複雑な魅力 - パート 2

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伝送ラインの概要
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T+A の歴史は、何年も前にデザイナーを魅了した電力線から始まりました。その後、それらは疎外されたため、私たちはこのタイプの囲いを数年ごとに見ることができ、これにより、その動作原理を思い出すことができます。

すべての T+A (ラウドスピーカー) の設計が、昔も今もパフォーマンスに基づいているわけではありません。 伝送線路ただし、Criterion シリーズの名前は、1982 年以来会社によって完成されたこのソリューションに永遠に関連付けられています。各世代で、これらは強力なフラッグシップモデルを備えたシリーズ全体であり、今日よりもはるかに大きくなりましたが、最大の恐竜がどのように絶滅したか. そのため、30 つのウーファー、220 スピーカー、160 ウェイおよび XNUMX ウェイ (TMPXNUMX) 回路、珍しい音響回路を備えたキャビネット、また内部に配置された低周波 (穴のあるチャンバーまたは閉じたチャンバーと長い迷路の間) を備えた設計を見ました。 - たとえば、TVXNUMX)。

このトピック - さまざまなバージョンの電力線の迷路 - T + A の設計者は、他のどのメーカーよりも進んでいます。しかし、90 年代後半になると、さらなる複雑化に向けた開発が減速し、ミニマリズムが流行し、全体的にシンプルなデザインがオーディオファンの信頼を勝ち取り、「平均的な」購入者はスピーカーのサイズに感心しなくなり、スピーカーのサイズを求めることがますます多くなりました。細くてエレガントなもの。したがって、部分的には常識であり、部分的には新しい市場の要件から派生した、ラウドスピーカーの設計にはある種の後退が生じています。船体のサイズ、「開通性」、内部レイアウトの縮小。しかし、T+A は、Criterion シリーズの伝統から来る電源ラインの改善というコンセプトを放棄していません。

ただし、伝送ラインとして機能するスピーカーエンクロージャの全体的なコンセプトは、T+A の開発ではありません。もちろん、それははるかに古いままです。

理想的な伝送線路の概念は地上の音響天国を約束しますが、実際には管理が困難な重大な望ましくない副作用が生じます。彼らは事件を解決しない 人気のシミュレーションプログラム – 難しい試行錯誤が必要です。このような問題は、依然として多くの愛好家を惹きつけていますが、収益性の高いソリューションを探しているほとんどの製造業者を思いとどまらせてきました。

T+A は送電線に対する最新のアプローチを発表 KTL (). メーカーもケースセクションを公開しており、説明と理解が容易です。もちろん、伝送ラインとは関係のない小さなミッドレンジチャンバーを除いて、キャビネット全体の半分は、両方のウーファーのすぐ後ろに形成されたチャンバーによって占められています。それは出口に通じるトンネルに「接続」されており、短い行き止まりも形成しています。この組み合わせは初めて登場しますが、すべてが明らかです。これは古典的な送電線ではなく、位相反転器です - 一定のコンプライアンスを備えたチャンバーを備えています (常に「吊り下げられている」表面に依存します。つまり、トンネルに通じる開口部の表面に関連して)。一定量の空気があるトンネル。

これらの 2100 つの要素は、固定された (質量と磁化率によって) 共振周波数を持つ共振回路を作成します。これは、位相反転器の場合と同様です。ただし、特性として、トンネルは非常に長く、フェーズインバーターとしては断面積が大きく、長所と短所の両方があるため、このソリューションは一般的なフェーズインバーターでは使用されません。表面積が大きいと、空気流の速度が低下し、乱流がなくなるため、利点があります。ただし、コンプライアンスが大幅に低下するため、十分に低い共振周波数を確立するには、トンネルを長くすることにより、トンネルの質量を増やす必要があります。また、長いトンネルは、寄生共振の出現を引き起こすため、フェーズインバーターの欠点です。同時に、CTL XNUMX のトンネルは、従来の伝送線路のように、最低周波数の所望の位相シフトを引き起こすほど長くはありません。メーカー自身がこの問題を提起し、次のように述べています。

「伝送ラインはバスレフシステムに比べて大きな利点を提供しますが、非常に高度な設計が必要です（…）。ウーファーの後ろ（伝送ライン内）の音の経路はオルガンのように非常に長くなければなりません。そうしないと低域が伝わりません。」生成される。」

そのような宣言を作成するときに、製造業者がそれを遵守しないだけでなく、この不一致を確認する資料（ケースセクション）を公開することは非常に興味深い. 幸いなことに、低周波は伝送線路ではなく、遅延バスレフシステムの動作によってのみ生成されます。これは、予想されるカットオフ周波数と相関する長さのトンネルを必要とせずに、「独自の方法で」有益な位相シフトを導入します -これは、主にコンプライアンスと質量によって決定されるヘルムホルツ共鳴周波数から、他のシステムパラメータに依存します。私たちはこれらのフェンスを知っています (電力線としてレンダリングされ、より魅力的になります) が、実際には T + A がそれに何か他のものを追加しました - パレード以来ここになかったのと同じ短いデッドチャネルです。

