Корпус громкоговорителя или кабинет громкоговорителя — это корпус (часто прямоугольной формы), в котором установлены динамики (например, громкоговорители и твитеры ) и связанное с ними электронное оборудование, такое как кроссоверные схемы и, в некоторых случаях, усилители мощности . Корпуса могут иметь разную конструкцию: от простых, самодельных прямоугольных коробок из ДСП до очень сложных, дорогих, спроектированных на компьютере корпусов hi-fi , которые включают в себя композитные материалы, внутренние перегородки, рупоры, фазоинверторные порты и акустическую изоляцию. Корпуса громкоговорителей имеют разные размеры: от небольших «книжных полочных» корпусов громкоговорителей с 4-дюймовыми (10 см) вуферами и небольшими твитерами , предназначенных для прослушивания музыки с помощью hi-fi- системы в частном доме, до огромных, тяжелых корпусов сабвуферов с несколькими 18-дюймовыми (46 см) или даже 21-дюймовыми (53 см) динамиками в огромных корпусах, которые предназначены для использования в системах звукоусиления концертов на стадионах для рок-музыки .
Основная роль корпуса заключается в предотвращении взаимодействия звуковых волн, генерируемых обращенной назад поверхностью диафрагмы открытого динамика, со звуковыми волнами, генерируемыми спереди динамика. Поскольку звуки, генерируемые вперед и назад, не совпадают по фазе друг с другом, любое взаимодействие между ними в пространстве прослушивания создает искажение исходного сигнала, который должен был воспроизводиться. Таким образом, громкоговоритель нельзя использовать без установки его в перегородку определенного типа, например, в закрытую коробку, вентилируемую коробку, открытую перегородку или стену или потолок (бесконечную перегородку). [1] [2]
Корпус также играет роль в управлении вибрацией, вызванной рамой драйвера и движущейся воздушной массой внутри корпуса, а также теплом, выделяемым звуковыми катушками драйвера и усилителями (особенно когда речь идет о низкочастотных динамиках и сабвуферах). Иногда считающаяся частью корпуса, основание, может включать специально разработанные ножки для отделения динамика от пола. Корпуса, предназначенные для использования в системах PA , системах звукоусиления и для использования исполнителями на электрических музыкальных инструментах (например, кабинеты басовых усилителей ), имеют ряд особенностей, облегчающих их транспортировку, таких как ручки для переноски сверху или по бокам, металлические или пластиковые защитные уголки и металлические решетки для защиты динамиков. Корпуса динамиков, предназначенные для использования дома или в студии звукозаписи, обычно не имеют ручек или защитных уголков, хотя они все еще обычно имеют тканевое или сетчатое покрытие для защиты низкочастотного и высокочастотного динамика. Эти решетки динамиков представляют собой металлическую или тканевую сетку, которая используется для защиты динамика, образуя защитное покрытие над конусом динамика, позволяя звуку проходить без искажений. [3]
Корпуса динамиков используются в домах в стереосистемах, домашних кинотеатрах , телевизорах , бумбоксах и многих других аудиоустройствах. Небольшие корпуса динамиков используются в автомобильных стереосистемах. Корпуса динамиков являются ключевыми компонентами ряда коммерческих приложений, включая системы звукоусиления , звуковые системы кинотеатров и студии звукозаписи . Электрические музыкальные инструменты, изобретенные в 20 веке, такие как электрогитара , электробас и синтезатор , среди прочих, усиливаются с помощью инструментальных усилителей и корпусов динамиков (например, корпусы динамиков гитарных усилителей ).
Раньше радиогромкоговорители состояли из рупоров , которые часто продавались отдельно от самого радио (обычно это была небольшая деревянная коробка, содержащая электронные схемы радио, поэтому они обычно не помещались в корпус. [4] Когда в середине 1920-х годов появились бумажные конусные динамики, корпуса радиоприемников стали делать больше, чтобы вместить как электронику, так и громкоговоритель. [5] Эти корпуса изготавливались в основном ради внешнего вида, а громкоговоритель просто устанавливался за круглым отверстием в корпусе. Было замечено, что корпус оказывал сильное влияние на басовый отклик динамика. Поскольку задняя часть громкоговорителя излучает звук в противофазе с передней, могут возникать конструктивные и деструктивные помехи для громкоговорителей без корпусов, а также ниже частот, связанных с размерами перегородки в громкоговорителях с открытыми перегородками . Это приводит к потере басов и гребенчатой фильтрации , т. е. пикам и провалам в мощности отклика независимо от сигнала, который предназначен для воспроизведения. Полученный ответ подобен двум громкоговорителям, воспроизводящим один и тот же сигнал, но на разном расстоянии от слушателя, что похоже на добавление задержанной версии сигнала к самому себе, в результате чего происходит как конструктивная, так и деструктивная интерференция.
