Громкоговоритель линии передачи

Громкоговоритель линии передачи — это конструкция корпуса громкоговорителя , в которой используется топология акустической линии передачи внутри корпуса, по сравнению с более простыми корпусами, используемыми в герметичных (закрытых) или портированных (фазоинвертор) конструкциях. Вместо реверберации в довольно простом демпфированном корпусе звук, исходящий из задней части низкочастотного динамика, направляется в длинный (обычно изогнутый) затухающий путь внутри корпуса динамика, что позволяет гораздо лучше контролировать и использовать энергию динамика и получаемый звук.

Внутри громкоговорителя линии передачи (TL) находится канал (обычно изогнутый), по которому направляется звук. Путь часто покрыт абсорбирующим материалом разного типа и глубины, он может различаться по размеру или конусу, а также может быть открытым или закрытым на дальнем конце. При правильном использовании такая конструкция гарантирует, что нежелательные резонансы и энергии, которые в противном случае могли бы вызвать нежелательные слуховые эффекты, вместо этого избирательно поглощаются или уменьшаются («затухают») из-за воздействия воздуховода или, альтернативно, выходят только из открытого конца в фазе. звук излучается из передней части динамика, повышая выходной уровень («чувствительность») на низких частотах. Линия передачи действует как акустический волновод , а прокладка уменьшает отражение и резонанс, а также замедляет скорость звука внутри корпуса, чтобы обеспечить лучшую настройку.

Конструкции громкоговорителей линий передачи более сложны в реализации, что затрудняет массовое производство, но их преимущества привели к коммерческому успеху ряда производителей, таких как IMF, TDL и PMC . Как правило, громкоговорители линии передачи, как правило, имеют исключительно высокую точность воспроизведения низких частот, намного ниже, чем у типичного динамика или сабвуфера , достигая инфразвукового диапазона (диапазон студийных мониторов британской компании TDL 1990-х годов заявлял, что их частотные характеристики начинаются с самых низких частот). как 17 Гц в зависимости от модели с чувствительностью 87 дБ на 1 Вт на расстоянии 1 метр), без необходимости использования отдельного корпуса или драйвера. С акустической точки зрения динамики TL спадают медленнее (менее круто) на низких частотах и, как полагают, обеспечивают лучший контроль динамика, чем стандартные конструкции кабинетов с вентилируемым корпусом. менее чувствительны к расположению и имеют тенденцию создавать очень просторную звуковую сцену . Современные динамики TL были описаны в обзоре 2000 года как «соответствующие конструкции рефлексных кабинетов во всех отношениях, но с дополнительной октавой басов, меньшими искажениями НЧ и частотным балансом, который более независим от уровня прослушивания».

Хотя конструкция линии передачи более сложна в проектировании и настройке, а также не так проста в анализе и расчете, как другие конструкции, конструкция линии передачи ценится несколькими более мелкими производителями, поскольку она позволяет избежать многих основных недостатков других конструкций громкоговорителей. В частности, основные параметры и уравнения, описывающие герметичные и отражательные конструкции, достаточно хорошо изучены, диапазон вариантов, включенных в конструкцию линии передачи, означает, что общую конструкцию можно в некоторой степени рассчитать, но окончательная настройка линии передачи требует значительного внимания и ее труднее выполнить. автоматизировать.

Назначение и обзор конструкции

Низкие частоты, остающиеся в фазе, выходят из вентиляционного отверстия, которое по сути действует как второй драйвер. Преимущество этого подхода заключается в том, что сохраняется давление воздуха, нагружающее основной динамик, который управляет динамиком в широком диапазоне частот и снижает искажения. [Конструкция TL] также обеспечивает более высокий уровень звукового давления (чувствительность или громкость) и более низкое расширение басов, чем портированный или герметичный корпус аналогичного размера.

- PMC, компания по разработке динамиков TL

У меня есть интуитивное отвращение к усилению резонанса, чтобы придать громкоговорителю больше «удара» или явного баса, поскольку они могут звучать «однонотно». Да, вы можете выделить басовый ритм, но как насчет мелодии? По моему опыту, линия передачи дает гораздо более плавное и реалистичное качество басов.

- Стив Дэйви, бывший сотрудник/рецензент TNT Audio

Линия передачи используется в конструкции громкоговорителей для уменьшения временных, фазовых и резонансных искажений, а во многих конструкциях — для достижения исключительного распространения низких частот до нижнего предела человеческого слуха, а в некоторых случаях до инфразвукового диапазона (ниже 20 Гц). Эталонная линейка динамиков TDL 1980-х годов (сейчас снятая с производства) включала модели с частотным диапазоном от 20 Гц и выше до 17 Гц и выше, без необходимости использования отдельного сабвуфера . Ирвинг М. Фрид , сторонник дизайна TL, заявил, что:

« Я считаю, что громкоговорители должны сохранять целостность формы сигнала, и журнал Audio Perfectionist Journal представил много информации о важности характеристик динамиков во временной области. Я не единственный, кто ценит точность по времени и фазе. ораторов, но я был практически единственным сторонником, высказывавшимся в печати в последние годы. На это есть причина » .

« Спроектировать и изготовить акустическую систему с точной по времени и фазе сложно и дорого. Лишь немногие из современных высококачественных громкоговорителей имеют конструкцию с точной по времени и фазе. Аудиожурналы должны привлекать широкий круг рекламодателей, включая многих которые создают акустические системы, некогерентные во времени. Журналы и рецензенты, которые для них пишут, игнорируют или преуменьшают значение точности времени и фазы, чтобы максимизировать доходы от рекламы .

Некоторые сторонники громкоговорителей TL считают, что использование TL является теоретически идеальным способом загрузки привода с подвижной катушкой. Однако это также одна из самых сложных конструкций. Наиболее распространенным и практичным вариантом является установка привода на конце длинного воздуховода, который обычно открыт на дальнем конце. На практике воздуховод сложен внутри корпуса обычной формы, так что открытый конец воздуховода выглядит как вентиляционное отверстие на корпусе динамика. Существует множество способов сгиба воздуховода, и трубопровод часто сужается в поперечном сечении, чтобы избежать параллельных внутренних поверхностей, которые вызывают стоячие волны. В некоторых конструкциях динамиков также используется спиральный или эллиптический спиральный канал, обычно с одним элементом динамика спереди или двумя элементами динамика, расположенными по одному на каждой стороне корпуса. В зависимости от приводного устройства, количества и различных физических свойств абсорбирующего материала величина сужения будет регулироваться в процессе проектирования, чтобы настроить воздуховод и устранить неравномерности его реакции. Внутренние перегородки обеспечивают надежную фиксацию всей конструкции, уменьшая изгиб корпуса и изменение цвета. Внутренние поверхности воздуховода или линии обрабатываются абсорбирующим материалом, чтобы обеспечить правильную заделку с частотой, позволяющей нагружать приводной блок в качестве ЛЭП. Корпус ведет себя как бесконечная перегородка , потенциально поглощающая большую часть или всю тыловую энергию динамика. Теоретически идеальная TL будет поглощать все частоты, поступающие в линию с задней части привода, но остается теоретической, поскольку она должна быть бесконечно длинной. Физические ограничения реального мира требуют, чтобы длина линии часто была менее 4 метров, прежде чем шкаф станет слишком большим для любого практического применения, поэтому не вся задняя энергия может быть поглощена линией. В реализованном TL только верхний бас загружен TL в истинном смысле этого слова (т.е. полностью поглощен); низкому басу разрешено свободно излучаться из вентиляционного отверстия в корпусе. Таким образом, линия эффективно работает как фильтр нижних частот, фактически еще одна точка пересечения, акустически достигаемая с помощью линии и ее абсорбирующего наполнителя. Ниже этой «точки пересечения» низкий бас нагружен столбом воздуха, образованным длиной линии. Длина линии указана таким образом, чтобы изменить фазу заднего выхода привода при выходе из вентиляционного отверстия. Эта акустическая энергия объединяется с мощностью басового динамика, расширяя его отклик и эффективно создавая второй динамик.

