TQWT a Voigtova píšťala: zvukovod, ktorý sa rozširuje

TQWT znamená tapered quarter-wave tube, teda štvrťvlnový zvukovod s premenlivým prierezom. Pri meniči je úzky a k výstupu sa rozširuje. Jeho predchodca je Voigtova píšťala, ktorú si Paul Voigt patentoval v roku 1934. Je to obľúbená skriňa pre jeden širokopásmový menič v štíhlom stĺpe.

Rez stĺpom s TQWT. Šikmá prepážka robí zo stĺpa zvukovod, ktorý je pri uzavretom vrchu úzky a k výstupu vpredu dole sa rozširuje. Menič je približne v 40 % dĺžky, tlmenie len pri uzavretom konci.

Ako funguje

Rovnako ako pri transmission line rezonuje zvukovod na frekvencii, pri ktorej je jeho dĺžka štvrtinou vlny, a výstup okolo nej podporí basy. Rozširovanie posúva vyššie rezonancie ďalej od seba a znižuje ich silu, preto TQWT potrebuje menej tlmenia ako klasická transmission line. Menič sa dáva približne do 40 až 45 % dĺžky, kde ruší rezonanciu na trojnásobku.

Čo ukáže výpočet

Všetky grafy v sérii článkov o typoch skríň počíta Loudsmith pre ten istý 6,5" basák SB Acoustics SB17NRX2C35-8 (Fs 36,5 Hz, Qts 0,43, Vas 27 l), aby sa dali porovnať. Hladina 0 dB je hladina meniča v pásme stredov. TQWT s dĺžkou 280 cm, prierezom od 94 do 189 cm² a objemom 39,7 l.

CelkovoMembránaVýstup zvukovoduUzavretá skriňa 13,6 l pre porovnanie

TQWT 39,7 l. Pokles o 3 dB pri 48 Hz. Výstup podporí basy okolo 30 až 60 Hz.

Impedancia má dva nízke vrcholy, 16 Ω pri 23 Hz a 18 Ω pri 50 Hz. Tlmený zvukovod ich drží nízko.

Pre 6,5" basák s Qts 0,43 je TQWT veľká a v basoch nejde tak hlboko ako bassreflex. Najviac vynikne so širokopásmovým meničom s nízkym Qts, ktorý v bassreflexe znie tenko.

Výhody a nevýhody

Výhody: plný bas zo širokopásmového meniča, štíhly stĺp, jednoduchá stavba s jednou šikmou prepážkou, málo tlmenia.
Nevýhody: výsledok závisí od presnej geometrie a polohy meniča. Hlboký bas z malého meniča nedosiahne, len plnší. Zalomený zvukovod sa správa trochu inak ako rovný model.

Pre aký menič a miestnosť

Najlepšie k širokopásmovým meničom s Qts 0,3 až 0,45 a do obývačiek, kde sa bedňa môže postaviť ďalej od steny.

Známe konštrukcie

Needle od Acoustic Design Magazin: Dayton RS100-4 v stĺpe vysokom 95 cm. Postavil som ju a zmeral. Výpočet Loudsmithu sa s meraním zhoduje v basoch v priemere do 1,6 dB.
Mindstorm z HiFi-Selbstbau, uvádzaný ako pôvodná TQWT nemeckého DIY sveta.
Martin J. King v tabuľkách zvukovodov ukazuje, že rozširujúci sa zvukovod 1:5 má zo všetkých tvarov najnižšie vrcholy impedancie.

V Loudsmithe

TQWT je typ skrine, ktorý Loudsmith navrhne aj s výkresom zvukovodu a šikmej prepážky. Predloha Needle nahrá presnú geometriu z pôvodných plánov. Tlmenie nastavíš posuvníkom, pre Needle sedí s meraním hodnota 0,2 až 0,5.

Séria Typy skríň: uzavretá · bassreflex · pasívny radiátor · aperiodická · transmission line · TQWT · ML-TL · otvorená ozvučnica · zadný horn. Vzorce nájdeš v článku Výpočty reprobedne krok za krokom.