До 1950-х годов многие производители не полностью закрывали корпуса своих громкоговорителей; задняя часть корпуса обычно оставалась открытой. Это делалось по нескольким причинам, не в последнюю очередь потому, что электронику (в то время ламповое оборудование) можно было разместить внутри и охлаждать конвекцией в открытом корпусе.
Большинство типов корпусов, обсуждаемых в этой статье, были изобретены либо для изоляции несовпадающего по фазе звука с одной стороны динамика, либо для его модификации таким образом, чтобы его можно было использовать для улучшения звука, воспроизводимого с другой стороны.
В некоторых отношениях идеальным креплением для низкочастотного динамика громкоговорителя была бы жесткая плоская панель бесконечного размера с бесконечным пространством позади нее. Это полностью предотвратило бы интерференцию задних звуковых волн (т. е. подавление гребенчатого фильтра ) со звуковыми волнами спереди. Громкоговоритель с открытым экраном является приближением этого, поскольку динамик монтируется на панели с размерами, сопоставимыми с самой длинной воспроизводимой длиной волны . В любом случае динамику потребуется относительно жесткая подвеска для обеспечения восстанавливающей силы, которая могла бы быть обеспечена на низких частотах меньшим герметичным или портированным корпусом, поэтому немногие динамики подходят для такого типа крепления.
Звуки, генерируемые динамиком вперед и назад, кажутся не в фазе друг с другом, поскольку они генерируются посредством противоположного движения диафрагмы и поскольку они проходят разные пути, прежде чем сойтись в точке расположения слушателя. Динамик, установленный на конечной перегородке, будет демонстрировать физическое явление, известное как интерференция , которое может привести к ощутимому частотно-зависимому затуханию звука. Это явление особенно заметно на низких частотах, где длины волн достаточно велики, чтобы интерференция затронула всю область прослушивания.
Поскольку бесконечные перегородки непрактичны, а конечные перегородки, как правило, плохо реагируют, когда длины волн приближаются к размерам перегородки (т. е. на более низких частотах), большинство корпусов громкоговорителей используют какую-то структуру (обычно коробку) для удержания не совпадающей по фазе звуковой энергии. Коробка обычно изготавливается из дерева, древесного композита или, в последнее время, из пластика по причинам простоты конструкции и внешнего вида. Также использовались камень, бетон, штукатурка и даже строительные конструкции.
Корпуса могут оказывать значительное влияние за пределами того, что было задумано, с резонансами панелей , дифракцией от краев корпуса [6] и энергией стоячей волны от внутренних мод отражения/усиления, которые являются одними из возможных проблем. Надоедливые резонансы можно уменьшить, увеличив массу или жесткость корпуса, увеличив демпфирование стен корпуса или комбинаций обработки стен/поверхностей, добавив жесткие поперечные связи или добавив внутреннее поглощение. Wharfedale в некоторых конструкциях уменьшил резонанс панели, используя два деревянных корпуса (один внутри другого) с пространством между ними, заполненным песком . Домашние экспериментаторы даже проектировали динамики, сделанные из бетона , гранита [7] и других экзотических материалов по аналогичным причинам.
Многие проблемы дифракции, выше низких частот, могут быть смягчены формой корпуса, например, путем избегания острых углов на передней части корпуса. Всестороннее исследование влияния конфигурации корпуса на схему распределения звука и общие характеристики отклика-частоты громкоговорителей было проведено Гарри Ф. Олсоном . [6] Оно включало очень большое количество различных форм корпусов и показало, что изогнутые перегородки громкоговорителей уменьшают некоторые отклонения отклика из-за дифракции звуковой волны. Позже было обнаружено, что аккуратное размещение динамика на перегородке с острыми краями может уменьшить проблемы отклика, вызванные дифракцией.
