med en mycket lång tunnel med mycket stort tvärsnitt. För basreflexskåp är låga Qts-högtalare teoretiskt lämpliga, och för en idealisk, klassisk transmissionslinje som inte påverkar högtalaren, höga, till och med högre än i slutna skåp.

Det finns dock staket med en mellanliggande "struktur": i den första delen har labyrinten ett klart större tvärsnitt än i nästa, så det kan betraktas som en kammare, men inte nödvändigtvis ... När labyrinten är dämpad, den kommer att förlora sina fasinverteraregenskaper. Du kan använda fler högtalare och placera dem på olika avstånd från uttaget. Du kan göra mer än ett uttag.

Tunneln kan också breddas eller minskas mot utgången...

Det finns inga självklara regler, inga enkla recept, ingen garanti för framgång. Det finns mer nöje och utforskning framför oss - det är därför som sändningslinjen fortfarande är ett ämne för entusiaster.

Se även: