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箱体类型

传输线:一条加了阻尼的长管线

· 阅读约 7 分钟

传输线(transmission line,简称 TL)把振膜背面的声音引入一条填有吸音材料的长管线。管线末端有一个开口。在最低频段,从开口出来的声音会增强低音,较高的频率则被管线中的材料吸收。

传输线音柱剖面。管线从顶部的封闭端开始,沿装有单元的前面板向下,在底部折返,向上通到背板上的出口。一块斜隔板使管线逐渐收窄,前段装有阻尼材料。

工作原理

管线在其长度等于四分之一波长的频率上谐振。在这个频率附近,出口与振膜同相发声,类似倒相箱中的倒相管。但管线在更高的频率上也会谐振:三倍、五倍频率等等。吸音材料和正确的单元位置可以抑制这些高次谐振。

Martin J. King 总结了这些规则:管线应逐渐收窄;在相同调谐频率下,按 5:1 收窄的管线比直管短;单元应位于距封闭端约三分之一到五分之一长度处;阻尼应填在前三分之二到四分之三的长度内。

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。这里是按 King 规则设计的经典收窄式传输线:长 204 cm,截面从 212 cm² 收窄到 42 cm²,调谐 30 Hz,单元位于五分之一长度处。容积 25.9 l。

-30-24-18-12-606203050100200300500dB

总响应振膜管线出口13.6 l 密闭箱(对比)

25.9 l 收窄式传输线。−3 dB 点在 43 Hz。管线的高次谐振表现为出口在 100 Hz 以上的起伏。

与同一单元的密闭箱相比,这条传输线下潜深 20 Hz,调谐频率以下的滚降也比倒相箱慢。代价是箱体更大、更复杂,还要加隔板。

010203040203050100200300500Ω
阻抗有多个峰:18 Hz 处 16 Ω 和 59 Hz 处 27 Ω,以及 120 Hz 和 289 Hz 处的较小峰。这些都是管线的谐振。

优点与缺点

  • 优点:低音深沉、滚降平缓,低频振膜冲程较小,出口面积大所以没有噪声。
  • 缺点:箱体大,管线需要折叠,制作费事。效果很大程度上取决于阻尼的多少,需要靠测量来调整。简单模型只在 600 到 700 Hz 以下有效。

适合什么单元和房间

适合 Qts 低到中等的低音单元和全频单元,也适合高度几乎不占成本的落地音柱。

知名设计

  • Martin J. King 的 Satori TL:管线长 186 cm,按 5:1 收窄,Satori WO24P-4 低音单元位于三分之一长度处,阻尼 0.5 lb/ft³,填在四分之三长度内。
  • SEAS THOR:两只 7" 低音单元装在长 206 cm、按 3:1 收窄的折叠管线中。实测 F3 为 44 Hz,减少阻尼后为 41 Hz。Loudsmith 对同一条管线算出 39 到 43 Hz,取决于阻尼。
  • Martin J. King 的测试管线:一根 123 cm 的直管,他测量了其中所有的谐振。Loudsmith 的计算误差在 1 到 2 Hz 以内。

在 Loudsmith 中

传输线是箱体类型之一。Loudsmith 按 Martin J. King 的规则把它设计成收窄式传输线:收窄比 5:1 或 3:1,单元位于五分之一长度处,阻尼取实测管线吻合的范围(0.2 到 0.3)。之后可以用滑块调整长度、封闭端截面、收窄比、单元位置和阻尼。

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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