Иногда различия в фазовой характеристике на частотах, общих для разных драйверов, можно устранить, отрегулировав вертикальное положение меньших драйверов (обычно назад) или наклонив или переместив переднюю перегородку так, чтобы волновой фронт от всех драйверов был когерентным на частотах кроссовера и вокруг них в нормальном звуковом поле динамика. Акустический центр драйвера определяет величину смещения назад, необходимую для временного выравнивания драйверов.
.jpg/1280px-LS3_5A_without_grilles_(clip).jpg)
Корпуса, используемые для сабвуферов и басовых динамиков, могут быть адекватно смоделированы в области низких частот (приблизительно 100–200 Гц и ниже) с использованием акустики и моделей сосредоточенных компонентов . [8] Теория электрических фильтров использовалась со значительным успехом для некоторых типов корпусов. Для целей этого типа анализа каждый корпус должен быть классифицирован в соответствии с определенной топологией. Проектировщик должен сбалансировать низкочастотное расширение, линейную частотную характеристику, эффективность, искажение, громкость и размер корпуса, одновременно решая проблемы выше в слышимом диапазоне частот, такие как дифракция от краев корпуса, [6] эффект ступени перегородки, когда длины волн приближаются к размерам корпуса, кроссоверы и смешивание драйверов.
Движущаяся масса и податливость драйвера громкоговорителя (провисание или обратная жесткость подвески) определяют резонансную частоту драйвера ( F s ). В сочетании с демпфирующими свойствами системы (как механическими, так и электрическими) все эти факторы влияют на низкочастотный отклик систем с закрытым корпусом. Отклик систем громкоговорителей с закрытым корпусом был тщательно изучен Смоллом [9] [10] и Бенсоном [11] среди многих других. Выходной сигнал падает ниже резонансной частоты системы ( F c ), определяемой как частота пикового импеданса. В громкоговорителе с закрытым корпусом воздух внутри корпуса действует как пружина, возвращая конус в нулевое положение при отсутствии сигнала. Значительного увеличения эффективного объема громкоговорителя с закрытым корпусом можно добиться за счет заполнения волокнистым материалом, как правило, стекловолокном, связанным ацетатным волокном (BAF) или длинноволокнистой ватой. Эффективное увеличение громкости может достигать 40% и обусловлено в первую очередь снижением скорости распространения звука через наполнительный материал по сравнению с воздухом. [12] Корпус или драйвер должны иметь небольшую утечку, чтобы внутреннее и внешнее давление могли выравниваться с течением времени, чтобы компенсировать изменения барометрического давления или высоты; пористая природа бумажных конусов или несовершенно герметичный корпус обычно достаточны для обеспечения этого медленного выравнивания давления.
Разновидностью подхода с открытым экраном является установка драйвера громкоговорителя в очень большом герметичном корпусе, что обеспечивает минимальную силу возврата воздушной пружины к конусу. Это минимизирует изменение резонансной частоты драйвера, вызванное корпусом. Низкочастотный отклик систем громкоговорителей с бесконечным экраном был тщательно проанализирован Бенсоном. [11] Некоторые корпуса с бесконечным экраном использовали смежную комнату, подвал, кладовку или чердак. Это часто случается с экзотическими установками роторных сабвуферов , поскольку они предназначены для работы на частотах ниже 20 Гц и вытеснения больших объемов воздуха. Бесконечный экран ( IB ) также используется как общий термин для герметичных корпусов любого размера, название используется из-за способности герметичного корпуса предотвращать любое взаимодействие между передним и задним излучением драйвера на низких частотах.
В концептуальном плане бесконечная перегородка — это плоская перегородка, которая простирается до бесконечности — так называемая бесконечная пластина . Подлинную бесконечную перегородку невозможно построить, но очень большую перегородку, такую как стена комнаты, можно считать практическим эквивалентом. Подлинный громкоговоритель с бесконечной перегородкой имеет бесконечный объем (полупространство) с каждой стороны перегородки и не имеет ступеньки перегородки. Однако термин «громкоговоритель с бесконечной перегородкой» можно справедливо применить к любому громкоговорителю, который ведет себя (или близко приближается) во всех отношениях так, как если бы приводной блок был установлен в подлинной бесконечной перегородке. Этот термин часто и ошибочно используется в отношении герметичных корпусов, которые не могут демонстрировать поведение бесконечной перегородки, если их внутренний объем не намного больше, чем Vas Thiele/Small приводного блока, И размеры передней перегородки в идеале не составляют несколько длин волн самой низкой выходной частоты. Важно различать настоящую топологию бесконечного экрана и так называемые бесконечные экраны или IB- корпуса , которые могут не соответствовать критериям подлинного бесконечного экрана. Различие становится важным при интерпретации использования этого термина в учебниках (см. Beranek (1954, стр. 118) [13] и Watkinson (2004) [14] ).
