Encanto complicado - parte 2

La historia de T+A comenzó con las líneas eléctricas, que fascinaron a los diseñadores hace muchos años. Posteriormente fueron marginados, por lo que vemos recintos de este tipo cada pocos años, y esto, a su vez, nos permite recordar el principio de su funcionamiento.

No todos los diseños de T+A (altavoces) estaban y siguen estando basados ​​en el rendimiento. línea de transmisiónSin embargo, el nombre de la serie Criterion está asociado para siempre a esta solución, perfeccionada por la empresa desde 1982. En cada generación, estas fueron series completas con poderosos modelos insignia, mucho más grandes que los actuales, pero cómo los dinosaurios más grandes se extinguieron. Así vimos diseños con dos woofers 30 parlantes, circuitos de cuatro vías e incluso de cinco vías (TMP220), gabinetes con circuitos acústicos inusuales, también con bajas frecuencias colocadas en su interior (entre una cámara con un agujero o una cámara cerrada y un largo laberinto - por ejemplo TV160).

Este tema, un laberinto de diferentes versiones de líneas eléctricas, los diseñadores de T + A han llegado tan lejos como ningún otro fabricante. Sin embargo, a finales de los 90, el desarrollo hacia más complicaciones se ralentizó, el minimalismo se puso de moda, los diseños sistemáticamente simples ganaron la confianza de los audiófilos y el comprador "promedio" dejó de admirar el tamaño de los altavoces, cada vez más a menudo buscan algo esbelto y elegante. Por lo tanto, ha habido una cierta regresión en el diseño de altavoces, en parte sentido común, en parte derivado de los nuevos requisitos del mercado. Reducido y el tamaño, y la "permeabilidad", y el diseño interno de los cascos. Sin embargo, T+A no ha renunciado al concepto de mejora de líneas eléctricas, una apuesta que viene de la tradición de la serie Criterion.

Sin embargo, el concepto general de una caja de altavoces que actúa como una línea de transmisión no es un desarrollo de T+A. Sigue siendo, por supuesto, mucho más antiguo.

El concepto de línea de transmisión idealizado promete un paraíso acústico en la tierra, pero en la práctica crea efectos secundarios no deseados graves que son difíciles de manejar. no resuelven casos programas de simulación populares – Todavía se necesita usar prueba y error difíciles. Tal problema ha desanimado a la mayoría de los fabricantes que buscan soluciones rentables, aunque todavía atrae a muchos aficionados.

T+A llama a su último enfoque a la línea de transmisión KTL (). El fabricante también publica la sección de casos, que es fácil de explicar y comprender. Aparte de una pequeña cámara de medios que, por supuesto, no tiene nada que ver con la línea de transmisión, la mitad del volumen total del gabinete está ocupado por una cámara formada inmediatamente detrás de ambos woofers. Está "conectado" al túnel que conduce a la salida y también forma un callejón sin salida más corto. Y todo está claro, aunque esta combinación aparece por primera vez. No se trata de una línea de transmisión clásica, sino de un inversor de fase - con una cámara de cierta complianza (siempre dependiendo de la superficie que se “suspende” de ella, es decir, en relación con la superficie de la abertura que conduce al túnel) y un túnel con una cierta masa de aire.

Estos dos elementos crean un circuito resonante con una frecuencia resonante fija (por masa y susceptibilidad), como en un inversor de fase. Sin embargo, característicamente, el túnel es excepcionalmente largo y con un área de sección transversal grande para un inversor de fase, lo que tiene ventajas y desventajas, por lo que esta solución no se utiliza en los inversores de fase típicos. La gran superficie es una ventaja, ya que reduce la velocidad del flujo de aire y elimina las turbulencias. Sin embargo, dado que reduce drásticamente la compliancia, requiere un aumento de la masa del túnel debido a su alargamiento para establecer una frecuencia resonante suficientemente baja. Y un túnel largo es un inconveniente en un inversor de fase, ya que provoca la aparición de resonancias parásitas. Al mismo tiempo, el túnel en CTL 2100 no es tan largo como para provocar el cambio de fase deseado de las frecuencias más bajas, como en una línea de transmisión clásica. El propio fabricante plantea esta cuestión, afirmando que:

“La línea de transmisión ofrece serias ventajas sobre un sistema de reflejo de bajos, pero requiere un diseño extremadamente avanzado (…), la ruta de sonido detrás de los woofers (en la línea de transmisión) debe ser muy larga, como un órgano, de lo contrario, las bajas frecuencias no se escucharán. generarse.”

Es realmente interesante que al redactar dicha declaración, el fabricante no solo no la cumple, sino que también publica material (sección del caso) que confirma esta discrepancia. Afortunadamente, las frecuencias bajas se generarán solo por la acción de no una línea de transmisión, sino simplemente por un sistema de reflejo de bajos retrasado, que "a su manera" introduce cambios de fase beneficiosos sin requerir un túnel con una longitud correlacionada con la frecuencia de corte esperada. esto depende de otros parámetros del sistema, principalmente de la frecuencia resonante de Helmholtz dictada por el cumplimiento y la masa. Conocemos estas vallas (también representadas como líneas eléctricas, lo que las hace más glamorosas), pero el hecho es que T + A le agregó algo más: el mismo canal corto y muerto que no ha estado aquí desde el desfile.

Dichos canales también se encuentran en casos con líneas de transmisión, pero más clásicas, sin cámara de comunicación. Hacen que la onda reflejada por el canal ciego vuelva a desfasarse, compensando las resonancias desfavorables del canal principal, lo que también puede tener sentido en el caso de un sistema inversor de fase, ya que en él también se forman resonancias parásitas. Esta idea es confirmada por la observación de que el canal ciego tiene la mitad de largo que el principal, y esta es la condición para tal interacción.

Resumiendo, esto no es una línea de transmisión, como mucho un inversor de fase con una solución determinada, conocida de algunas líneas de transmisión (y no estamos hablando de un canal más largo, sino de uno más corto). Esta versión del inversor de fase es original y tiene sus ventajas, especialmente cuando el sistema requiere un túnel largo (no necesariamente de una sección tan grande).

Una clara desventaja de esta solución, en las proporciones sugeridas por T+A (con un túnel de sección transversal tan grande), es que el sistema de túneles ocupa aproximadamente la mitad del volumen total de la carcasa, mientras que los diseñadores a menudo están bajo presión para limitar el tamaño de la estructura a un valor por debajo del óptimo para lograr los mejores resultados (utilizando altavoces fijos).

Entonces podemos concluir que T + A también está harto de la línea de transmisión y presenta casos que en realidad juegan el papel de inversores de fase, pero aún pueden reclamar líneas nobles. El túnel atravesaba la pared inferior, por lo que se necesitaron puntas lo suficientemente altas (5 cm) para preparar una distribución libre de la presión. Pero esta es también una solución conocida... inversores de fase.

Línea de transmisión de un vistazo

Detrás de los woofers hay una cámara grande, y solo desde allí van los túneles: uno es más corto, está cerrado al final y el otro es más largo, con una salida en el panel inferior.

El punto de partida para el recinto de la línea de transmisión fue crear las condiciones acústicas ideales para amortiguar la onda desde la parte posterior del diafragma. Este tipo de recinto tenía que ser un sistema no resonante, pero solo para aislar la energía del lado posterior del diafragma (que no podía "simplemente" permitirse que irradiara libremente porque estaba en fase con el lado frontal del diafragma ). ).

