Transmission line: длинная задемпфированная линия

Transmission line, сокращённо TL, ведёт звук от тыльной стороны диффузора по длинной линии, заполненной демпфирующим материалом. На конце линии есть отверстие. В самом низком басу из него выходит звук, который поддерживает бас, а более высокие частоты поглощает материал в линии.

Разрез колонны с transmission line. Линия начинается закрытой у верха, идёт вниз вдоль передней стенки с динамиком, внизу поворачивает и идёт вверх к выходу в задней стенке. Наклонная перегородка постепенно сужает её, в первой части находится демпфирование.

Как она работает

У линии есть резонанс на частоте, при которой её длина равна четверти длины волны. Вблизи этой частоты выход играет в фазе с диффузором, примерно как порт в фазоинверторе. Но линия резонирует и выше: на утроенной, упятерённой частоте и так далее. Демпфирующий материал и правильное положение динамика подавляют эти высшие резонансы.

Martin J. King свёл правила вместе: линия должна сужаться, линия, суженная в отношении 5:1, короче прямой при той же настройке, динамик должен стоять примерно на расстоянии от трети до пятой части длины от закрытого конца, а демпфирование должно занимать первые две трети — три четверти длины.

Что показывает расчёт

Все графики в серии статей о типах корпусов Loudsmith рассчитывает для одного и того же 6,5" НЧ-динамика SB Acoustics SB17NRX2C35-8 (Fs 36,5 Hz, Qts 0,43, Vas 27 l), чтобы их можно было сравнивать. Уровень 0 dB — это уровень динамика на средних частотах. Классическая сужающаяся линия по правилам King: длина 204 cm, сечение от 212 до 42 cm², настройка 30 Hz, динамик на пятой части длины. Объём 25,9 l.

ИтогоДиффузорВыход линииЗакрытый ящик 13,6 l для сравнения

Сужающаяся transmission line 25,9 l. Спад на 3 dB на 43 Hz. Высшие резонансы линии видны как неравномерность выхода выше 100 Hz.

Линия играет на 20 Hz глубже, чем закрытый ящик с тем же динамиком, а спад ниже настройки медленнее, чем у фазоинвертора. Платить за это приходится бо́льшим и более сложным корпусом с перегородкой.

У импеданса несколько пиков: 16 Ω на 18 Hz и 27 Ω на 59 Hz, и меньшие на 120 и 289 Hz. Это резонансы линии.

Плюсы и минусы

Плюсы: глубокий бас с медленным спадом, меньший ход диффузора в басу, выход без шума, потому что он большой.
Минусы: большой корпус со свёрнутой линией, трудоёмкая сборка. Результат сильно зависит от количества демпфирования, которое подбирают по измерениям. Простые модели верны только до 600–700 Hz.

Для какого динамика и какой комнаты

Подходит для НЧ-динамиков и широкополосников с низкой или средней Qts и для напольных колонн, где высота достаётся даром.

Известные конструкции

Satori TL от Martin J. King: линия 186 cm, суженная 5:1, НЧ-динамик Satori WO24P-4 на трети длины, демпфирование 0,5 lb/ft³ на трёх четвертях.
SEAS THOR: два 7" НЧ-динамика в свёрнутой линии 206 cm, суженной 3:1. Измеренная F3 равна 44 Hz, а с меньшим демпфированием — 41 Hz. Loudsmith для той же линии рассчитывает от 39 до 43 Hz в зависимости от демпфирования.
Тестовая линия Martin J. King: прямая труба 123 cm, в которой он измерил все резонансы. Loudsmith рассчитывает их с точностью 1–2 Hz.

В Loudsmith

Transmission line входит в число типов корпусов. Loudsmith проектирует её как сужающуюся линию по правилам Martin J. King: сужение 5:1 или 3:1, динамик на пятой части длины и демпфирование в диапазоне, при котором совпадали измеренные линии (от 0,2 до 0,3). Длину, сечение у закрытого конца, сужение, положение динамика и демпфирование затем можно изменить ползунками.

Серия «Типы корпусов»: закрытый ящик · фазоинвертор · пассивный излучатель · апериодический корпус · transmission line · TQWT · ML-TL · открытый экран · рупор с задней нагрузкой. Формулы вы найдёте в статье Расчёт акустического корпуса шаг за шагом.