このようなチャネルは、伝送線がある場合にも見られますが、通信カメラのない、より古典的なものです。これらは、ブラインドチャネルから反射された波を同位相に戻し、メインチャネルの好ましくない共振を補償します。これは、寄生共振も形成される位相反転システムの場合にも意味があります。この考えは、ブラインドチャネルの長さがメインチャネルの半分であるという観察によって確認され、これがそのような相互作用の条件です。

要約すると、これは送電線ではなく、せいぜいいくつかの送電線から知られている、特定のソリューションを備えた位相反転器です (そして、長いチャネルについてではなく、短いチャネルについて話しているのです)。このバージョンのフェーズインバーターはオリジナルであり、特にシステムが長いトンネル (必ずしもそれほど大きなセクションではない) を必要とする場合に、その利点があります。

この解決策の決定的な欠点は、T+A が提案した比率 (このような大きな断面のトンネル) では、トンネルシステムがケーシングの総容積の約半分を占めるのに対し、設計者はしばしば制限を迫られることです。最良の結果を得るには、構造のサイズを最適値よりも小さい値に設定してください (固定スピーカーを使用)。

したがって、T + Aも送電線にうんざりしており、実際には位相インバータの役割を果たしながらも、依然として高貴な回線を主張できるケースを思いついたと結論付けることができます。トンネルは底壁を貫通しているため、圧力を自由に分散させるには十分な高さ (5 cm) のスパイクが必要でした。しかし、これは位相反転器として知られている解決策でもあります。

伝送ラインの概要

ウーファーの後ろには大きなチャンバーがあり、そこからのみトンネルが続きます。XNUMXつは短く、端が閉じられており、もうXNUMXつは長く、底部パネルに出口があります。

伝送線エンクロージャーの出発点は、振動板の背面からの波を減衰させるための理想的な音響条件を作り出すことでした。このタイプのエンクロージャは非共振システムである必要がありましたが、振動板の背面からエネルギーを分離するだけでした（振動板の前面と同位相であるため、自由に放射することは「単純に」できませんでした））。）。

誰かが、ダイアフラムの裏側が開いたパーティションに自由に放射すると言うでしょう...はい、しかし位相補正（少なくとも部分的に、周波数に応じて）は、広いパーティションによってそこで提供され、ダイアフラムの両側からの距離を区別します。リスナー。特に最低周波数範囲において、膜の両側からの放射間に大きな位相シフトが持続する結果、オープンバッフルの欠点は効率が低いことです。位相反転器では、振動板の裏側がキャビネットの共振回路を刺激し、そのエネルギーが外側に放射されますが、このシステム (いわゆるヘルムホルツ共振器) も位相をシフトするため、キャビネットの共振周波数が変化します。全帯域にわたって位相が高く、スピーカー振動板の前面と穴の放射位相の互換性が高くなります。

最後に、クローズドキャビネットは、インパルス応答 (バスレフキャビネットの共振回路から生じる) を損なうことなく、ダイアフラムを使用せずに、ダイアフラムの背面からのエネルギーを閉じて抑制する最も簡単な方法です。しかし、このような理論的に単純な作業でも、ケース内で放出された波が壁に当たって振動し、反射して定在波を作り、ダイヤフラムに戻って歪みを発生させるという勤勉さを必要とします。

理論的には、スピーカーがダイアフラムの背面からスピーカーシステムにエネルギーを自由に「伝達」できれば、スピーカーへの「フィードバック」やキャビネット壁の振動なしに、エネルギーを完全に問題なく減衰させることができればより良いでしょう。 . 理論的には、このようなシステムは無限大のボディまたは無限長のトンネルを作成しますが、これは実用的なソリューションです。

十分に長く（しかしすでに完成している）、輪郭があり（端に向かってわずかに先細になっている）、減衰されたトンネルは、少なくとも満足のいく程度までこれらの要件を満たし、古典的な密閉ケーシングよりもうまく機能すると思われました。しかし、それは入手が難しいことも判明しました。最低周波数は非常に長いため、数メートルの長さの伝送線路であっても、それらがかき消されることはほとんどありません。もちろん、制振材で「再パッケージ」しない限り、他の方法でパフォーマンスが低下することになります。

したがって、送電線は最後で終わるべきか、それとも開いたままにし、送電線に到達するエネルギーを解放すべきかという疑問が生じました。

ほとんど全て 電力線オプション - クラシックとスペシャルの両方 - 開かれた迷路があります。ただし、少なくとも XNUMX つの非常に重要な例外があります。オリジナルの B&W ノーチラスの場合、最後に閉じた迷路 (カタツムリの殻の形) があります。ただし、これは多くの点で特定の構造です。品質係数が非常に低いウーファーと組み合わせると、処理特性はスムーズに低下しますが、非常に早い段階で低下し、そのような生の形ではまったく適していません。修正、ブースト、および期待される周波数へのイコライズが必要です。 Nautilus アクティブクロスオーバーによって実行されます。