Alguien dirá que el reverso del diafragma irradia libremente en particiones abiertas ... Sí, pero la corrección de fase (al menos parcialmente y dependiendo de la frecuencia) se proporciona allí mediante una partición ancha que diferencia la distancia de ambos lados del diafragma para el oyente. Como resultado del gran cambio de fase continuo entre la emisión de ambos lados de las membranas, especialmente en el rango de frecuencia más bajo, la desventaja de un deflector abierto es la baja eficiencia. En los inversores de fase, la parte posterior del diafragma estimula el circuito resonante del cuerpo, cuya energía se irradia hacia afuera, pero este sistema (el llamado resonador de Helmholtz) también cambia la fase, de modo que la frecuencia resonante del cuerpo es mayor en todo el rango, la fase de radiación de la parte frontal del diafragma del altavoz y el orificio son más - menos compatibles.

Finalmente, un gabinete cerrado es la forma más fácil de cerrar y suprimir la energía de la parte posterior del diafragma, sin usarla, sin comprometer la respuesta de impulso (resultante del circuito resonante del gabinete bass reflex). Sin embargo, incluso una tarea teóricamente tan simple requiere diligencia: las ondas emitidas dentro de la caja golpean sus paredes, las hacen vibrar, se reflejan y crean ondas estacionarias, regresan al diafragma e introducen distorsiones.

Teóricamente, sería mejor si el altavoz pudiera "transmitir" libremente la energía desde la parte posterior del diafragma al sistema de altavoces, lo que la amortiguaría por completo y sin problemas, sin "retroalimentación" al altavoz y sin vibración de la pared del gabinete. . Teóricamente, tal sistema creará un cuerpo infinitamente grande o un túnel infinitamente largo, pero... esta es una solución práctica.

Parecía que un túnel suficientemente largo (pero ya terminado), perfilado (ligeramente ahusado hacia el final) y amortiguado cumpliría estos requisitos al menos en un grado satisfactorio, funcionando mejor que el clásico entubado cerrado. Pero también resultó difícil de obtener. Las frecuencias más bajas son tan largas que incluso una línea de transmisión de unos pocos metros de largo casi nunca las ahoga. A menos, por supuesto, que lo "reempaquetamos" con material de amortiguación, lo que degradará el rendimiento de otras maneras.

Por lo tanto, surgió la pregunta: ¿debería la línea de transmisión terminar al final o dejarla abierta y liberar la energía que llega a ella?

Casi todos opciones de linea electrica - tanto clásicos como especiales - tienen un laberinto abierto. Sin embargo, hay al menos una excepción muy importante: el caso del Nautilus en blanco y negro original con un laberinto cerrado al final (en forma de caracol). Sin embargo, esto es en muchos sentidos una estructura específica. Junto con un woofer con un factor de calidad muy bajo, las características de procesamiento caen suavemente, pero muy temprano, y en una forma tan cruda no es adecuado en absoluto: debe corregirse, aumentarse y ecualizarse a la frecuencia esperada, lo que lo hace el crossover activo Nautilus.

En las líneas de transmisión abiertas, la mayor parte de la energía emitida por la parte posterior del diafragma se apaga. El trabajo de la línea sirve en parte para amortiguarla, lo que, sin embargo, resulta ineficaz, y en parte, y por lo tanto todavía tiene sentido, al desfase, por lo que la onda puede emitirse, al menos en ciertos rangos de frecuencia. , en una fase que corresponde aproximadamente a la fase de radiación desde el frente del diafragma. Sin embargo, hay rangos en los que las ondas de estas fuentes salen casi en antifase, por lo que aparecen debilidades en la característica resultante. Tener en cuenta este fenómeno complicó aún más el diseño. Fue necesario correlacionar la longitud del túnel, el tipo y ubicación de la atenuación con el rango del altavoz. También resultó que en el túnel pueden ocurrir resonancias de media onda y de un cuarto de onda. Además, las líneas de transmisión ubicadas en recintos con proporciones típicas de altavoces, incluso si son grandes y altas, deben ser "retorcidas". Por eso se asemejan a laberintos, y cada sección del laberinto puede generar sus propias resonancias.