Чертеж в разрезе коммерческой акустической системы с 4-полосной линией передачи, эталонного стандарта IMF Professional Monitor Mk VII (около 1982 г.). Высота шкафа составляет 104 см (41 дюйм) (116 см (46 дюймов) на подставке), глубина 43 см (17 дюймов) и ширина 50 см (20 дюймов), общий объем корпуса составляет около 218 литров. Эффективность использования розового шума на расстоянии 1 метр составляет 80–82 дБ при мощности 1 Вт, в зависимости от настроек фильтра/эквалайзера. Частотная характеристика составляла от 17 Гц до 40 кГц с частотами разделения 350 Гц, 3 кГц и 13 кГц. Динамики состояли из низкочастотного динамика из стирола и стекловолокна размером 30 на 21 см (11,8 на 8,3 дюйма), среднечастотного динамика из инженерного полимера размером 13 см (5,1 дюйма), высокочастотного динамика с феррожидкостным демпфированием размером 4,5 см (1,8 дюйма) и твитера диаметром 2 см (0,79 дюйма). Высокочастотный высокочастотный динамик с химическим куполом и феррожидкостным демпфированием.

По сути, целью линии передачи является минимизация акустического или механического импеданса на частотах, соответствующих основному резонансу басового динамика в свободном воздухе. Это одновременно уменьшает накопленную энергию при движении водителя, уменьшает искажения и критически демпфирует динамик за счет максимизации акустической мощности (максимальная акустическая нагрузка или связь) на конечной точке. Это также сводит к минимуму негативное воздействие акустической энергии, которая в противном случае (как в герметичном корпусе) отражалась бы обратно к динамику в герметичной полости.

В громкоговорителях линии передачи используется эта трубчатая резонансная полость, длина которой составляет от 1/6 до 1/2 длины волны основной резонансной частоты используемого динамика громкоговорителя. Площадь поперечного сечения трубки обычно сравнима с площадью поперечного сечения излучающей поверхности драйвера. Это поперечное сечение обычно сужается примерно до 1/4 начальной площади на конечном или открытом конце линии. Хотя не во всех линиях используется конус, в стандартной классической линии передачи используется конус от 1/3 до 1/4 площади (отношение конечной площади к начальной площади непосредственно за водителем). Этот конус служит для гашения накопления стоячих волн внутри линии, которые могут создавать резкие нули в ответ на выходе конечной точки даже при кратных значениях Fs драйвера.

В динамике линии передачи сама линия передачи может быть открытой («вентилируемой») или закрытой на дальнем конце. Закрытые конструкции обычно имеют незначительную акустическую мощность от корпуса, за исключением динамика, в то время как конструкции с открытым концом используют эффект фильтра нижних частот линии, и результирующая энергия низких частот появляется, чтобы усилить выходной сигнал динамика на низких частотах. Хорошо спроектированные корпуса линий передачи имеют плавные кривые импеданса , возможно, из-за отсутствия частотно-зависимых резонансов, но также могут иметь низкую эффективность, если они плохо спроектированы.

Одним из ключевых преимуществ линий передачи является их способность более эффективно проводить обратную волну за преобразователем в сторону от него, что снижает вероятность проникновения отраженной энергии обратно через диафрагму в противофазе с первичным сигналом. Не все конструкции линий электропередачи делают это эффективно. Большинство динамиков линии передачи со смещением размещают отражающую стену довольно близко за преобразователем внутри корпуса, что создает проблему для внутренних отражений, исходящих обратно через диафрагму преобразователя. В более старых описаниях конструкция объяснялась «несоответствием импеданса», то есть волны давления «отражались» обратно в корпус; эти описания теперь считаются устаревшими и неточными, поскольку технически линия электропередачи работает за счет избирательного образования стоячих волн , а также конструктивных и деструктивных помех (см. Ниже).

Второе преимущество состоит в том, что получаемая музыка когерентна во времени (т. е. синфазна ). Фрид процитировал в 2002 году тест прослушивания, проведенный и опубликованный в журнале Hi-Fi News за декабрь 2000 года (как он полагал), в котором высококачественная запись была получена с использованием надежных, но не когерентных по времени громкоговорителей, и эта запись затем была скорректирована по временной фазе; Экспертная группа прослушивателей «единогласно проголосовала за превосходную реалистичность и точность вывода с временной коррекцией» для высококачественного воспроизведения звука.

