TMD——調諧質量阻尼器


TMD——調諧質量阻尼器

對中音的迷戀

毫無疑問,對中音寄存器的控制是聲音系統中最復雜的。一方面,必須要與低音實現平順傳遞。另一方面,在聲音分散和加速方面,必須要與高音喇叭進行調諧。這決定了木材和空間化的一致性。

過去20年來,我們一直力求掌握“摒棄”(椎體會出現變形的頻率,從而導致失真)我們的第3代“W”椎體,同時也在用IAL 2來大力減少高音喇叭的共振。如今,感謝有限元分析,我們的團隊已經開發出了仿真軟件,讓將椎體與盆架連接起來的懸架的動態行為以可視化的方式展現出來,從而揭示了需要我們注意的性能問題。

調諧質量阻尼器

在發現這些問題后,我們必須開發設備以解決問題。為提升懸架阻尼屬性的已知解決方案全部都會導致質量的增加,從而改變了清晰度。答案來自抗震高樓中所用的一項技術。該技術也被用于賽車的懸架上!這項技術名為“調諧質量阻尼器”:一個按照與共振頻率相反的頻率進行震蕩的質塊。

為了應用到音響驅動上,該解決方案在懸架上僅包含2個管狀環,它們的直徑和位置都是經過仔細研究后確定的。它們構成了調諧質量阻尼器(TMD)并根據共振讓環繞聲的動態行為變得穩定,從而在不影響動態的情況下避免了椎體變形。該創新已經獲得專利。

L'amortisseur harmonique TMD (visuel)

環繞聲的視覺類比

 

我們的調諧質量阻尼器(TMD)包含2個安裝到環繞聲上的管狀環。左側是默認的懸架,右側是TMD懸架。這個簡單的解決方案通過我們全新的軟件得到完善,能根據共振讓環繞聲的動態行為變得穩定,從而在不影響動態的情況下避免了椎體變形。

調諧質量阻尼器的原理

Le principe de l’amortisseur harmonique "TMD" (visuel)

調諧的諧波阻尼器(TMD)的原則: 左邊圖表展示了調諧質量阻尼器的原理。紅色部分,是一個具有明顯共振的m1/k1系統。通過添加一個質量/彈簧系統m2/k2(圖表的上方部分),這里將有2個共振峰值,如藍色曲線所示。對于之前基于主要系統共振的下降或反共振,我們用綠色曲線表示。最后,通過以審慎的方式添加阻尼器,我們得到了紫色曲線。共振幾乎消失了!

憑借Sopra高保真音響,我們選擇了呈指數分布的椎體形狀以提升頻率響應,從而提升脈沖響應。提升清晰度的另一個原因。

測量與分析

TMD - Frequency response comparison : Electra 1038 / Sopra (visuel)

得到改善的1和2kHz之間的響應線性,以及呈指數分布的椎體剖面帶來的頻率拓展。.
我們最新中音驅動(藍色痕跡)的頻率響應與上一代W椎體中音相比,這代表了之前最先進的性能(紅色痕跡)。對磁路的改進也對此有所幫助(見下一部分)。NB:藍色痕跡中,在3kHz的dip是因為被測試的驅動與防塵蓋不匹配。

TMD - Fundamental + Harmonic distortion (visuel)

諧波阻尼器對1.5和2kHz之間的頻率響應進行線性化的效果(藍色痕跡帶有TMD,紅色沒有TMD)。

TMD - Harmonic distortion (visuel)

諧波阻尼器在非線性失真上的效果,在1.5和2kHz之間被減半(藍色痕跡帶有TMD,紅色沒有TMD)。


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