Акустическая подвеска или воздушная подвеска — это разновидность закрытого корпуса, использующая размер корпуса, который использует почти линейную воздушную пружину, что приводит к точке отсечки низких частот −3 дБ 30–40 Гц от корпуса объемом всего один-два кубических фута или около того. [15] Пружинная подвеска, которая восстанавливает диффузор в нейтральное положение, представляет собой комбинацию исключительно податливой (мягкой) подвески низкочастотного динамика и воздуха внутри корпуса. На частотах ниже резонанса системы давление воздуха, вызванное движением диффузора, является доминирующей силой. Разработанная Эдгаром Виллчуром в 1954 году, эта техника использовалась в очень успешной линейке акустических полочных колонок Acoustic Research в 1960–70-х годах. Принцип акустической подвески использует эту относительно линейную пружину. Повышенная линейность подвески этого типа системы является преимуществом. Для конкретного драйвера оптимальный корпус акустической подвески будет меньше, чем фазоинвертор, но фазоинверторный корпус будет иметь более низкую точку −3 дБ. Чувствительность к напряжению выше частоты настройки остается функцией драйвера, а не конструкции корпуса.
Изобарическая конфигурация громкоговорителя была впервые представлена Гарри Ф. Олсоном в начале 1950-х годов и относится к системам, в которых два или более идентичных вуфера (басовых драйверов) работают одновременно, с общим корпусом замкнутого воздуха, примыкающим к одной стороне каждой диафрагмы. В практических приложениях они чаще всего используются для улучшения низкочастотной характеристики без увеличения размера корпуса, хотя и за счет стоимости и веса. Два идентичных громкоговорителя соединены для совместной работы как одно целое: они установлены один за другим в корпусе, чтобы определить камеру воздуха между ними. Объем этой изобарической камеры обычно выбирается довольно малым по соображениям удобства. Два драйвера, работающие в тандеме, демонстрируют точно такое же поведение, как один громкоговоритель в удвоенном корпусе.
Также известные как вентилируемые (или портированные) системы, эти корпуса имеют вентиляционное отверстие или отверстие, прорезанное в корпусе, и трубку порта, прикрепленную к отверстию, для улучшения низкочастотного выхода, повышения эффективности или уменьшения размера корпуса. Конструкции фазоинвертора используются в домашних стереоколонках (включая как недорогие корпуса колонок, так и дорогие корпуса hi-fi ), корпусах басовых усилителей , корпусах усилителей клавиатуры , корпусах сабвуферов и корпусах колонок PA-систем . Вентилируемые или портированные корпуса используют отверстия в корпусе или преобразуют и передают низкочастотную энергию с задней части динамика к слушателю. Они преднамеренно и успешно используют резонанс Гельмгольца . Как и в случае с герметичными корпусами, они могут быть пустыми, облицованными, заполненными или (редко) набитыми демпфирующими материалами. Частота настройки порта является функцией площади поперечного сечения порта и его длины. Этот тип корпуса очень распространен и обеспечивает более высокий уровень звукового давления вблизи частоты настройки, чем закрытый корпус того же объема, хотя на самом деле он имеет меньший низкочастотный выход на частотах значительно ниже частоты среза, поскольку спад более крутой (24 дБ/октава против 12 дБ/октава для закрытого корпуса). Малкольм Хилл был пионером использования этих конструкций в контексте живых мероприятий в начале 1970-х годов. [16]
Проектирование вентилируемых систем с использованием компьютерного моделирования практикуется примерно с 1985 года. Оно широко использовало теорию, разработанную такими исследователями, как Тиле, [17] [18] [19] Бенсон, [20] [21] Смолл [22] [23] [24 ] [25] и Кил, [26] , которые систематически применяли теорию электрических фильтров к акустическому поведению громкоговорителей в корпусах. В частности, Тиле и Смолл стали очень известны благодаря своей работе. Хотя портированные громкоговорители производились в течение многих лет до компьютерного моделирования, достижение оптимальной производительности было сложной задачей, поскольку это сложная сумма свойств конкретного динамика, корпуса и порта из-за несовершенного понимания различных взаимодействий. Эти корпуса чувствительны к небольшим изменениям в характеристиках драйверов и требуют особого контроля качества для равномерной производительности в течение всего производственного цикла. Басовые порты широко используются в сабвуферах для систем PA и систем звукоусиления , в корпусах басовых усилителей и в корпусах динамиков клавишных усилителей .