Одной из существенных и распространенных проблем с акустической системой линии передачи является нежелательный эффект фазовой компенсации, возникающий из-за утечки высших гармоник линии из линии передачи и отрицательно влияющих на общее звуковое поле. Например, в громкоговорителе для мониторинга линии передачи PMC PMC6 среднего размера наблюдается провал около 300 Гц, вызванный пятой гармоникой резонансной частоты линии передачи. Этот тип проблемы довольно распространен, и он был легко очевиден в других громкоговорителях линии передачи. Например, большой IMF TLS80 MkII 1977 года также имел аномалию, но на этот раз на более низкой частоте около 140 Гц, состоящую из вредного провала на 2 дБ в отклике по оси шириной почти в одну октаву. Другая проблема заключается в том, что звуковое излучение с выхода линии распространяется в довольно широком диапазоне частот, что обусловлено горбом четвертьволнового резонанса линии передачи, в то время как высокодобротный порт громкоговорителя с вентилируемым корпусом сильно затухает. быстрее и распространяется на гораздо более узкую полосу частот. Подобные проблемы с громкоговорителями линий передачи могут привести к проблемам с точностью тона, которые невозможно решить.

В динамике линии передачи используются, по сути, две различные формы басовой нагрузки, которые исторически и по ошибке были объединены в описании TL. Разделение анализа верхних и нижних басов показывает, почему такие конструкции имеют так много потенциальных преимуществ и недостатков по сравнению с конструкциями с рефлексом и бесконечной перегородкой. Измерения показывают, что верхний бас лишь частично поглощается линией, что делает достижение чистого и нейтрального звучания довольно трудным, а то и невозможным. Нижний бас расширяется, а искажения уменьшаются за счет контроля линии над ходом динамика. Одним из исключительных преимуществ конструкции TL является ее способность воспроизводить очень низкие частоты даже на низких уровнях мониторинга. Динамики TL могут регулярно воспроизводить звук в полном диапазоне, обычно требующий использования сабвуфера , и делать это с очень высоким уровнем точности низких частот. Основным недостатком конструкции является то, что создание и настройка высококачественной и последовательной линии передачи является более трудоемкой по сравнению с созданием простого вентилируемого или закрытого корпуса. Один из сотрудников ЧВК сказал, что оптимизация громкоговорителя линии электропередачи «подобна жонглированию водой». В обзоре динамиков Hifi Avenue TL 2010 года отмечается: «Одна вещь, которую я заметил в конструкциях линий передачи, это то, что они создают довольно большую звуковую сцену и, кажется, легко справляются с крещендо».

История громкоговорителей линий передачи

Изобретение и раннее использование

Это изображение на самом деле представляет собой перевернутый сложенный рог. Он отличается от настоящего кожуха линии электропередачи, который имеет одинаковую ширину вентиляционных отверстий по всей длине, поскольку у него горловина шире, чем отверстие порта.

Эта концепция была инновационной в конструкции акустического корпуса и первоначально названа «акустическим лабиринтом» инженером-акустиком, а затем директором по исследованиям Бенджамином Олни, который разработал эту концепцию в компании Stromberg-Carlson Telephone Co. в начале 1930-х годов, изучая эффект формы и размера корпуса на выходе динамика, включая эффект «чрезвычайной длины перегородки коробки». Патент был подан в 1934 году. Эта конструкция использовалась в их консольных радиоприемниках, начиная с 1936 года. Корпус громкоговорителя, основанный на этой концепции, был предложен в октябре 1965 года доктором А.Р. Бэйли в журнале Wireless World со ссылкой на производственную версию конструкции корпуса акустической линии от Radford Electronics Ltd. В статье постулировалось, что энергия из задней части динамика может по существу поглощаться без демпфирования движения диффузора или наложения внутренних отражений и резонанса, поэтому Бейли и Рэдфорд пришли к выводу, что задняя волна может быть направлена ​​по длинной трубе. Если бы акустическая энергия была поглощена, она не могла бы возбуждать резонансы. Трубу достаточной длины можно было сузить и набить так, чтобы потеря энергии была почти полной, сводя к минимуму выходную мощность открытого конца. Никакого широкого консенсуса относительно идеальной конусности (расширяющейся, однородной в поперечном сечении или сжимающейся) достигнуто не было.

