Sự quyến rũ phức tạp - phần 2

Lịch sử của T + A bắt đầu với đường dây điện, điều này đã làm mê hoặc các nhà thiết kế từ nhiều năm trước. Sau đó, chúng bị loại ra ngoài lề, vì vậy chúng ta thấy các thùng loa kiểu này cứ vài năm một lần, và điều này cho phép chúng ta nhớ lại nguyên lý hoạt động của chúng.

Không phải tất cả các thiết kế T + A (loa) đều dựa trên hiệu suất. đường dây truyền tảiTuy nhiên, tên của dòng Tiêu chí mãi mãi gắn liền với giải pháp này, được công ty hoàn thiện từ năm 1982. Trong mỗi thế hệ, đây là toàn bộ loạt phim với các mô hình hàng đầu mạnh mẽ, lớn hơn nhiều so với ngày nay, nhưng những con khủng long lớn nhất đã chết như thế nào. Vì vậy, chúng tôi đã thấy các thiết kế có hai loa trầm 30 loa, mạch bốn chiều và thậm chí năm chiều (TMP220), tủ có mạch âm thanh khác thường, cũng với tần số thấp được đặt bên trong (giữa buồng có lỗ hoặc buồng kín và mê cung dài - ví dụ TV160).

Chủ đề này - một mê cung của các phiên bản khác nhau của đường dây điện - các nhà thiết kế T + A đã đi xa đến mức không có nhà sản xuất nào khác. Tuy nhiên, vào cuối những năm 90, sự phát triển theo hướng phức tạp hơn đã chậm lại, chủ nghĩa tối giản trở thành mốt, các thiết kế đơn giản có hệ thống đã giành được sự tin tưởng của những người đam mê âm thanh và những người mua “trung bình” ngừng ngưỡng mộ kích thước của loa, họ ngày càng tìm kiếm nhiều hơn. một cái gì đó mảnh mai và thanh lịch. Do đó, đã có một sự thụt lùi nhất định trong thiết kế loa, một phần là lẽ thường tình, một phần xuất phát từ yêu cầu mới của thị trường. Giảm kích thước, và "khả năng bảo vệ", và cách bố trí bên trong của thân tàu. Tuy nhiên, T + A đã không từ bỏ khái niệm cải tiến đường dây điện, một cam kết xuất phát từ truyền thống của loạt Criterion.

Tuy nhiên, khái niệm tổng thể về một thùng loa hoạt động như một đường truyền không phải là một sự phát triển T + A. Tất nhiên, nó vẫn còn cũ hơn nhiều.

Khái niệm đường truyền lý tưởng hứa hẹn một thiên đường âm thanh trên trái đất, nhưng trên thực tế lại tạo ra các tác dụng phụ không mong muốn nghiêm trọng mà khó quản lý. Họ không giải quyết các trường hợp chương trình mô phỏng phổ biến – khó khăn thử và sai vẫn cần phải được sử dụng. Một vấn đề như vậy đã làm nản lòng hầu hết các nhà sản xuất đang tìm kiếm các giải pháp có lợi nhuận, mặc dù nó vẫn thu hút nhiều người có sở thích.

T + A kêu gọi Phương pháp tiếp cận mới nhất đối với đường truyền KTL (). Nhà sản xuất cũng công bố phần vỏ máy, rất dễ giải thích và dễ hiểu. Ngoài một buồng tầm trung nhỏ, tất nhiên, không liên quan gì đến đường truyền, một nửa toàn bộ thể tích của thùng loa được chiếm bởi một buồng được hình thành ngay phía sau cả hai loa trầm. Nó được "kết nối" với đường hầm dẫn đến cửa xả và cũng tạo thành một ngõ cụt ngắn hơn. Và mọi thứ đều rõ ràng, mặc dù sự kết hợp này xuất hiện lần đầu tiên. Đây không phải là một đường truyền cổ điển, mà là một biến tần pha - với một buồng có độ tuân thủ nhất định (luôn phụ thuộc vào bề mặt được "treo" trên đó, tức là so với bề mặt của lỗ mở dẫn đến đường hầm) và một đường hầm với một khối lượng không khí nhất định.