La solución de algunos problemas complicando aún más el caso da lugar a otros problemas. Sin embargo, esto no significa que no puedas lograr mejores resultados.

En un análisis simplificado que considera solo la relación entre la longitud del laberinto y la longitud de onda, un laberinto más largo significa una longitud de onda más larga, lo que cambia el cambio de fase favorable hacia frecuencias más bajas y mejora su rendimiento. Por ejemplo, la amplificación de 50 Hz más eficiente requiere un laberinto de 3,4 m, ya que la mitad de la onda de 50 Hz viajará esa distancia y, finalmente, la salida del túnel irradiará en fase con la parte frontal del diafragma. Sin embargo, al doble de la frecuencia (en este caso, 100 Hz), la onda completa se formará en el laberinto, por lo que la salida se irradiará en una fase directamente opuesta al frente del diafragma.

El diseñador de una línea de transmisión tan simple trata de hacer coincidir la longitud y la atenuación de tal manera que se aproveche el efecto de ganancia y se reduzca el efecto de la atenuación, pero es difícil encontrar una combinación que atenúe significativamente mejor el doble de las frecuencias más altas. . Peor aún, la lucha contra las ondas que inducen "anti-resonancias", es decir, colapsan en la característica resultante (en nuestro ejemplo, en la región de 100 Hz), con una supresión aún mayor, a menudo termina en una victoria pírrica. Esta atenuación se reduce, aunque no se elimina, pero a las frecuencias más bajas el rendimiento también se pierde significativamente debido a la supresión de otros efectos resonantes útiles a este respecto que se producen en este complejo circuito. Considerándolos en diseños más avanzados, la longitud del laberinto debe estar relacionada con la frecuencia de resonancia del propio altavoz (fs) para obtener un efecto de relieve en este rango.

Resulta que, contrariamente a las suposiciones iniciales sobre la ausencia de la influencia de la línea de transmisión en el altavoz, este es un sistema acústico que tiene retroalimentación del altavoz incluso en mayor medida que un gabinete cerrado, y un inversor de fase similar. - a menos, por supuesto, que el laberinto no esté atascado, pero en la práctica estos gabinetes suenan muy delgados.

Anteriormente, los diseñadores usaban varios "trucos" para suprimir las antirresonancias sin una fuerte amortiguación, es decir, con una radiación efectiva de baja frecuencia. Una forma es crear un túnel "ciego" adicional (con una longitud estrictamente relacionada con la longitud del túnel principal), en el que una onda de cierta frecuencia se reflejará y correrá hacia la salida en tal fase para compensar la cambio de fase desfavorable de la onda que conduce a la salida directamente desde el altavoz.

Otra técnica popular es crear una cámara de "unión" detrás del altavoz que actuará como un filtro acústico, permitiendo que las frecuencias más bajas entren en el laberinto y manteniendo fuera las más altas. Sin embargo, de esta manera se crea un sistema resonante con características de inversión de fase pronunciadas. Tal caso puede interpretarse como un inversor de fase con un túnel muy largo de una sección transversal muy grande. Para recintos bass-reflex teóricamente son adecuados altavoces de bajo Qts, y para una línea de transmisión clásica ideal que no afecte al altavoz, altos, incluso más altos que en recintos cerrados.

Sin embargo, hay vallas con una “estructura” intermedia: en la primera parte, el laberinto tiene una sección transversal claramente mayor que en la siguiente, por lo que puede considerarse una cámara, pero no necesariamente... Cuando el laberinto está amortiguado, perderá sus propiedades de inversor de fase. Puede utilizar más altavoces y colocarlos a diferentes distancias de la toma de corriente. Puedes hacer más de un enchufe.

El túnel también se puede ensanchar o estrechar hacia la salida…

No hay reglas obvias, ni recetas fáciles, ni garantía de éxito. Hay más diversión y exploración por delante, razón por la cual la línea de transmisión sigue siendo un tema para los entusiastas.

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