Громкоговорители линии передачи «классической» эпохи

Источник большей части этого раздела: Громкоговорители: для записи и воспроизведения музыки (Newell & Holland, 2007).  

Рождение современной конструкции громкоговорителей для линии передачи произошло в 1965 году с публикацией в журнале Wireless World статьи А. Р. Бэйли «Дизайн корпуса нерезонансного громкоговорителя». подробное описание работающей линии электропередачи. Вслед за своей первой статьей Бейли опубликовал вторую в 1972 году. Компания Radford Electronics Ltd взяла на вооружение эту инновационную разработку и на короткое время выпустила первый коммерческий громкоговоритель линии передачи. Несмотря на то, что работа Бейли признана отцом линии электропередачи, она основывалась на работах по проектированию лабиринтов, начавшихся еще в 1930-х годах. Однако его конструкция существенно отличалась тем, как он наполнил шкаф абсорбирующими материалами. Бейли пришла в голову идея поглотить всю энергию, генерируемую басовым динамиком, внутри корпуса, создав инертную платформу для работы динамика; если ее не контролировать, эта энергия создает ложные резонансы в корпусе и его конструкции, добавляя искажения к исходному сигналу.

Вскоре после этого этот дизайн стал мейнстримом Hi-Fi благодаря работам Ирвинга М. «Бада» Фрида в США и британского трио: Джона Хейса, Джона Райта и Дэвида Брауна. Дэйв Д'Лугос описывает последующий период (примерно 35 лет до начала 21 века) как период создания «классического дизайна».

Во время учебы в Гарвардском университете Фрид познакомился с высококачественным воспроизведением звука, а позже стал импортером аудиофильских товаров. Под торговой маркой «IMF» (его инициалы) с 1961 года он в конечном итоге стал заниматься многими разработками в области аудиофильского оборудования: картриджами (IMF – Лондон, IMF – Голдринг), тонармами (SME, Gould, Audio and Design), усилителями (Quad , Custom Series), громкоговорители (Lowther, Quad, Celestion, Bowers and Wilkins, Barker и др.). В 1968 году он встретил Джона Хейса и Джона Райта, которые уже разработали удостоенный наград тонарм в Великобритании и привезли с собой динамик линии передачи, разработанный Джоном Райтом, которого Хейс назвал «фанатичным в отношении качества». — с целью продвижения и демонстрации тонарма на Hi-Fi-шоу в Нью-Йорке. Фрид неожиданно получил для неназванного спикера ряд заказов, которые он окрестил «МВФ». Британская пара вместе с коллегой Хейса Дэвидом Брауном договорились создать британскую компанию по разработке и производству динамиков, которые Фрид будет продавать в Соединенных Штатах. Джон Хейс позже написал это:

Конечно, Бад назвал это МВФ, и поэтому, возможно, по ошибке мы зарегистрировали МВФ и сформировали компанию МВФ... Бад Фрид ни разу не внес никакого вклада в этот проект. Мы продали ему колонки, и он был дистрибьютором в США...   [...] Бад Фрид никогда не был директором или акционером IMF Electronics. IMF Electronics была единственной компанией, производящей динамики линии передачи. Название IMF было принято потому, что Бад Фрид продемонстрировал первые прототипы колонок на выставке Hi-Fi в Нью-Йорке, а из-за широкой огласки и того факта, что он использовал свое имя на тогда еще безымянных колонках, мы остановились на названии, которое было ошибка с нашей стороны. Это никогда не была его компания. После нашего иска он назвал своих докладчиков Фридом .

