Charme compliqué - partie 2
L'histoire de T+A a commencé avec les lignes électriques, qui ont fasciné les concepteurs il y a de nombreuses années. Plus tard, ils ont été marginalisés, nous voyons donc des enceintes de ce type toutes les quelques années, ce qui, à son tour, nous permet de rappeler le principe de leur fonctionnement.
Toutes les conceptions T + A (haut-parleurs) n'étaient pas et ne sont toujours pas basées sur les performances. ligne de transmissionCependant, le nom de la série Criterion est à jamais associé à cette solution, perfectionnée par l'entreprise depuis 1982. Dans chaque génération, il s'agissait de séries entières avec de puissants modèles phares, beaucoup plus grands qu'aujourd'hui, mais comment les plus grands dinosaures se sont éteints. Nous avons donc vu des conceptions avec deux woofers 30 haut-parleurs, des circuits à quatre voies et même à cinq voies (TMP220), des enceintes avec des circuits acoustiques inhabituels, également avec des basses fréquences placées à l'intérieur (entre une chambre avec un trou ou une chambre fermée et un long labyrinthe - par exemple TV160).
Ce sujet - un labyrinthe de différentes versions de lignes électriques - les concepteurs de T + A sont allés aussi loin qu'aucun autre fabricant. Cependant, à la fin des années 90, l'évolution vers d'autres complications s'est ralentie, le minimalisme est devenu à la mode, des conceptions systémiquement simples ont gagné la confiance des audiophiles et l'acheteur «moyen» a cessé d'admirer la taille des haut-parleurs, de plus en plus souvent ils recherchent quelque chose de fin et d'élégant. Par conséquent, il y a eu une certaine régression dans la conception des haut-parleurs, en partie du bon sens, en partie dérivée des nouvelles exigences du marché. Réduit et la taille, et la "perméabilité", et la disposition interne des coques. Cependant, T+A n'a pas abandonné le concept d'amélioration de la ligne électrique, un engagement qui vient de la tradition de la série Criterion.
Cependant, le concept global d'une enceinte de haut-parleur agissant comme une ligne de transmission n'est pas un développement T+A. Il reste, bien sûr, beaucoup plus ancien.
Le concept de ligne de transmission idéalisé promet un paradis acoustique sur terre, mais crée en pratique de graves effets secondaires indésirables difficiles à gérer. Ils ne résolvent pas les cas programmes de simulation populaires – des essais et erreurs difficiles doivent encore être utilisés. Un tel problème a plutôt découragé la plupart des fabricants à la recherche de solutions rentables, bien qu'il attire encore de nombreux amateurs.
T + A appelle sa dernière approche de ligne de transmission KTL (). Le fabricant publie également la section cas, qui est facile à expliquer et à comprendre. Hormis une petite chambre médium, qui n'a bien sûr rien à voir avec la ligne de transmission, la moitié du volume total de l'enceinte est occupée par une chambre formée immédiatement derrière les deux woofers. Il est "connecté" au tunnel menant à l'exutoire et forme également une impasse plus courte. Et tout est clair, même si cette combinaison apparaît pour la première fois. Il ne s'agit pas d'une ligne de transmission classique, mais plutôt d'un inverseur de phase - avec une chambre d'une certaine compliance (toujours en fonction de la surface qui y est "suspendue", c'est-à-dire par rapport à la surface de l'ouverture menant au tunnel) et un tunnel avec une certaine masse d'air.
Ces deux éléments créent un circuit résonnant avec une fréquence de résonance fixe (en masse et en susceptibilité) - tout comme dans un inverseur de phase. Cependant, de manière caractéristique, le tunnel est exceptionnellement long et avec une grande section transversale pour un onduleur de phase - ce qui présente à la fois des avantages et des inconvénients, de sorte que cette solution n'est pas utilisée dans les onduleurs de phase typiques. La grande surface est un avantage car elle réduit la vitesse du flux d'air et élimine les turbulences. Cependant, comme il réduit fortement la compliance, il nécessite une augmentation de la masse du tunnel du fait de son allongement pour établir une fréquence de résonance suffisamment basse. Et un long tunnel est un inconvénient dans un inverseur de phase, car il provoque l'apparition de résonances parasites. Dans le même temps, le tunnel dans CTL 2100 n'est pas assez long pour provoquer le déphasage souhaité des fréquences les plus basses, comme dans une ligne de transmission classique. Le fabricant lui-même soulève cette question en déclarant que :
« La ligne de transmission offre de sérieux avantages par rapport à un système bass-reflex, mais nécessite une conception extrêmement poussée (…), le trajet du son derrière les woofers (dans la ligne de transmission) doit être très long - comme un orgue - sinon les basses fréquences ne seront pas être généré ».