Hai phần tử này tạo ra một mạch cộng hưởng với tần số cộng hưởng cố định (theo khối lượng và độ nhạy) - giống như trong một biến tần pha. Tuy nhiên, đặc thù là đường hầm đặc biệt dài và có diện tích mặt cắt lớn đối với nghịch lưu pha - vừa có ưu điểm vừa có nhược điểm nên giải pháp này không được sử dụng trong các nghịch lưu pha điển hình. Diện tích bề mặt lớn là một lợi thế vì nó làm giảm tốc độ dòng khí và loại bỏ nhiễu loạn. Tuy nhiên, vì nó làm giảm đáng kể độ tuân thủ, nó đòi hỏi phải tăng khối lượng của đường hầm do kéo dài nó để thiết lập tần số cộng hưởng đủ thấp. Và một đường hầm dài là một nhược điểm trong biến tần pha, vì nó gây ra sự xuất hiện của cộng hưởng ký sinh. Đồng thời, đường hầm trong CTL 2100 không dài đến mức gây ra sự dịch pha mong muốn ở tần số thấp nhất, như trong đường truyền cổ điển. Bản thân nhà sản xuất nêu ra vấn đề này, nói rằng:

“Đường truyền mang lại những lợi thế đáng kể so với hệ thống phản xạ âm trầm, nhưng đòi hỏi một thiết kế cực kỳ tiên tiến (…), đường dẫn âm thanh đằng sau loa trầm (trong đường truyền) phải rất dài - giống như đàn organ - nếu không các tần số thấp sẽ không được tạo ra. ”

Điều thực sự thú vị là khi đưa ra một tuyên bố như vậy, nhà sản xuất không những không tuân thủ mà còn công bố tài liệu (phần trường hợp) xác nhận sự khác biệt này. May mắn thay, các tần số thấp sẽ chỉ được tạo ra do hoạt động của không phải đường truyền, mà chỉ đơn giản là hệ thống phản xạ âm trầm bị trễ, hệ thống này “theo cách riêng của nó” giới thiệu các chuyển pha có lợi mà không yêu cầu đường hầm có độ dài tương ứng với tần số cắt dự kiến ​​- điều này phụ thuộc vào các thông số khác của hệ thống, chủ yếu là từ tần số cộng hưởng Helmholtz được quyết định bởi độ tuân thủ và khối lượng. Chúng tôi biết những hàng rào này (cũng được hiển thị dưới dạng đường dây điện, khiến chúng trở nên quyến rũ hơn), nhưng thực tế là T + A đã thêm một thứ khác vào đó - cùng một kênh chết ngắn đã không có ở đây kể từ cuộc diễu hành.

Các kênh như vậy cũng được tìm thấy trong các trường hợp có đường truyền, nhưng cổ điển hơn, không có camera liên lạc. Chúng làm cho sóng phản xạ từ kênh mù chạy ngược pha, bù cho các cộng hưởng bất lợi của kênh chính, điều này cũng có thể có ý nghĩa trong trường hợp hệ thống nghịch lưu pha, vì cộng hưởng ký sinh cũng được hình thành trong đó. Ý tưởng này được xác nhận bằng quan sát rằng kênh mù dài bằng một nửa kênh chính, và đây là điều kiện cho một tương tác như vậy.

Tóm lại, đây không phải là một đường truyền, nhiều nhất là một biến tần pha với một giải pháp nhất định, được biết đến từ một số đường truyền (và chúng ta không nói về kênh dài hơn mà là về kênh ngắn hơn). Phiên bản biến tần pha này vừa nguyên bản vừa có những ưu điểm của nó, đặc biệt khi hệ thống yêu cầu một đường hầm dài (không nhất thiết phải là một phần lớn như vậy).