Отношения резко разорвались, когда Фрид начал производить свои собственные колонки более низкого качества, также продаваемые как «IMF», и отказывался прекратить их до тех пор, пока суд не согласился с тем, что британский бизнес имеет право на торговую марку IMF для громкоговорителей. После разделения Фрид в США (под торговой маркой «Fried») и три основателя IMF Electronics в Великобритании (через совместное предприятие с производителем драйверов Elac под названием TDL) оба стали хорошо известны в кругах аудиофилов для многих. лет в качестве основных сторонников конструкции громкоговорителей для линий передачи. TDL закрылась после постепенного ухудшения здоровья Джона Райта и его смерти в 1999 году от рака . В некрологе 1999 года он был описан как «одна из самых важных фигур на британской сцене Hi-Fi с середины 1960-х годов… больше всего его помнят благодаря его конструкции громкоговорителей для линий передачи». Бренд был приобретен Audio Partnerships (входит в группу розничных продавцов Richer Sounds ). Фрид умер шесть лет спустя, в 2005 году.

21 век

В начале 21 века начали появляться математические модели , которые, казалось, приблизительно воспроизводили поведение реальных динамиков и кабинетов TL. По данным сайта t-linespeakers.org, это привело к пониманию того, что то, что он называл «классическими» динамиками, созданными в основном методом «проб и ошибок», было «хорошей работой» и лучшим, что было возможно в то время. , но теперь на основе смоделированных ответов можно было создать более эффективные конструкции.

Принципы проектирования

Рис. 1 – Зависимость длины ЛЭ от длины волны

Рис. 2 – Измерение частотной характеристики (амплитуда) приводного устройства и выходов TL

Основная статья: Акустическая линия передачи

Инверсия фазы достигается выбором длины линии, равной четверти длины волны целевой самой низкой частоты. Эффект иллюстрируется на рис. 1, где показана жесткая граница на одном конце (динамик) и открытое вентиляционное отверстие на другом. Фазовое соотношение между басовым динамиком и вентиляционным отверстием находится в фазе в полосе пропускания до тех пор, пока частота не приближается к четверти длины волны, когда соотношение достигает 90 градусов, как показано. Однако к этому времени жерло производит большую часть продукции (рис. 2). Поскольку с помощью динамика линия работает в нескольких октавах, ход диффузора уменьшается, обеспечивая более высокие уровни звукового давления и более низкие уровни искажений по сравнению с конструкциями громкоговорителей с фазоинвертором и бесконечной перегородкой.

Сложная нагрузка басового динамика требует определенных параметров драйвера Thiele-Small, чтобы реализовать все преимущества конструкции TL. Большинство приводов, представленных на рынке, разработаны для более распространенных конструкций с рефлекторной перегородкой и бесконечной перегородкой и обычно не подходят для загрузки TL. Высокоэффективные басовые динамики с расширенными возможностями низких частот обычно разрабатываются как чрезвычайно легкие и гибкие, с очень гибкими подвесками. Несмотря на хорошие характеристики в рефлексной конструкции, эти характеристики не соответствуют требованиям конструкции TL. Привод эффективно соединен с длинным столбом воздуха, имеющим массу. Это снижает резонансную частоту привода, устраняя необходимость в устройстве с высокой степенью совместимости. Кроме того, столб воздуха оказывает на самого водителя большую силу, чем водитель, открывающийся на большой объем воздуха (просто говоря, он обеспечивает большее сопротивление попыткам водителя сдвинуть его с места), поэтому для управления движением воздуха требуется чрезвычайно жесткий конус, чтобы избежать деформации и последующих искажений.

Введение поглощающих материалов снижает скорость звука через линию, как это обнаружил Бейли в своей оригинальной работе. Брэдбери опубликовал свои обширные тесты по определению этого эффекта в статье в журнале AES в 1976 году. и его результаты подтвердили, что сильно затухающие линии могут снизить скорость звука на целых 50%, хотя для линий со средним затуханием типично 35%. Поведение различных демпфирующих материалов также изучали Лустак и Буяч. Тесты Брэдбери проводились с использованием волокнистых материалов, обычно длинношерстной шерсти и стекловолокна. Однако эти виды материалов производят весьма изменчивые эффекты, которые невозможно воспроизвести в производственных целях. Они также могут вызывать несоответствия из-за движения, климатических факторов и воздействий с течением времени. Акустические пены с высокими техническими характеристиками, разработанные такими производителями, как PMC, с характеристиками, аналогичными длинношерстной шерсти, обеспечивают повторяемые результаты для стабильного производства. Плотность полимера, диаметр пор и рельефное профилирование указаны для обеспечения правильного поглощения для каждой модели динамика. Количество и положение пены имеют решающее значение для создания акустического фильтра нижних частот, который обеспечивает адекватное ослабление верхних басовых частот, в то же время обеспечивая беспрепятственный проход для низких басовых частот. Хотя результат может потребовать длительного моделирования и тестирования, отправная точка обычно основывается на одном из трех основных принципов. Заполнение всей трубки рассматривает TL как демпфер, стремясь полностью устранить заднюю волну. Заполнение половины поперечного сечения по всей длине линии рассматривает TL как бесконечную перегородку, по существу гасящую высокие частоты и резонансы от стены к стене. Заполнение трубки от драйвера до половины длины трубки направлено на четвертьволновой резонатор, оставляя основной тон с максимумами его скорости на открытом конце трубки неповрежденным, одновременно заглушая все обертоны.