Il est vraiment intéressant de noter que lors de la rédaction d'une telle déclaration, non seulement le fabricant ne s'y conforme pas, mais publie également des documents (section cas) confirmant cette divergence. Heureusement, les basses fréquences ne seront générées que par l'action non pas d'une ligne de transmission, mais simplement d'un système bass-reflex retardé, qui "à sa manière" introduit des déphasages bénéfiques sans nécessiter un tunnel d'une longueur corrélée à la fréquence de coupure attendue - cela dépend d'autres paramètres du système, principalement de la fréquence de résonance de Helmholtz dictée par la compliance et la masse. Nous connaissons ces clôtures (également rendues sous forme de lignes électriques, ce qui les rend plus glamour), mais le fait est que T + A y a ajouté quelque chose d'autre - le même court canal mort qui n'est plus là depuis le défilé.
De tels canaux se retrouvent également dans les boîtiers avec lignes de transmission, mais plus classiques, sans caméra de communication. Ils font remonter en phase l'onde réfléchie par la voie aveugle, compensant les résonances défavorables de la voie principale, ce qui peut également avoir un sens dans le cas d'un système inverseur de phase, puisque des résonances parasites s'y forment également. Cette idée est confirmée par l'observation que le canal aveugle est deux fois moins long que le canal principal, et c'est la condition d'une telle interaction.
En résumé, ce n'est pas une ligne de transmission, tout au plus un inverseur de phase avec une certaine solution, connue de certaines lignes de transmission (et nous ne parlons pas d'un canal plus long, mais d'un canal plus court). Cette version de l'inverseur de phase est à la fois originale et a ses avantages, notamment lorsque le système nécessite un long tunnel (pas forcément d'une si grande section).
Un inconvénient certain de cette solution, dans les proportions suggérées par T+A (avec un tunnel de si grande section), est que le système de tunnel occupe environ la moitié du volume total du tubage, alors que les concepteurs sont souvent sous pression pour limiter la taille de la structure à une valeur inférieure à l'optimum pour obtenir les meilleurs résultats (en utilisant des enceintes fixes).
Nous pouvons donc conclure que T + A en a aussi marre de la ligne de transmission et propose des boîtiers qui jouent en fait le rôle d'inverseurs de phase, mais qui peuvent toujours revendiquer des lignes nobles. Le tunnel traversait la paroi inférieure, il fallait donc des pointes suffisamment hautes (5 cm) pour préparer une libre répartition de la pression. Mais c'est aussi une solution connue... les inverseurs de phase.
Ligne de transmission en un coup d'œil
Derrière les woofers, il y a une grande chambre, et seulement à partir de là, les tunnels vont - l'un est plus court, fermé à l'extrémité, l'autre est plus long, avec une sortie dans le panneau inférieur.
Le point de départ de l'enceinte de la ligne de transmission était de créer des conditions acoustiques idéales pour amortir l'onde provenant de l'arrière du diaphragme. Ce type d'enceinte devait être un système non résonnant, mais uniquement pour isoler l'énergie de la face arrière du diaphragme (qui ne pouvait pas être "simplement" autorisée à rayonner librement car elle était en phase avec la face avant du diaphragme ). ).