Một nhược điểm rõ ràng của giải pháp này, theo tỷ lệ mà T + A đề xuất (với một đường hầm có tiết diện lớn như vậy), là hệ thống đường hầm chiếm khoảng một nửa tổng thể tích của vỏ, trong khi các nhà thiết kế thường bị áp lực hạn chế. kích thước của cấu trúc đến một giá trị dưới mức tối ưu để đạt được kết quả tốt nhất (sử dụng loa cố định).

Vì vậy, chúng ta có thể kết luận rằng T + A cũng chán ngấy đường truyền và đưa ra các trường hợp thực sự đóng vai trò của bộ nghịch lưu pha, nhưng vẫn có thể yêu cầu các đường truyền cao quý. Đường hầm xuyên qua bức tường dưới cùng, vì vậy cần có các gai đủ cao (5 cm) để chuẩn bị phân phối áp suất tự do. Nhưng đây cũng là một giải pháp được biết đến là ... biến tần.

Sơ lược về đường truyền

Phía sau loa trầm có một buồng lớn và chỉ từ đó các đường hầm mới đi vào - một cái ngắn hơn, đóng ở cuối, cái kia dài hơn, với một lối ra ở bảng điều khiển phía dưới.

Điểm khởi đầu cho vỏ bọc đường truyền là tạo ra các điều kiện âm thanh lý tưởng để làm giảm sóng từ mặt sau của màng ngăn. Loại vỏ bọc này phải là một hệ thống không cộng hưởng, nhưng chỉ để cô lập năng lượng từ mặt sau của màng ngăn (không thể "đơn giản" cho phép bức xạ tự do vì nó cùng pha với mặt trước của màng ngăn. ). ).

Có người sẽ nói rằng mặt trái của màng ngăn tự do tỏa ra thành các phân vùng mở ... Có, nhưng hiệu chỉnh pha (ít nhất một phần và tùy thuộc vào tần số) được cung cấp ở đó bởi một phân vùng rộng, phân biệt khoảng cách từ cả hai bên của màng ngăn để người nghe. Do sự dịch chuyển pha lớn liên tục giữa phát xạ từ cả hai phía của màng, đặc biệt là trong dải tần số thấp nhất, nhược điểm của vách ngăn hở là hiệu suất thấp. Trong bộ đảo pha, mặt sau của màng ngăn kích thích mạch cộng hưởng của tủ, năng lượng của nó được bức xạ ra bên ngoài, nhưng hệ thống này (được gọi là bộ cộng hưởng Helmholtz) cũng dịch pha, do đó tần số cộng hưởng của tủ. cao hơn trên toàn bộ dải, pha bức xạ của mặt trước của màng loa và lỗ tương thích nhiều hơn - ít tương thích hơn.

Cuối cùng, thùng loa kín là cách dễ dàng nhất để đóng và triệt tiêu năng lượng từ phía sau màng loa mà không cần sử dụng nó mà không ảnh hưởng đến đáp ứng xung (do mạch cộng hưởng của thùng loa phản xạ âm trầm). Tuy nhiên, ngay cả một nhiệm vụ đơn giản về mặt lý thuyết như vậy cũng đòi hỏi sự siêng năng - sóng phát ra bên trong vỏ máy va vào các bức tường của nó, khiến chúng rung động, phản xạ và tạo ra sóng dừng, quay trở lại màng ngăn và gây ra biến dạng.

Về mặt lý thuyết, sẽ tốt hơn nếu loa có thể tự do “truyền” năng lượng từ mặt sau của màng loa đến hệ thống loa, điều này sẽ làm giảm hoàn toàn và không gặp vấn đề gì - không có “phản hồi” đến loa và không làm rung thành thùng . Về mặt lý thuyết, một hệ thống như vậy sẽ tạo ra một vật thể lớn vô hạn hoặc một đường hầm dài vô hạn, nhưng ... đây là một giải pháp thực tế.