Пассивный излучатель использует второй пассивный драйвер, или дрон, для создания аналогичного низкочастотного расширения, или повышения эффективности, или уменьшения размера корпуса, аналогичного корпусам с фазоинвертором. Small [27] [28] и Hurlburt [29] опубликовали результаты исследований по анализу и проектированию систем громкоговорителей с пассивным излучателем. Принцип пассивного излучателя был определен как особенно полезный в компактных системах, где реализация вентиляционного отверстия затруднена или невозможна, но его также можно удовлетворительно применять в более крупных системах. Пассивный драйвер не подключен к усилителю; вместо этого он перемещается в ответ на изменение давления в корпусе. Теоретически такие конструкции являются вариациями типа фазоинвертора, но с преимуществом избегания относительно небольшого порта или трубки, через которые движется воздух, иногда шумно. Регулировка настройки для пассивного излучателя обычно выполняется быстрее, чем в конструкции фазоинвертора, поскольку такие исправления могут быть такими же простыми, как корректировка массы для дрона. Недостатки заключаются в том, что пассивный излучатель требует точной конструкции, как и драйвер, что увеличивает затраты, и может иметь ограничения по отклонению.
Электрический полосовой фильтр 4-го порядка можно смоделировать с помощью вентилируемого ящика, в котором вклад с задней поверхности конуса драйвера улавливается в герметичном ящике, а излучение с передней поверхности конуса направляется в камеру с отверстиями. Это изменяет резонанс драйвера. В своей простейшей форме составной корпус имеет две камеры. Разделительная стенка между камерами удерживает драйвер; обычно только одна камера имеет отверстия.
Если корпус с каждой стороны вуфера имеет порт, то корпус дает полосовой отклик 6-го порядка. Их значительно сложнее проектировать, и они, как правило, очень чувствительны к характеристикам драйвера. Как и в других корпусах с рефлексами, порты, как правило, могут быть заменены пассивными излучателями, если это необходимо. Полосовой ящик восьмого порядка — это еще один вариант, который также имеет узкий частотный диапазон. Они часто используются для достижения уровней звукового давления, в этом случае басовый тон определенной частоты будет использоваться вместо чего-либо музыкального. Их сложно построить, и они должны быть сделаны довольно точно, чтобы работать почти так, как задумано. [30]
Эта конструкция находится между акустическим подвесом и корпусами с фазоинвертором. Ее можно рассматривать как герметичную коробку с утечкой или как корпус с портом с большим количеством демпфирования порта. Установив порт, а затем точно заблокировав его достаточно плотно упакованным волокнистым заполнением, можно отрегулировать демпфирование в порте по желанию. Результатом является контроль резонансного поведения системы, что улучшает воспроизведение низких частот, по мнению некоторых дизайнеров. Dynaco была основным производителем этих корпусов в течение многих лет, используя конструкции, разработанные скандинавским производителем драйверов. Конструкция остается необычной среди коммерческих конструкций, доступных в настоящее время. Причиной этого может быть то, что добавление демпфирующего материала является излишне неэффективным методом увеличения демпфирования; того же выравнивания можно достичь, просто выбрав динамик громкоговорителя с соответствующими параметрами и точно настроив корпус и порт для желаемого отклика.
Похожая техника использовалась в автомобильной аудиотехнике на вторичном рынке ; она называется апериодической мембраной (AP). Резистивный мат размещается перед или непосредственно за динамиком громкоговорителя (обычно монтируется на задней палубе автомобиля, чтобы использовать багажник в качестве корпуса). Динамик громкоговорителя герметично прилегает к мату, так что весь акустический выход в одном направлении должен проходить через мат. Это увеличивает механическое демпфирование, и в результате этого уменьшается величина импеданса при резонансе , как правило, это желаемый эффект, хотя нет никакой воспринимаемой или объективной выгоды от этого. Опять же, эта техника снижает эффективность, и тот же результат может быть достигнут путем выбора динамика с более низким Q-фактором или даже с помощью электронного выравнивания . Это подкрепляется поставщиками мембран AP; они часто продаются с электронным процессором, который с помощью выравнивания восстанавливает басовый выход, потерянный из-за механического демпфирования. Эффект эквализации противоположен эффекту мембраны AP, что приводит к потере демпфирования и эффективному отклику, аналогичному отклику громкоговорителя без апериодической мембраны и электронного процессора.