オープン伝送線路では、振動板の背面から放出されるエネルギーのほとんどが外に出ます。線路の働きは、部分的にはそれを減衰させる役割を果たしますが、それは効果がないことが判明し、少なくとも特定の周波数範囲では波が放射される可能性がある位相シフトに対して部分的に、そしてしたがって依然として意味があります。、ダイヤフラムの前面からの位相放射にほぼ対応する位相で発生します。ただし、これらの音源からの波がほぼ逆位相で出てくる帯域があり、得られる特性に弱点が現れます。この現象を考慮すると、設計はさらに複雑になります。トンネルの長さ、減衰の種類と位置をスピーカーの範囲と相関させる必要がありました。また、トンネル内では半波長および XNUMX 分の XNUMX 波長の共鳴が発生する可能性があることも判明しました。さらに、典型的なスピーカーのプロポーションを備えたエンクロージャ内に配置された伝送線は、たとえ大きくて背が高くても、「ツイスト」する必要があります。だからこそ、それらは迷宮に似ており、迷宮の各セクションは独自の共鳴を生成することができます。

ケースをさらに複雑にすることでいくつかの問題を解決すると、別の問題が発生します。ただし、これは、より良い結果を達成できないという意味ではありません。

迷路の長さと波長の比のみを考慮した簡略化された解析では、迷路が長いほど波長が長くなることを意味し、それによって有利な位相シフトがより低い周波数にシフトし、その性能が向上します。たとえば、最も効率的な 50 Hz の増幅には 3,4 m の迷路が必要です。これは、50 Hz の波の半分がこの距離を伝わり、最終的にトンネル出力がダイアフラムの前面と同位相で放射するためです。ただし、周波数の 100 倍 (この場合は XNUMX Hz) では、波全体が迷路内に形成されるため、出力はダイアフラムの正面の真反対側に同位相で放射されます。

このような単純な伝送線路の設計者は、ゲイン効果を利用して減衰の影響を減らすように長さと減衰を一致させようとしますが、より高い周波数の 100 倍を大幅に減衰させる組み合わせを見つけるのは困難です。 . さらに悪いことに、「反共振」を誘発する波との戦い、つまり、結果として得られる特性 (この例では XNUMX Hz の領域) で崩壊し、さらに大きな抑制を伴う波との戦いは、多くの場合、ピュロスの勝利に終わります。この減衰は減少しますが、完全に除去されるわけではありませんが、最低周波数では、この複雑な回路で発生するその他の、この点で有用な共振効果が抑制されるため、パフォーマンスも大幅に失われます。より高度な設計でそれらを考慮すると、ラビリンスの長さは、この範囲でリリーフ効果を得るためにスピーカー自体の共振周波数 (fs) に関連付ける必要があります。

ラウドスピーカーに対する伝送線路の影響がないという当初の仮定に反して、これは密閉ケースよりもさらに大きな範囲でラウドスピーカーからのフィードバックがある音響システムであり、同様の位相インバーターであることが判明しました。 -もちろん、迷宮が詰まっていない場合は別ですが、実際には、そのようなキャビネットは非常に薄く聞こえます。

以前は、設計者はさまざまな「トリック」を使用して、強力な減衰なしで、つまり効果的な低周波放射を使用して反共振を抑制していました。 XNUMX つの方法は、追加の「ブラインド」トンネル (メイントンネルの長さに厳密に関連する長さ) を作成することです。このトンネルでは、特定の周波数の波が反射され、そのようなフェーズで出力に実行されて、ラウドスピーカーから直接出力につながる波の好ましくない位相シフト。

もう XNUMX つの一般的な手法は、ラウドスピーカーの後ろに音響フィルターとして機能する「カップリング」チャンバーを作成し、最低周波数を迷路に入れ、高周波数を遮断することです。ただし、この方法では、顕著な位相反転機能を備えた共振システムが作成されます。このようなケースは、非常に大きな断面積の非常に長いトンネルを備えた位相反転装置として解釈できます。バスレフキャビネットの場合、理論的には低い Qts スピーカーが適しており、スピーカーに影響を与えない理想的な古典的な伝送ラインの場合は、密閉型キャビネットよりもさらに高い Qts の高いスピーカーが適しています。

ただし、中間の「構造」を持つフェンスがあります。最初の部分では、迷宮の断面が次の部分よりも明らかに大きいため、部屋と見なすことができますが、必ずしもそうではありません...迷宮が消音されている場合、位相反転器の特性が失われます。より多くのスピーカーを使用し、コンセントからさまざまな距離に配置することができます。コンセントは複数作ることも可能です。

トンネルは出口に向かって広げたり狭めたりすることもできます。

明確なルールも簡単なレシピも、成功の保証もありません。この先にはさらなる楽しみと探索が待っています。だからこそ、ブロードキャストラインは依然として愛好家の間で話題となっています。