Có vẻ như một đường hầm đủ dài (nhưng đã hoàn thiện), được định hình (hơi thuôn về phía cuối) và đường hầm giảm chấn sẽ đáp ứng các yêu cầu này ít nhất ở mức độ thỏa đáng, hoạt động tốt hơn so với kiểu vỏ kín cổ điển. Nhưng nó cũng tỏ ra khó có được. Các tần số thấp nhất dài đến nỗi đường truyền dài vài mét gần như không bao giờ làm chúng chìm đi. Tất nhiên, trừ khi chúng tôi “đóng gói lại” nó bằng vật liệu giảm chấn, điều này sẽ làm giảm hiệu suất theo những cách khác.

Do đó, câu hỏi đặt ra: nên kết thúc đường truyền ở cuối hay để nó mở và giải phóng năng lượng cho nó?

Gần như tất cả tùy chọn đường dây điện - vừa cổ điển vừa đặc biệt - có một mê cung mở. Tuy nhiên, có ít nhất một ngoại lệ rất quan trọng - trường hợp của B&W Nautilus nguyên bản với một mê cung đóng ở cuối (dưới dạng vỏ ốc). Tuy nhiên, theo nhiều cách, đây là một cấu trúc cụ thể. Cùng với một loa trầm có hệ số chất lượng rất thấp, các đặc tính xử lý diễn ra suôn sẻ, nhưng rất sớm và ở dạng thô như vậy, nó hoàn toàn không phù hợp - nó phải được hiệu chỉnh, tăng cường và cân bằng theo tần số mong đợi, điều này được thực hiện bởi bộ phân tần chủ động Nautilus.

Trong đường truyền hở, phần lớn năng lượng do màng ngăn phát ra sau đó sẽ đi ra ngoài. Công việc của đường dây một phần phục vụ để làm giảm độ ẩm của nó, tuy nhiên, hóa ra là không hiệu quả, và một phần - và do đó vẫn có ý nghĩa - đối với sự dịch pha, do đó sóng có thể được phát ra, ít nhất là trong một số dải tần số nhất định , trong một pha gần tương ứng với bức xạ pha từ phía trước của màng ngăn. Tuy nhiên, có những phạm vi mà sóng từ các nguồn này phát ra gần như ở dạng phản sóng, do đó, các điểm yếu xuất hiện trong đặc tính kết quả. Giải thích cho hiện tượng này làm phức tạp hơn nữa thiết kế. Cần phải tương quan độ dài của đường hầm, loại và vị trí suy hao với phạm vi của loa. Nó cũng chỉ ra rằng cộng hưởng nửa sóng và một phần tư sóng có thể xảy ra trong đường hầm. Ngoài ra, đường truyền nằm trong thùng loa có tỷ lệ loa đặc trưng dù to, cao cũng phải “vặn vẹo”. Đó là lý do tại sao chúng giống như mê cung - và mỗi phần của mê cung có thể tạo ra sự cộng hưởng riêng.

Giải pháp của một số vấn đề bằng cách làm phức tạp thêm vụ án sẽ làm phát sinh các vấn đề khác. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là bạn không thể đạt được kết quả tốt hơn.

Trong một phân tích đơn giản chỉ xem xét tỷ lệ chiều dài mê cung trên bước sóng, mê cung dài hơn có nghĩa là bước sóng dài hơn, do đó chuyển dịch pha thuận lợi sang các tần số thấp hơn và nâng cao hiệu suất của nó. Ví dụ, bộ khuếch đại 50 Hz hiệu quả nhất yêu cầu một mê cung 3,4 m, vì một nửa sóng 50 Hz sẽ truyền đi khoảng cách này và cuối cùng đầu ra đường hầm sẽ bức xạ cùng pha với mặt trước của màng loa. Tuy nhiên, ở tần số gấp đôi (trong trường hợp này là 100 Hz), toàn bộ sóng sẽ hình thành trong mê cung, do đó đầu ra sẽ bức xạ theo pha đối diện trực tiếp với mặt trước của màng ngăn.