Quelqu'un dira que l'envers du diaphragme rayonne librement dans des cloisons ouvertes ... Oui, mais la correction de phase (au moins partiellement et en fonction de la fréquence) y est assurée par une large cloison qui différencie la distance des deux côtés du diaphragme à l'auditeur. En raison du grand déphasage continu entre l'émission des deux côtés des membranes, en particulier dans la plage de fréquences la plus basse, l'inconvénient d'un déflecteur ouvert est une faible efficacité. Dans les inverseurs de phase, la face arrière du diaphragme stimule le circuit de résonance du corps, dont l'énergie est rayonnée vers l'extérieur, mais ce système (le soi-disant résonateur de Helmholtz) décale également la phase, de sorte que la fréquence de résonance du corps est plus élevé sur toute la gamme, la phase de rayonnement de la face avant du diaphragme du haut-parleur et du trou est plus - moins compatible.
Enfin, une enceinte fermée est le moyen le plus simple de fermer et de supprimer l'énergie de l'arrière du diaphragme, sans l'utiliser, sans compromettre la réponse impulsionnelle (résultant du circuit résonant de l'enceinte bass reflex). Cependant, même une tâche aussi simple en théorie nécessite de la diligence - les ondes émises à l'intérieur du boîtier frappent ses parois, les font vibrer, réfléchissent et créent des ondes stationnaires, retournent vers le diaphragme et introduisent des distorsions.
Théoriquement, il serait préférable que le haut-parleur puisse "transmettre" librement l'énergie de l'arrière du diaphragme au système d'enceintes, ce qui l'amortirait complètement et sans problème - sans "rétroaction" vers le haut-parleur et sans vibration de la paroi de l'enceinte . Théoriquement, un tel système créera soit un corps infiniment grand, soit un tunnel infiniment long, mais ... c'est une solution pratique.
Il semblait qu'un tunnel suffisamment long (mais déjà fini), profilé (légèrement effilé vers l'extrémité) et amorti répondrait à ces exigences au moins dans une mesure satisfaisante, fonctionnant mieux que le coffrage fermé classique. Mais il s'est également avéré difficile à obtenir. Les fréquences les plus basses sont si longues que même une ligne de transmission de quelques mètres de long ne les noie presque jamais. À moins, bien sûr, que nous le "reconditionnions" avec un matériau d'amortissement, ce qui dégraderait les performances d'autres manières.
Par conséquent, la question s'est posée : la ligne de transmission doit-elle se terminer à l'extrémité ou la laisser ouverte et libérer l'énergie qui l'atteint ?
Presque tous options de ligne électrique - à la fois classique et spécial - ont un labyrinthe ouvert. Cependant, il existe au moins une exception très importante - le cas du Nautilus B&W original avec un labyrinthe fermé à la fin (en forme de coquille d'escargot). Cependant, il s'agit à bien des égards d'une structure spécifique. Couplé à un woofer avec un facteur de qualité très faible, les caractéristiques de traitement tombent en douceur, mais très tôt, et sous une forme aussi brute, il ne convient pas du tout - il doit être corrigé, amplifié et égalisé à la fréquence attendue, ce qui est effectué par le crossover actif Nautilus.
Dans les lignes de transmission ouvertes, la majeure partie de l'énergie émise par l'arrière du diaphragme s'éteint. Le travail de la ligne sert en partie à l'amortir, ce qui s'avère cependant inefficace, et en partie - et donc toujours logique - au déphasage, grâce auquel l'onde peut être émise, au moins dans certaines plages de fréquences , dans une phase correspondant approximativement à la phase du rayonnement provenant de l'avant du diaphragme. Cependant, il existe des plages dans lesquelles les ondes de ces sources sortent presque en antiphase, de sorte que des faiblesses apparaissent dans la caractéristique résultante. La prise en compte de ce phénomène a encore compliqué la conception. Il était nécessaire de corréler la longueur du tunnel, le type et l'emplacement de l'atténuation avec la portée du haut-parleur. Il s'est également avéré que des résonances demi-onde et quart d'onde peuvent se produire dans le tunnel. De plus, les lignes de transmission situées dans des enceintes aux proportions typiques de haut-parleurs, même si elles sont grandes et hautes, doivent être "tordues". C'est pourquoi ils ressemblent à des labyrinthes - et chaque section du labyrinthe peut générer ses propres résonances.
La solution de certains problèmes en compliquant davantage le cas en engendre d'autres. Cependant, cela ne signifie pas que vous ne pouvez pas obtenir de meilleurs résultats.
Dans une analyse simplifiée ne considérant que le rapport de la longueur du labyrinthe à la longueur d'onde, un labyrinthe plus long signifie une longueur d'onde plus longue, déplaçant ainsi le déphasage favorable vers des fréquences plus basses et améliorant ses performances. Par exemple, l'amplification 50 Hz la plus efficace nécessite un labyrinthe de 3,4 m, car la moitié de l'onde 50 Hz parcourra cette distance, et finalement la sortie du tunnel rayonnera en phase avec l'avant du diaphragme. Cependant, à deux fois la fréquence (dans ce cas, 100 Hz), l'onde entière se formera dans le labyrinthe, de sorte que la sortie rayonnera dans une phase directement opposée à l'avant du diaphragme.
Le concepteur d'une ligne de transmission aussi simple essaie de faire correspondre la longueur et l'atténuation de manière à tirer parti de l'effet de gain et à réduire l'effet d'atténuation - mais il est difficile de trouver une combinaison qui atténue nettement mieux deux fois les fréquences plus élevées. . Pire encore, la lutte contre les ondes qui induisent des « anti-résonances », c'est-à-dire qui s'effondrent sur la caractéristique résultante (dans notre exemple, de l'ordre de 100 Hz), avec une suppression encore plus importante, se termine souvent par une victoire à la Pyrrhus. Cette atténuation est réduite, bien qu'elle ne soit pas éliminée, mais aux fréquences les plus basses, les performances sont également considérablement perdues en raison de la suppression d'autres effets de résonance utiles à cet égard qui se produisent dans ce circuit complexe. En les considérant dans des conceptions plus avancées, la longueur du labyrinthe doit être liée à la fréquence de résonance du haut-parleur lui-même (fs) pour obtenir un effet de relief dans cette plage.
Il s'avère que, contrairement aux hypothèses initiales sur l'absence d'influence de la ligne de transmission sur le haut-parleur, il s'agit d'un système acoustique qui a un retour du haut-parleur encore plus important qu'une armoire fermée, et un inverseur de phase similaire - à moins, bien sûr, que le labyrinthe ne soit pas bloqué, mais dans la pratique, de telles armoires sonnent très minces.
Auparavant, les concepteurs utilisaient diverses "astuces" pour supprimer les antirésonances sans fort amortissement, c'est-à-dire avec un rayonnement basse fréquence efficace. Une façon consiste à créer un tunnel "aveugle" supplémentaire (d'une longueur strictement liée à la longueur du tunnel principal), dans lequel une onde d'une certaine fréquence sera réfléchie et courra vers la sortie dans une telle phase pour compenser la déphasage défavorable de l'onde conduisant à la sortie directe du haut-parleur.
Une autre technique populaire consiste à créer une chambre de « liaison » derrière le haut-parleur qui agira comme un filtre acoustique, laissant les fréquences les plus basses dans le labyrinthe et gardant les plus hautes à l'extérieur. Cependant, de cette manière, un système résonant avec des caractéristiques d'inverseur de phase prononcées est créé. Un tel cas peut être interprété comme un inverseur de phase avec un très long tunnel de très grande section. Pour les enceintes bass-reflex, les enceintes bas Qts sont théoriquement adaptées, et pour une ligne de transmission classique idéale qui n'affecte pas l'enceinte, les aigus, encore plus hauts que dans les enceintes fermées.
Cependant, il existe des clôtures avec une «structure» intermédiaire: dans la première partie, le labyrinthe a une section nettement plus grande que dans la suivante, il peut donc être considéré comme une chambre, mais pas nécessairement ... Lorsque le labyrinthe est étouffé, il perdra ses propriétés d'inverseur de phase. Vous pouvez utiliser plus d'enceintes et les placer à différentes distances de la prise. Vous pouvez faire plus d'une douille.
Le tunnel peut aussi être élargi ou rétréci vers la sortie…
Il n'y a pas de règles évidentes, pas de recettes faciles, pas de garantie de succès. Il y a plus de plaisir et d'exploration à venir - c'est pourquoi la ligne de diffusion est toujours un sujet pour les passionnés.
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