Математические уравнения, моделирование и процесс проектирования

Раздел внешних ссылок этой статьи содержит ссылки на ряд ресурсов, в которых подробно описаны математические принципы, модели и самостоятельные расчеты, а также расширенный материал по практическому проектированию, связанный с громкоговорителями линий передачи.

На протяжении большей части 20-го века проектирование линий электропередачи оставалось скорее искусством, чем наукой, требующим множества проб и ошибок . Джон Риш утверждает в статье о классической конструкции линии передачи, что самым сложным было найти наилучшую плотность набивки по длине линии, потому что «набивка линии влияет как на общую видимую длину линии, так и на общий видимый объем коробки одновременно». Он резюмировал состояние дизайна на тот момент следующим образом:

«Классический басовый корпус линии передачи никогда не был полностью и успешно смоделирован таким образом, чтобы его можно было построить на основе стандартного набора уравнений . Некоторые утверждают, что сделали это, но, похоже, это не позволяет впервые построить его без корректировок, поэтому в моделях достаточно ошибок, чтобы потребовать фактора подделки ...»

Дэйв Д'Лугос, основатель фан-сайта t-linespeakers.org, отмечает, что это отражает «классический» дизайн с 1960-х годов до написания Риша, в течение которого «дизайн TL был основным».

Однако в 21 веке Мартин Кинг и Джордж Аугспургер (оба по отдельности и ссылаясь на работы друг друга) создали модели, которые показывают, что это «в целом неоптимальные» конструкции, которые «хорошо приближаются к тому, что было возможно в их время». ". Аудиоинженер Аугспургер смоделировал TL, используя электрическую аналогию. и обнаружил, что это близко согласуется с существующей работой Кинга, основанной на механической аналогии. Д'Лугос завершил свой обзор теории моделирования и проектирования TL: «Я думаю, что, используя современные драйверы и инструменты, такие как программное обеспечение King, вы можете проще построить лучший TL сегодня».

Совсем недавно Андреа Рубино разработал сложную имитационную модель, основанную на теории электрических цепей, и опубликовал серию статей в итальянском электроакустическом журнале AUDIOreview . Многие ресурсы доступны на его веб-сайте: transmissionlinespeakers.com .

В дополнение к этим более сложным моделям существует ряд алгоритмов аппроксимации. Один из них - спроектировать корпус громкоговорителя закрытого типа, а затем построить линию передачи того же объема, настроенную на резонансную частоту громкоговорителя закрытого типа. Другой — спроектировать громкоговоритель с фазоинвертором, снова построив линию передачи того же объема, настроенную на частоту резонатора Гельмгольца.

Выдающиеся личности и компании

Пионеры:

• Бенджамин Олни - придумал идею воздуховода в конструкции корпуса динамика, которую он назвал «акустическим лабиринтом », когда работал в компании Stromberg-Carlson инженером-акустиком и изучал влияние размера корпуса на выходной звук.
• Бэйли и Рэдфорд — работали вместе и разработали концепцию громкоговорителей (1965). Их дизайн был значительным развитием по сравнению с более ранними работами. Имя Бэйли было в статье, и Рэдфорд построил первый коммерческий динамик TL.
• Джон Райт вместе с деловым партнером Джоном Хейсом и (позже) Дэвидом Брауном и их компанией IMF Electronics Ltd (позже: TDL) – Райт, «фанатический» гонщик за качеством, разработал отмеченный наградами тонарм и, чтобы продемонстрировать его, представил New York — некоммерческий динамик TL, который он также разработал. Спикер привлек значительное внимание, и Райт, Хейс и его коллега Браун основали компанию, специализирующуюся на динамиках TL, и получили множество наград (1968). TDL распалась после смерти Райта в 1999 году, и бренд - как оболочка - был куплен Richer Sounds.
• Ирвинг М. «Бад» Фрид - американский аудиофил и сторонник TL, который встретил Райта и Хейса в 1968 году, осознал потенциал неназванного динамика Райта и начал продавать свои динамики TL в Соединенных Штатах. Позже основал собственную компанию TL по разработке динамиков.
• Бо Ханссон - шведский дизайнер Hi-Fi-оборудования и основатель компании Opus3 Record Company создал бетонный динамик «Rauna Njord» в качестве конструкции линии передачи.
• Мартин Кинг и Джордж Аугспургер — исследователи и дизайнеры, которым удалось смоделировать реалистичные конструкции динамиков TL в начале 21 века.

Другие компании и частные лица, которые выпустили или исследовали динамики TL:

• Лентек
• Newtronics (линия Temperance)
• Gini B+ (линия Bass Extenders)
• Квадрал
• T+A Electronics (критериальная линия)
• Ж. М. Рейно,
• ЧВК
• Солк-Саунд
• Rega (их Naos, затем RS7)
• Аделаида Спикеры
• TBI Audio Systems LLC (по субподряду с Asis на исследование и разработку динамиков TL меньшего размера, подходящих для встраивания в ноутбуки)
• Marantz (серия Кароке)
• Акустические исследования Меркель/Джефф Меркель
• Альбедо (хребет Гельмхолин)
• Передача аудио
• Audio Reference (линия Acoustic Zen)
• Рэдфорд

Производители наборов для самостоятельного изготовления:

• Великобритания – IPL Acoustics ( статья ), Falcon Acoustics «Тор».
• США – GR-исследование «N3»
• США - New York Acoustics, слабо связанная с New York Audio Labs [1] , комплекты и планы для кабинетов динамиков TL с 8-дюймовыми и 10-дюймовыми динамиками, действовавшие в середине 1980-х годов.

См. также

• Акустическая подвеска – метод проектирования и использования шкафа громкоговорителя, при котором используется один или несколько динамиков громкоговорителей, установленных в герметичной коробке или шкафу.
• Фазоинвертор - тип корпуса громкоговорителя, в котором используется порт (отверстие) или вентиляционное отверстие, вырезанное в корпусе, и часть трубки или трубы, прикрепленная к порту.
• Частотная характеристика
• Акустика громкоговорителей
• Корпус громкоговорителя
• Измерение громкоговорителя
• Пассивный радиатор

Внешние ссылки

• Страницы динамиков линии передачи — проекты TL, история и многое другое.
• Quarter-wave.com – Мартин Дж. Кинг, разработчик программного обеспечения для моделирования TL; также включает проектные расчеты для создания профессиональных динамиков TL и самостоятельного изготовления.
• http://www.perrymarshall.com/articles/industrial/transmission-line/ — математика оратора TL Перри Маршалла
• Статьи Brines Acoustics ( архивировано 24 октября 2009 г.) – Применение, советы, эссе.
• Справочник и лексикон по громкоговорителям, Windslow Burhoe, 1978 г. (пересмотренный в 1995/95/97 г.) – содержит большой раздел, посвященный динамикам TL.
• Ньюэлл и Холланд (2007). Громкоговорители: для записи и воспроизведения музыки . Великобритания: Elsevier Ltd, Newell & Holland. стр. 78–81.

Статьи

• Бумаги и документы, относящиеся к оригинальному «Акустическому лабиринту» Олни:

• Документ Акустического общества Америки, 1936 г.
• Последующий документ, 1937 г.
• 1934/1936 Патент «Лабиринт», поданный компанией Stromberg-Carlson Telephone Manufacturing Co.
• Архив документов Олни в библиотеке Раша Риза, Рочестерский университет