ในตู้ Transmission Line (TL) การบุซับเสียงมีบทบาทสำคัญในการจัดการคุณสมบัติทางเสียงต่างๆ
การบุด้านในท่อทั้งหมดหรือส่วนใหญ่:
- วัตถุประสงค์หลัก: การบุซับเสียงตลอดความยาวของท่อ (หรือส่วนสำคัญของท่อ เช่น 3/4 แรกของความยาว) เป็นวิธีการมาตรฐานและมีประสิทธิภาพที่สุดในการควบคุมโหมดเรโซแนนซ์อันไม่พึงประสงค์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นภายในท่อ
- ผลลัพธ์:
- การตอบสนองความถี่ที่ราบรื่นขึ้น: วัสดุบุซับช่วยลดความผิดปกติของฮาร์มอนิกความถี่สูง ทำให้การตอบสนองความถี่โดยรวมราบรื่นขึ้น
- ลดทอนสัญญาณที่พอร์ตปลายท่อ: การเพิ่มความหนาแน่นของวัสดุบุซับจะลดขนาดเอาต์พุตที่พอร์ตปลายท่อ (terminus)
- ลดการกระเพื่อมของอิมพีแดนซ์: อิมพีแดนซ์ของระบบจะถูกลดทอนลงอย่างต่อเนื่องตามความหนาแน่นของวัสดุบุซับที่เพิ่มขึ้น
- ความเร็วเสียง: วัสดุบุซับจะลดความเร็วของเสียงลงเล็กน้อย ซึ่งส่งผลต่อการตอบสนองความถี่สูง
- ลดเสียงรบกวน (Ripple): การบุซับเสียงเป็นหลักในการลดความผิดปกติของการตอบสนองในย่านความถี่ส่งผ่าน (passband) หรือที่เรียกว่า “เสียงรบกวน” (ripple)
- การประนีประนอม: แม้จะช่วยให้เสียงราบรื่นขึ้น แต่การบุซับที่หนาแน่นเกินไปก็อาจลดทอนย่านเบสลงได้เล็กน้อยเมื่อเทียบกับตู้ Bass Reflex ที่เทียบเท่ากัน
การบุเฉพาะในห้องหลังดอกลำโพง:
- ข้อมูลจากแหล่งที่มาไม่ได้ระบุว่า “การบุเฉพาะในห้องหลังดอกลำโพง” เป็นกลยุทธ์การบุซับเสียงหลักที่แยกต่างหากสำหรับการควบคุมเสียงโดยรวมของระบบ TL
- การจัดวางดอกลำโพงแบบเยื้องศูนย์ (Offsetting the driver): เป็นเทคนิคการออกแบบทางเรขาคณิตที่ใช้เพื่อลดหรือกำจัดโหมดเรโซแนนซ์บางอย่าง เช่น คลื่นนิ่ง 3/4 ความยาวคลื่น การจัดวางแบบนี้จะแบ่งท่อออกเป็นสองส่วน: ส่วนที่ปิดอยู่หลังดอกลำโพง และส่วนที่เปิดออกหลังดอกลำโพง
- วัตถุประสงค์ของการจัดวางแบบเยื้องศูนย์: การเยื้องศูนย์ของดอกลำโพงช่วยปรับเปลี่ยนเส้นทางอะคูสติกภายในตู้ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการตอบสนองของพอร์ตปลายท่อในความถี่เฉพาะ
- การบุซับเสียงในระบบเยื้องศูนย์: แม้จะมีการจัดวางดอกลำโพงแบบเยื้องศูนย์ แต่การบุซับเสียงก็ยังคงถูกนำไปใช้กับท่อโดยรวมหรือในสัดส่วนที่สำคัญ (เช่น 3/4 แรกของความยาวท่อ) เพื่อควบคุมโหมดเรโซแนนซ์อื่นๆ และเพื่อให้ได้การตอบสนองที่ราบรื่นตลอดทั้งย่านความถี่ ไม่ได้หมายความว่าจะบุซับเสียงเฉพาะส่วนที่อยู่หลังดอกลำโพงเท่านั้น
- ข้อจำกัด: หากบุซับเสียงเฉพาะในห้องหลังดอกลำโพงเพียงเล็กน้อย ส่วนที่เหลือของท่อที่ไม่มีการบุซับเสียงก็ยังคงได้รับผลกระทบจากโหมดเรโซแนนซ์ความถี่สูงที่ไม่ได้ถูกลดทอน ซึ่งจะทำให้การตอบสนองโดยรวมของลำโพงไม่ราบรื่นเท่าที่ควร
สรุปความแตกต่าง:
- การบุซับเสียงทั่วทั้งท่อ (หรือส่วนใหญ่) เป็นวิธีที่ครอบคลุมและจำเป็นอย่างยิ่งในการควบคุมโหมดเรโซแนนซ์ทั้งหมดของ Transmission Line และเพื่อให้ได้การตอบสนองความถี่ที่ราบรื่นและลดเสียงรบกวน
- ในขณะที่ การบุเฉพาะในห้องหลังดอกลำโพง ไม่ได้ถูกนำเสนอเป็นกลยุทธ์การบุซับเสียงหลักที่เพียงพอในตัวเองตามแหล่งข้อมูล การจัดวางดอกลำโพงแบบเยื้องศูนย์เป็นเทคนิคทาง เรขาคณิต ที่มีวัตถุประสงค์เพื่อจัดการกับโหมดเรโซแนนซ์ เฉพาะจุด และมักจะใช้ร่วมกับการบุซับเสียงที่กระจายอยู่ทั่วท่อหรือส่วนใหญ่ของท่อเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพเสียงที่ดีที่สุด
วัสดุที่นิยมใช้บุซับเสียงในตู้ Transmission Line (TL) ได้แก่ ใยแก้ว (fiberglass), ขนสัตว์ใยยาว (long fiber wool), ใยสังเคราะห์โพลีเอสเตอร์ (polyester fill / Dacron / Dacron Hollofil II), ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) และ Acousta-Stuf (ไนลอนโพลีอะไมด์) นอกจากนี้ ยังมีการกล่าวถึงผ้าฝ้าย (cotton) และโฟม (foam) อีกด้วย
วัตถุประสงค์หลักของการบุซับเสียง: การบุซับเสียงในตู้ TL มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อ:
- ควบคุมและลดทอนเรโซแนนซ์ หรือคลื่นนิ่งที่ไม่พึงประสงค์ภายในท่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งฮาร์มอนิกความถี่สูง
- ทำให้การตอบสนองความถี่ราบรื่นขึ้น ลดความผิดปกติในย่านความถี่ส่งผ่าน (passband anomalies หรือ “ripple”)
- ลดขนาดของเอาต์พุตที่พอร์ตปลายท่อ (exhaust port output)
- ลดทอนค่าอิมพีแดนซ์ ของระบบอย่างต่อเนื่องเมื่อความหนาแน่นของวัสดุบุซับเพิ่มขึ้น
- ช่วยควบคุมการเคลื่อนที่ของกรวยลำโพง และลดการบิดเบือนของเสียง
ความแตกต่างและข้อดีข้อเสียของวัสดุแต่ละชนิด:
-
ใยแก้ว (Fiberglass)
- ความแตกต่าง: เป็นวัสดุที่ใช้กันมาอย่างแพร่หลายในการบุซับเสียง
- ข้อเสีย: อาจทำให้เกิดอาการคันระคายเคืองเมื่อต้องสัมผัสหรือทำงานด้วย
-
ขนสัตว์ใยยาว (Long Fiber Wool)
- ความแตกต่าง: เป็นวัสดุบุซับแบบดั้งเดิมที่นิยมใช้ บางคนชอบใช้วัสดุออร์แกนิกเพราะเชื่อว่าเส้นใยธรรมชาติมีความหลากหลายทางกายภาพมากกว่า ทำให้มีการดูดซับและลักษณะเรโซแนนซ์ที่กว้างกว่า
- ข้อเสีย: โดยทั่วไปหาได้ยากและทำงานด้วยยาก มีปัญหาเรื่องกลิ่นและแมลง จากการทดสอบพบว่าอาจให้การหน่วง (damping) ที่น้อยกว่า Dacron Hollofil II สำหรับความหนาแน่นเท่ากัน เนื่องจากมีจำนวนเส้นใยต่อปริมาตรน้อยกว่า
-
ใยสังเคราะห์โพลีเอสเตอร์ (Polyester Fill / Dacron / Dacron Hollofil II)
- ความแตกต่าง: เป็นใยสังเคราะห์ Dacron Hollofil II ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการทดลองและการสร้างแบบจำลองโดย Martin J. King
- ข้อดี: ติดตั้งค่อนข้างง่าย Martin J. King ถือว่าเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการออกแบบ TL ของเขา เมื่อพิจารณาจากปัญหาของขนสัตว์ ได้รับการยืนยันเชิงประจักษ์ว่าช่วยลดเสียงรบกวน (ripple) ได้ดี
- ข้อเสีย: ใยสังเคราะห์อาจมีความหนาแน่นสม่ำเสมอและมีปฏิกิริยาตอบสนองมากกว่า ทำให้เกิดความผันผวนของอิมพีแดนซ์ที่ความถี่ต่ำ (ตามที่ Bradbury กล่าวไว้)
-
Acousta-Stuf (Nylon Polyamide)
- ความแตกต่าง: เป็นวัสดุไนลอนโพลีอะไมด์ที่มีจำหน่าย
- ข้อดี: ติดตั้งค่อนข้างง่าย ได้รับการยืนยันเชิงประจักษ์ว่าช่วยลดเสียงรบกวน (ripple) ได้ดี
-
ไมโครไฟเบอร์ (Microfiber)
- ความแตกต่าง: ถูกกล่าวถึงว่าเป็นวัสดุบุซับชนิดหนึ่ง
- ข้อสังเกต: มีการยืนยันเชิงประจักษ์ว่าช่วยลดเสียงรบกวน (ripple) ได้น้อยกว่าใยแก้ว, ใยโพลีเอสเตอร์ และ Acousta-Stuf
-
ผ้าฝ้าย (Cotton)
- ความแตกต่าง: ถูกกล่าวถึงว่าเป็นวัสดุบุซับชนิดหนึ่ง
-
โฟม (Foam / Urethane Foam)
- ความแตกต่าง: สามารถแขวนด้วยเดือยหรือเชือกไนลอนในท่อ หรือใช้บุที่พื้นผิวของท่อได้ โฟมอะคูสติกประสิทธิภาพสูง (high specification acoustic foams) ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอสำหรับการผลิต โดยมีคุณสมบัติที่ระบุ เช่น ความหนาแน่น, เส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุน และรูปทรงเฉพาะ เพื่อการดูดซับที่ถูกต้อง
- ข้อดี: โฟมอะคูสติกประสิทธิภาพสูงให้ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้ในการผลิต มีคุณสมบัติคล้ายกับขนสัตว์ใยยาว
- ข้อเสีย: การศึกษาของ Augspurger ไม่ได้กล่าวถึงโฟมว่าเป็นวัสดุหน่วงหลัก ข้อมูลเกี่ยวกับโฟมยังไม่เพียงพอสำหรับการเปรียบเทียบในปัจจุบัน หากใช้โฟมมากเกินไปเพื่อ “ลดความหยาบ” ของการตอบสนอง อาจลดทอนย่านความถี่ต่ำได้
ความหนาแน่นและการจัดวางวัสดุบุซับ:
- โดยทั่วไป: การเพิ่มความหนาแน่นของวัสดุบุซับจะทำให้การตอบสนองราบรื่นขึ้น ลดเอาต์พุตที่พอร์ต และลดทอนอิมพีแดนซ์
- การจัดวาง: วัสดุบุซับสามารถแขวนด้วยเดือยหรือเชือกไนลอน หรือบุบนพื้นผิวของท่อ
- การไล่ระดับความหนาแน่น: รูปแบบทั่วไปคือการใช้ความหนาแน่นน้อยลงหลังดอกลำโพง แล้วเพิ่มความหนาแน่นเต็มที่ที่ทางออกของท่อ (ให้การโหลดแบบต้านทานคงที่ในช่วงความถี่กว้าง) หรือปล่อยให้ 20% สุดท้ายของท่อไม่มีการบุซับ การปรับแต่งขั้นสุดท้ายมักจะเกี่ยวข้องกับการปรับความหนาแน่นของวัสดุบุซับในช่วงไม่กี่ฟุตสุดท้ายของท่อ
- ผลกระทบโดยรวม: การบุซับเสียงช่วยลดความผิดปกติของการตอบสนองในย่านความถี่ส่งผ่าน (ripple) แต่การบุซับที่มากเกินไปอาจทำให้ย่านเสียงเบสลดลงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับตู้ Bass Reflex ที่เทียบเท่ากัน แม้ว่าจะช่วยควบคุมการเคลื่อนที่ของกรวยลำโพงได้ดีขึ้นและลดฮาร์มอนิกความถี่สูงได้
ความเร็วเสียงในวัสดุบุซับ:
- วัสดุบุซับสามารถลดความเร็วของเสียงในท่อได้ อย่างไรก็ตาม George Augspurger พบว่าความเร็วเสียงที่ผ่านวัสดุหน่วงไม่ใช่พารามิเตอร์ควบคุมที่เกี่ยวข้อง และไม่มีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างความยาวท่อกับความหนาแน่นของวัสดุบุซับ Martin J. King ยังตั้งข้อสังเกตว่าจากการทดสอบ เส้นใยในท่อ TL อาจไม่ได้เคลื่อนที่ในความถี่ต่ำ แต่การลดความเร็วเสียงเกิดจากการสูญเสียความหนืดและการถ่ายเทความร้อนจากกระบวนการที่ไม่ใช่แบบ Adiabatic
โดยสรุป การเลือกวัสดุบุซับขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเสียงที่ต้องการ, ความง่ายในการทำงาน และงบประมาณ วัสดุอย่าง Dacron หรือ Acousta-Stuf มักเป็นตัวเลือกที่ใช้งานง่ายและให้ผลลัพธ์ที่ดีสำหรับการควบคุมเรโซแนนซ์และปรับปรุงการตอบสนองความถี่ของตู้ Transmission Line