Słynne konstrukcje DIY: linie, tuby, dipole i sprawdzone dwudrożne

Kolumny DIY to nie tylko bas-refleks. Przez sto lat powstało wiele konstrukcji, które rozwiązują ten sam problem, co zrobić z dźwiękiem z tyłu membrany, każda na swój sposób. Przejdźmy przez najciekawsze, z przykładami, które stały się legendami.

Linie ćwierćfalowe: Voigt, TQWT i ML-TL

Tylna fala nie trafia do zamkniętej objętości, tylko do długiej linii. Na częstotliwości, przy której linia ma ćwierć długości fali, wylot linii gra w fazie z membraną i dodaje basu.

• Piszczałka Voigta to najstarsza forma, opatentowana przez Paula Voigta w 1934 roku. Linia rozszerza się w stronę wylotu, który leży przy górnym lub dolnym końcu kolumny.
• TQWT to jej nowoczesna postać, z wylotem mniejszym niż przekrój linii. Najbardziej znanym przykładem jest Needle z szerokopasmowym głośnikiem Dayton RS100. W krajach niemieckojęzycznych podobną renomę ma Mindstorm (CT 213), określany jako oryginalna TQWT z HiFi-Selbstbau.
• ML-TL (mass-loaded transmission line) to prosta lub lekko zwężająca się linia z tunelem na końcu. Tunel dodaje masy, więc linia może być krótsza. Ten typ szczegółowo opracował Martin J. King.
• Linia transmisyjna w węższym sensie to długa, mocno wytłumiona linia, której celem jest raczej pochłonąć tylną falę i delikatnie wesprzeć bas.

Linie pasują do głośników szerokopasmowych o niskim Qts i do smukłych kolumn, w których wysokość nic nie kosztuje. Archiwum starszych stron o piszczałkach Voigta zebrano w Real World Audio.

W Loudsmith: TQWT, ML-TL i linia transmisyjna należą do dostępnych typów obudów. ML-TL jest liczona jako prosta linia z tunelem na końcu: linią jest wnętrze kolumny, jej długość to wysokość wewnętrzna, a położenie głośnika wynika z rysunku. Tunel jest dobierany z rur dostępnych w sprzedaży tak, aby prędkość powietrza w nim nie przekraczała 17 m/s. W Bibliotece projektów znajdziesz Needle i ML-TL Martina J. Kinga dla Lowther DX.

Tuby tylne: Frugel-Horn i Nagaoka

Tuba tylna prowadzi tylną falę przez zagiętą, stopniowo rozszerzającą się tubę. Tuba podnosi skuteczność w basie, więc głośnik szerokopasmowy gra głośniej i niżej, niż sugerowałby jego rozmiar.

Najbardziej znanym małym przykładem jest Frugel-Horn, otwarty projekt tuby narożnej dla 4-calowego głośnika szerokopasmowego. Według autorów zbudowano ponad tysiąc egzemplarzy wersji Mk3. Jest przeznaczona do narożnika pomieszczenia, który działa jak przedłużenie wylotu. Krytycy na forach zwracają uwagę, że prawdziwa tuba do głębokiego basu potrzebuje ogromnego wylotu, więc małe tuby działają w dużej mierze dzięki narożnikowi. W Japonii tradycję mają konstrukcje Nagaoki z tubami o podwójnym wylocie.

W Loudsmith: tub jeszcze nie symulujemy. Najlepszym programem do nich jest Hornresp, zobacz Oprogramowanie do projektowania kolumn.

Odgrody otwarte i dipole: Linkwitz ORION i LX521

Najbardziej radykalna odpowiedź na tylną falę: pozwolić jej swobodnie promieniować. Głośnik na gołej odgrodzie gra do przodu i do tyłu w przeciwfazie, więc promieniuje ósemkowo, a na boki prawie wcale. Pomieszczenie jest mniej pobudzane odbiciami od ścian bocznych, a dźwięk wydaje się przestrzenny i naturalny.

Cena: poniżej częstotliwości zależnej od szerokości odgrody fala przednia i tylna się znoszą, a bas spada o 6 dB na oktawę. Trzeba go korygować i potrzebne są długoskokowe głośniki niskotonowe. Siegfried Linkwitz nazwał odgrodę otwartą najbardziej wymagającym środowiskiem dla długoskokowego głośnika niskotonowego. Jego ORION używa dwóch 10-calowych głośników niskotonowych i aktywnej zwrotnicy z korekcją. Czterodrożny aktywny dipol LX521 z 2012 roku wielu wciąż uważa za szczyt tego podejścia (recenzja).

W Loudsmith: odgroda otwarta to jeden z ośmiu typów obudów. Model opiera się na modelach dipola Linkwitza. Biblioteka zawiera ORION-3, subwoofer THOR i PLUTO-2.1 Linkwitza oraz kilka odgród otwartych typu H-frame Martina J. Kinga.

Membrana bierna

Głośnik bez magnesu zamiast tunelu. Robi to samo co bas-refleks, ale bez szumu przepływu i rezonansu rury, i pasuje szczególnie do małych obudów, w których długi tunel by się nie zmieścił. Dlaczego wybrałem ją do własnej kolumny, przeliczyłem w artykule Obliczenia obudów głośnikowych krok po kroku.

Sprawdzone konstrukcje dwudrożne

Przy pierwszej budowie fora radzą to samo: zbuduj sprawdzony projekt. Jest zmierzony, dopracowany i zbudowany przez setki osób. Najczęściej wymienia się trzech konstruktorów:

• John Krutke, Zaph Audio. Dziesiątki starannie zmierzonych projektów, takich jak seria ZA5, ZD5 czy ZA-SR71. Jego zwrotnice są zwykle tak proste, jak to tylko możliwe. Archiwum nie jest już aktualizowane, ale wciąż jest dostępne online.
• Paul Carmody. Popularne projekty dla początkujących i zaawansowanych oraz poradnik na start, który wyjaśnia, dlaczego zacząć od sprawdzonego projektu.
• Troels Gravesen. Duński konstruktor z dziesiątkami starannie udokumentowanych projektów, takich jak CNO-25. Jantzen Audio sprzedaje zestawy oparte na jego projektach.

Innymi źródłami sprawdzonych projektów są Humble Homemade Hifi (bezpłatnie do użytku prywatnego) oraz, w krajach niemieckojęzycznych, Visaton z rocznikami HiFi Bauvorschläge, w których jest na przykład kolumna VIb 2000 GF.

W Loudsmith: Biblioteka projektów zawiera 66 konstrukcji: 29 od Zaph Audio (ZA5.2, ZD5, ZA-SR71, ZRT Revelator i inne), 12 Martina J. Kinga, 3 Linkwitza oraz Nova Andromeda z Humble Homemade Hifi. Każdą otworzysz jednym kliknięciem i zobaczysz jej charakterystykę, zwrotnicę i rysunek.

W skrócie

Konstrukcja	Tylna fala	Zalety	Wady	W Loudsmith
Obudowa zamknięta	pochłonięta	zwarty bas, mała obudowa	niższa skuteczność w basie	tak
Bas-refleks	tunel	niższy bas z tej samej objętości	szum tunelu, rezonans rury	tak
Membrana bierna	membrana	jak bas-refleks, ale bez szumu	koszt, bardziej stromy spadek	tak
TQWT, Voigt, ML-TL	linia	bas ze smukłej kolumny	wysoka obudowa, dobór wytłumienia	tak (TQWT, ML-TL, TL)
Tuba tylna	tuba	wysoka skuteczność	duża, złożona obudowa, podbarwienia	nie
Odgroda otwarta	swobodna	przestrzenny dźwięk, mniej odbić	bas wymaga korekcji	tak

Chcesz którąś wypróbować? Otwórz aplikację, wybierz konstrukcję w Bibliotece projektów i obejrzyj jej obliczenia. Albo wprowadź własne głośniki i porównaj naraz wszystkie typy obudów.