老兔子:大家讨论下TQWT音箱的原理
TQWT的原理与演化由前面基本波的原理,我们从下面的图来说明TQWT的演化,因为声音共振的压力和速率在密闭管子内的情形,压力点会发生在波结(nodes,驻波中震幅为0的地方),也就是密闭端,而波峰(谷)(loops)则是波加速最快的地方。管子中以基谐波的能量最强,因此声音以基谐波的频率为主。(图1)
若放了一个单体在密闭的管子的底端,会因为压力而使单体的效率增加。这样的设计会有两个问题,一是管子的基谐波的能量太强了,较低的频率可能听起来都是相同的音调,另一个问题是奇次谐波的产生,除了基谐波外,三次谐波是最严重的(就是基谐波的三倍频率)(图3)。
解决这个问题的方式是把单体放在距离底端1/3的地方(图4)。在这个位置,底端的压力会因此而低一些,但仍能提供足够的音压。而因为单体是在在三次谐波的频率波峰的部分,因此单体的声音刚好可以因此抵消掉三次谐波的产生。
Vigot把音箱的型状变成锥型,来避免单一音调的问题,并且降低部份频率的共振(图5),后来的版本则把顶端变成尖型的,以进一步减低共振的问题,并把单体移到中间位置(图6)。
很简单的一段话,有很多地方难理解。今天闲来无事,研究了一下TQWT的原理。既然TQWT是从传输线发展来的,那我就先研究传输线的原理。说句实在话,传输线的原理我是不懂。书上虽然有很多介绍,但都是说得让人一头雾水。哎。。。。。。也许中国人都是这样,简单的问题都要说得连专家都听不懂。真让人怀疑作者是不是真的明白?说干就干!找来个纸箱,装上个喇叭。原来的喇叭F0在50HZ这样。4分之1波长就做个1.5米的管子。测量了阻抗和开口处的频响,先分析4分之1波长
因为声音共振的压力和速率在密闭管子内的情形,压力点会发生在波结(nodes,驻波中震幅为0的地方),也就是密闭端,而波峰(谷)(loops)则是波加速最快的地方。管子中以基谐波的能量最强,因此声音以基谐波的频率为主。
扬声器在重放50HZ频率(4分之1波长)。扬声器回中(振幅为0),与此同时管子开口处却是振幅最强的时候。如果把开口处想象成一个扬声器,一个扬声器振幅为0时(纸盆回中),另一个扬声器振幅最大(纸盆移动到最外面)。这两个扬声器是交错振动,低音得到了加强,这就是传输线最基本的工作原理。
若放了一个单体在密闭的管子的底端,会因为压力而使单体的效率增加。这样的设计会有两个问题,一是管子的基谐波的能量太强了,较低的频率可能听起来都是相同的音调,另一个问题是奇次谐波的产生,除了基谐波外,三次谐波是最严重的(就是基谐波的三倍频率)(图3)。
扬声器会应为管子的压力而使效率增加。当扬声器向外运动,移动了一段距离就应该停止,但是由于管子的空气压进来,帮助了扬声器向外运动,使得扬声器移动距离加大。扬声器向里运动也是同样,管子的空气抽出去,也会带动扬声器向里运动。由于有管子空气的帮助,扬声器的振幅会增加,效率也会增加。增加扬声器效率的频率范围是在4分之1波长----基波(50HZ)的3倍150HZ,5倍250HZ,7倍350HZ附近。从传输线音箱的阻抗曲线来分析:
对比扬声器未装箱时的阻抗,我们可以看到120HZ有个峰,200HZ也有个峰(这个峰很小,要仔细看哟),可以算出基波约在40HZ附近。120HZ和200HZ这两个频段的电阻提升了,这就是管子里的空气帮助扬声器提升效率的证据。理论上40X7=280HZ附近也应该有个峰。但是由于此时扬声器振幅很小,空气压力的影响减弱,这个峰就看不出了。待续:) 好帖,占位学习 认真听讲,做好笔记,好好温习=我是热爱学习的好孩子:3fsfsf 还没看明白,明天再来 老兔子你的低音炮怎么没下文了啊 今天我们来分析管子内的空气在各个频段会对扬声器运动会造成怎样的影响。
管子(1.5米)内空气对扬声器的运动造成的影响无外乎有两种,一种情况是抑制扬声器的运动,另一种情况是帮助扬声器运动。在那种情况下是抑制扬声器的运动?在那种情况下又是帮助扬声器运动的呢?我们可以从传输线音箱的阻抗曲线分析得出结论。
对比扬声器阻抗曲线,我们可以看到有3个频段的电阻被提高了。证明这3个频段管子内的空气是帮助扬声器运动,这3个频段分别是---1.5米的6分之1波长
340米/1.5米=226HZ 226HZ/6=37HZ
6分之1波长的3倍:37HZX3=113HZ
6分之1波长的5倍:37HZX5=185HZ----我用红色的注明了这三个频段。
有3个频段的电阻被压低了,证明这3个频段管子内的空气是抑制扬声器运动,这3个频段分别是----1.5米的4分之1波长:
340米/1.5米=226HZ 226HZ/4=56HZ
4分之1波长的3倍:56HZX3=168HZ
4分之1波长的5倍:56HZX5=280HZ----我用绿色注明了这三个频段。
在这里要注意的是56HZ这个频段由于原来的阻抗是一个100欧的“峰”被压低到了50欧。但是原来的“峰”太高了,只能是“峰”被压低,不象其它频段被压成“谷”。所以在分析的时候不要把56HZ频段看成是“提升”。
哪么管子内的空气又是如何影响扬声器的运动呢?如果把管子的开口想象成一个“扬声器”,那么这个“扬声器”的运动必定会影响到另一个真实的扬声器运动。我们先拿4分之1波长频段来分析管子内的空气是如何抑制扬声器的运动。
之前我们分析过4分之1波长管子当扬声器回中时,管子开口处的空气是被“抽离”出管子最大的时候。
用一个虚拟“扬声器”来代替管子开口处,那就是该“扬声器”移动到最外面“抽离”管内空气最多的时候。
这个“抽离”空气的运动由于管子很长,还没有马上影响到管子另一端扬声器的运动。
当“抽离”空气的运动到达管子的另一端,能影响到扬声器的运动时,但此时扬声器刚好移动到最里面,“压缩”空气最多。一个要把管子内的空气“抽离”出去,一个要把外面的空气“压缩”进来----这是两个相对的运动,结果造成扬声器的运动被抑制,这样我们就明白了为什么4分之1波长会抑制扬声器的运动。
我们再来分析4分之1波长的3倍----4分之3波长:
同样将管子开口用一个虚拟扬声器代替,此时该扬声器就是移动到最里面“压缩”空气最多的时候
压缩”空气在管子内移动了4分之1波长的距离,扬声器纸盆移动到最里面。
当“压缩”空气在管子内移动到了4分之2波长的距离时,扬声器纸盆回中。
当“压缩”空气在管子内移动到了4分之3波长的距离(也就是管子的另一端)时,扬声器纸盆移动到最外面,“抽离”空气最多----又是两个相对运动,扬声器运动被抑制。
这样就明白了为什么传输线音箱的4分之1波长的3倍,5倍。。。会再次出现扬声器运动被抑制。
管子内的空气如何帮助扬声器运动的呢?这个相信大家能够很好的分析出道理,我就不多说了。待续:)
谢谢老兔子 试验+理论分析,这个做得太好了 加侬炮:) :)
LZ说一下,对这种喇叭的要求:) :) 谢谢先 请教下TQWT对单元Q值有什么要求呢 哇,这么好的帖子,楼主能否分析下喇叭放三分之一处时的情况呢?还有着和bose的声波管是不是一个原理呢 老兔子总是吊起大家的胃口就失踪呀。 好贴,收藏学习了。 知其然也必须知其所以然,再留名。 演示得很明白,学习收藏一下 演示得很明白,学习收藏一下
sdz83048127 发表于 2010-1-15 13:04 http://bbs.hifidiy.net/images/common/back.gif
我再加一点,是转的,胆艺轩,别人的版权,不要打我{:3_89:} 上面的顺序不对了,批量传的,怎么调整??干脆给个链接,希望不要打屁股{:3_84:} http://www.tubebbs.com/thread-62494-1-1.html :L关于这篇和另一篇音箱基础以及低音炮的文章由于当时的水平有限,说得不是很合理,又有很多不足之处。最近比较忙,我争取抽些时间重新整理,请大家耐心等待。
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