Дипольный корпус в своей простейшей форме представляет собой драйвер, расположенный на плоской панели перегородки, похожей на старые конструкции шкафов с открытой задней стенкой. Края перегородки иногда загибаются назад, чтобы уменьшить ее видимый размер, создавая своего рода коробку с открытой задней стенкой. Прямоугольное поперечное сечение встречается чаще, чем изогнутое, поскольку его легче изготовить в сложенном виде, чем круглое. Размеры перегородки обычно выбираются для получения определенного низкочастотного отклика, причем большие размеры дают более низкую частоту до того, как передние и задние волны начнут мешать друг другу. Дипольный корпус имеет диаграмму направленности в виде восьмерки , что означает, что звуковое давление или громкость по бокам уменьшается по сравнению с передней и задней частями. Это полезно, если его можно использовать для предотвращения того, чтобы звук был таким же громким в некоторых местах, как в других.
Рупорный громкоговоритель — это акустическая система, использующая рупор для согласования диффузора динамика с воздухом. Сама структура рупора не усиливает, а скорее улучшает связь между диффузором динамика и воздухом. Правильно спроектированные рупоры заставляют диффузор динамика передавать больше электрической энергии в звуковой катушке в воздух; в результате динамик, по-видимому, имеет более высокую эффективность. Рупоры могут помочь контролировать дисперсию на более высоких частотах, что полезно в некоторых приложениях, таких как звукоусиление. Математическая теория связи рупоров хорошо разработана и понятна, хотя реализация иногда сложна. Правильно спроектированные рупоры для высоких частот малы (выше, скажем, 3 кГц или около того, несколько сантиметров или дюймов), рупоры для средних частот (возможно, от 300 Гц до 2 кГц) намного больше, возможно, от 30 до 60 см (1 или 2 фута), а для низких частот (ниже 300 Гц) очень большие, несколько метров (десятки футов). В 1950-х годах несколько энтузиастов высокой точности фактически построили полноразмерные рупоры, конструкции которых были встроены в стену дома или подвал. С появлением стерео (два динамика) и объемного звука (четыре или более) простые рупоры стали еще более непрактичными. Различные производители динамиков выпустили складные низкочастотные рупоры, которые намного меньше (например, Altec Lansing, JBL, Klipsch, Lowther, Tannoy) и фактически помещаются в практичных помещениях. Это неизбежные компромиссы, и поскольку они физически сложны, они дороги.
Многоканальный рупор (также известный под торговыми марками CoEntrant, Unity или Synergy) представляет собой конструкцию многоканального динамика; он использует несколько различных драйверов, установленных на рупоре на ступенчатых расстояниях от вершины рупора, где расположен высокочастотный драйвер. В зависимости от реализации эта конструкция обеспечивает улучшение переходной характеристики, поскольку каждый из драйверов выровнен по фазе и времени и выходит из одного и того же устья рупора. Также возможна более равномерная диаграмма направленности во всем диапазоне частот. [31] Равномерная диаграмма удобна для плавного расположения нескольких корпусов. [32]
Обе стороны длинноходового мощного драйвера в корпусе с отводным рупором портируются в сам рупор, при этом один путь длинный, а другой короткий. Эти два пути объединяются в фазе в устье рупора в пределах интересующего частотного диапазона. Такая конструкция особенно эффективна на частотах сабвуфера и обеспечивает уменьшение размера корпуса вместе с большей выходной мощностью. [32]
Идеальный корпус громкоговорителя линии передачи имеет бесконечно длинную линию, заполненную поглощающим материалом, так что все заднее излучение драйвера полностью поглощается, вплоть до самых низких частот. Теоретически, вентиляционное отверстие на дальнем конце может быть закрыто или открыто без разницы в производительности. Плотность и материал, используемый для набивки, имеют решающее значение, так как слишком много набивки вызовет отражения из-за обратного давления, [ сомнительно – обсудить ] , в то время как недостаточное наполнение позволит звуку проходить через вентиляционное отверстие. Набивка часто изготавливается из разных материалов и имеет разную плотность, которая меняется по мере удаления от задней части диафрагмы драйвера.
Вследствие вышесказанного, практические громкоговорители с линией передачи не являются настоящими линиями передачи, поскольку обычно выход из вентиляционного отверстия происходит на самых низких частотах. Их можно рассматривать как волновод, в котором структура сдвигает фазу заднего выхода драйвера по крайней мере на 90° [ сомнительно – обсудить ] , тем самым усиливая частоты вблизи частоты резонанса драйвера в свободном воздухе f s . Линии передачи, как правило, больше, чем корпуса с портами примерно сопоставимой производительности, из-за размера и длины требуемого направляющего устройства (обычно 1/4 самой длинной интересующей длины волны).
Конструкция часто описывается как нерезонансная, и некоторые конструкции достаточно заполнены поглощающим материалом, так что на выходе из порта линии действительно нет большого выхода. Но именно внутренний резонанс (обычно на 1/4 длины волны) может улучшить басовый отклик в этом типе корпуса, хотя и с меньшим количеством поглощающей набивки. Среди первых примеров такого подхода к дизайну корпуса были проекты, опубликованные в Wireless World Бейли [33] в начале 1970-х годов, и коммерческие проекты ныне несуществующей IMF Electronics, которые получили признание критиков примерно в то же время.
Вариация корпуса линии передачи использует коническую трубку, при этом оконечность (отверстие/порт) имеет меньшую площадь, чем горло. Коническая трубка может быть свернута в спираль для корпусов драйверов с более низкой частотой, чтобы уменьшить размеры акустической системы, в результате чего внешний вид напоминает морскую раковину. Bose использует похожую запатентованную технологию в своих музыкальных системах Wave и Acoustic Waveguide. [34]
Численное моделирование, проведенное Аугспургером [35] и Кингом [36], помогло усовершенствовать теорию и практическую конструкцию этих систем.
Четвертьволновой резонатор — это линия передачи, настроенная на формирование стоячей четверти волны на частоте несколько ниже резонансной частоты драйвера F s . При правильном проектировании порт, который имеет гораздо меньший диаметр, чем основная труба, расположенная на конце трубы, затем производит обратное излучение драйвера в фазе с самим драйвером динамика, значительно увеличивая выход баса. Такие конструкции, как правило, менее доминирующие на определенных басовых частотах, чем более распространенные конструкции фазоинвертора, и последователи таких конструкций заявляют о преимуществе в ясности баса с лучшим соответствием основных частот обертонам. [37] Некоторые разработчики громкоговорителей, такие как Мартин Дж. Кинг и Бьорн Йоханнессен, считают термин « корпус четверти волны» более подходящим термином для большинства линий передачи, и поскольку акустически четверть длины волны создают стоячие волны внутри корпуса, которые используются для создания басового отклика, исходящего из порта. Эти конструкции можно считать конструкцией линии передачи с массой или конструкцией фазоинвертора, а также корпусом четверти волны. [38] Четвертьволновые резонаторы возродились в качестве коммерческих приложений с появлением неодимовых драйверов, которые позволяют этой конструкции воспроизводить относительно низкие басы в относительно небольшом корпусе динамика. [37]
Коническая четвертьволновая труба (TQWP) является примером комбинации эффектов линии передачи и рупора. Она высоко ценится некоторыми разработчиками динамиков. Идея заключается в том, что звук, излучаемый из задней части динамика громкоговорителя, постепенно отражается и поглощается по длине сужающейся трубы, почти полностью предотвращая внутреннюю отраженную передачу звука через конус громкоговорителя. Нижняя часть трубы действует как рупор, в то время как верхняя часть может быть визуализирована как расширенная компрессионная камера. Вся труба также может рассматриваться как коническая линия передачи в перевернутой форме. (Традиционная коническая линия передачи, иногда также называемая TQWP, имеет меньшую площадь устья, чем площадь горла.) Ее относительно низкое внедрение в коммерческих динамиках можно в основном отнести к большим полученным размерам производимого динамика и расходам на изготовление жесткой сужающейся трубы. TQWP также известна как труба Фойгта и была представлена в 1934 году Полом Г. А. Х. Фойгтом, оригинальным разработчиком драйвера Lowther.