Người thiết kế một đường truyền đơn giản như vậy cố gắng khớp độ dài và độ suy hao theo cách sao cho tận dụng được hiệu ứng khuếch đại và giảm ảnh hưởng của độ suy giảm - nhưng rất khó để tìm ra một sự kết hợp làm suy hao tốt hơn đáng kể gấp đôi tần số cao hơn . Tệ hơn nữa, cuộc chiến chống lại các sóng gây ra “phản cộng hưởng”, tức là, làm suy giảm đặc tính kết quả (trong ví dụ của chúng tôi, ở vùng 100 Hz), với sự triệt tiêu thậm chí còn lớn hơn, thường kết thúc bằng chiến thắng kiểu Pyrrhic. Sự suy giảm này bị giảm, mặc dù không bị loại bỏ, nhưng ở tần số thấp nhất, hiệu suất cũng bị giảm đáng kể do triệt tiêu các hiệu ứng cộng hưởng hữu ích khác và về mặt này xảy ra trong mạch phức tạp này. Khi xem xét chúng trong các thiết kế cao cấp hơn, độ dài của mê cung phải liên quan đến tần số cộng hưởng của chính loa (fs) để có được hiệu ứng giảm nhẹ trong dải tần này.

Nó chỉ ra rằng, trái với những giả định ban đầu về việc không có ảnh hưởng của đường truyền đến loa, đây là một hệ thống âm thanh có phản hồi từ loa thậm chí ở mức độ lớn hơn so với một trường hợp kín, và một bộ nghịch lưu pha tương tự. - tất nhiên, trừ khi mê cung không bị kẹt, nhưng trong thực tế, những chiếc tủ như vậy nghe rất mỏng.

Trước đây, các nhà thiết kế đã sử dụng nhiều "thủ thuật" khác nhau để triệt tiêu phản cộng hưởng mà không giảm chấn mạnh - tức là với bức xạ tần số thấp hiệu quả. Một cách là tạo thêm một đường hầm "mù" (có chiều dài liên quan chặt chẽ với chiều dài của đường hầm chính), trong đó một sóng có tần số nhất định sẽ được phản xạ và chạy tới đầu ra theo một pha như vậy để bù cho sóng sóng lệch pha bất lợi dẫn đến đầu ra trực tiếp từ loa.

Một kỹ thuật phổ biến khác là tạo một buồng "khớp nối" phía sau loa sẽ hoạt động như một bộ lọc âm thanh, cho các tần số thấp nhất vào mê cung và ngăn các tần số cao hơn ra ngoài. Tuy nhiên, bằng cách này, một hệ thống cộng hưởng với các tính năng biến tần pha rõ rệt được tạo ra. Trường hợp như vậy có thể hiểu là bộ nghịch lưu pha có đường hầm rất dài, tiết diện rất lớn. Đối với tủ phản xạ âm trầm, loa Qts thấp về mặt lý thuyết là phù hợp và cho đường truyền lý tưởng, cổ điển không ảnh hưởng đến loa, loa cao, thậm chí cao hơn so với trong tủ kín.

Tuy nhiên, có những hàng rào có “cấu trúc” trung gian: ở phần đầu, mê cung có tiết diện rõ ràng lớn hơn phần sau, vì vậy nó có thể được coi là một căn phòng, nhưng không nhất thiết ... Khi mê cung bị bóp nghẹt, nó sẽ mất đặc tính nghịch lưu pha của nó. Bạn có thể sử dụng nhiều loa hơn và đặt chúng ở các khoảng cách khác nhau so với ổ cắm. Bạn có thể tạo nhiều hơn một ổ cắm.

Đường hầm cũng có thể được mở rộng hoặc thu hẹp về phía lối ra…

Không có quy tắc rõ ràng, không có công thức nấu ăn dễ dàng, không có đảm bảo thành công. Còn nhiều niềm vui và sự khám phá ở phía trước - đó là lý do tại sao đường truyền vẫn là một chủ đề cho những người đam mê.

Xem thêm: