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箱体类型

TQWT 与 Voigt 管:逐渐扩张的管线

· 阅读约 6 分钟

TQWT 是 tapered quarter-wave tube 的缩写,即锥形四分之一波长管。它在单元处窄,向出口逐渐变宽。它的前身是 Voigt 管,由 Paul Voigt 于 1934 年申请专利。这是在细长音柱中装一只全频单元时很受欢迎的箱体。

TQWT 音柱剖面。一块斜隔板把音柱变成一条管线,它在封闭的顶部窄,向前下方的出口逐渐变宽。单元大约位于 40 % 长度处,阻尼只放在封闭端附近。

工作原理

和传输线一样,管线在其长度等于四分之一波长的频率上谐振,出口在这个频率附近增强低音。扩张使高次谐振彼此拉开、强度减弱,所以 TQWT 需要的阻尼比经典传输线少。单元一般放在约 40 % 到 45 % 长度处,在那里它能抵消三倍频率上的谐振。

计算结果

为了便于比较,本系列箱体类型文章中的所有曲线都由 Loudsmith 针对同一只 6.5" 低音单元 SB Acoustics SB17NRX2C35-8(Fs 36.5 Hz,Qts 0.43,Vas 27 l)计算。0 dB 是单元在中频段的声压级。这里的 TQWT 长 280 cm,截面从 94 cm² 扩大到 189 cm²,容积 39.7 l。

-30-24-18-12-606203050100200300500dB

总响应振膜管线出口13.6 l 密闭箱(对比)

39.7 l TQWT。−3 dB 点在 48 Hz。出口在约 30 到 60 Hz 增强低音。
0102030203050100200300500Ω
阻抗有两个低矮的峰:23 Hz 处 16 Ω 和 50 Hz 处 18 Ω。加了阻尼的管线使它们保持在低位。

对 Qts 0.43 的 6.5" 低音单元来说,TQWT 箱体很大,低音也不如倒相箱潜得深。它最适合低 Qts 的全频单元,这类单元装在倒相箱里声音偏薄。

优点与缺点

  • 优点:全频单元也能有饱满的低音,音柱细长,只需一块斜隔板,制作简单,阻尼用量少。
  • 缺点:效果取决于精确的几何形状和单元位置。小单元靠它得不到深沉的低音,只是更饱满。折叠管线的表现与直管模型略有不同。

适合什么单元和房间

最适合 Qts 0.3 到 0.45 的全频单元,以及音箱可以离墙摆放的客厅。

知名设计

  • Acoustic Design Magazin 的 Needle:Dayton RS100-4 装在高 95 cm 的音柱中。我制作并测量了它。Loudsmith 的计算与实测在低频平均相差 1.6 dB 以内。
  • HiFi-Selbstbau 的 Mindstorm,被称为德国 DIY 圈的原版 TQWT。
  • Martin J. King 在管线表格中表明,在所有形状中,1:5 扩张的管线阻抗峰最低。

在 Loudsmith 中

TQWT 是 Loudsmith 会给出的箱体类型之一,并附有管线和斜隔板的图纸。Needle 模板会载入原始图纸中的精确几何尺寸。阻尼用滑块调节,对 Needle 来说,0.2 到 0.5 的数值与实测吻合。

箱体类型系列:密闭箱 · 倒相箱 · 被动辐射器 · 非周期箱 · 传输线 · TQWT · ML-TL · 开放式障板 · 背载号角。公式见音箱箱体计算详解一文。

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