Klipsch音箱与号角的发展史

求实

前面说过，一般常见的扁号角通称为指数型（Exponential）号角。其实，号角按照从喉部到开口的由窄渐宽的扩大曲线设计，可以分为指数型、双曲线型（Hyperbolic）、指数÷双曲线溷合型（Exponential÷Hyperbolic）以及曳物线（Tractrix）等四种，其中开口曲线最大的是曳物线号角。终究设计号角喇叭时要採用哪种扁号角？这就看各家设计师的功力与诉求了。
与扁号角相同的是，圆号角也有不同的扩大曲线，造成不同角度的向外开口。也就是因为这样，几乎每家圆号角製造工厂皆声称拥有世界专利，但它们之间却仍能保持「互不侵犯」的状况，因为只需把扩大曲线更改一点角度，就可以避免侵权了。事实上，要请求圆号角的专利几乎是不可能的，因为早在音响用的圆号角出现之前，乐器裡早已存在许多「圆号角」。假如专利局要发给专利权，也应当发给创造小号与法国号的那个人。

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号角喇叭的优点在哪裡？我们都知道号角喇叭的效率很高，其实效率高并不是号角喇叭的优点，许多锥盆喇叭的效率也达九十几dB啊。号角喇叭的优点是因为只需振膜往复运动一点点间隔，就可以推动很大的空气能量，因为振膜往复运动的间隔很短，失真率就低很多。而锥盆式喇叭想要推动很大的空气能量，就必须做激烈大幅度的往复运动。当锥盆在做激烈大幅度的往复运动时，失真往往非常高。换句话说，表面上看号角喇叭的优点是效率高，其实真正的优点是失真非常低。
1980年代以后，市面上开始出现圆形号角（Spherical Horn），这些圆号角的喉部比指数型扁号角更短，但开口曲线更大，而且开口是圆形。圆号角有什麽益处呢？根据德国AvantGarde所宣布的白皮书，他们实验证实圆号角的声波分散角度远比扁号角大，而且扁号角在低端截止频率邻近区域会有锋值出现，圆号角却仍然可以保持平坦的频率响应曲线。
既然号角喇叭有失真极低的优点，为何目前的主流喇叭仍然是动圈锥盆喇叭呢？最主要的原因是动圈锥盆单体廉价好用，製造成本低。而号角喇叭製造难度高，数量也少，售价通常居高不下，自然难以普及。再者，号角喇叭的体积通常都要比动圈锥盆喇叭还大，这也是号角喇叭不利之处。第三个原因是：号角喇叭的低频段延长能力通常不如动圈锥盆喇叭，而製造不良的低音号角又尖利生硬，以至于号角喇叭的美声形象不易建立。其实，只需可以拥有真正优质的号角喇叭，再配上恰当的扩大机，号角喇叭所表示出来的高度传真、直接、活生、宽广、细节特征真会令人终生难忘。

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自从1958年立体声唱片问世，音响进入立体世界，喇叭不像唱头等需重新设计，消费者多买一只同型喇叭就可以了。但也正因如此，体积庞大的喇叭不再受到青睐，大家需要小巧又有足够低频的新产品，气垫喇叭应运而成。造成气垫喇叭流行的背后功臣，应该是晶体扩大机，他提供了不发热的大功率，来应付气垫式设计带来的低效率问题。气垫喇叭同时也是大功率扩大机的幕后原凶，七十年代许多人都有这样的观念；不是大出力扩大机就不好，不是气垫式喇叭就不够高级。

气垫式也就是密闭式的一种设计。当单体运动时，如果背波传到前方，会造成低频讯号抵消，所以有无限障板的概念产生。一个密闭的箱子也可以当作无限大障板，使前、后波彼此作用的机会降到最低。低音反射式则是无限大障板的衍生设计，由于锥盆的尺寸大小与共振频率会限制喇叭的低频表现，所以在装一个具有开口的音箱可延伸低频响应。开口的大小由音箱体积和单体的共振频率所决定，当音箱反射发声相移，使开口和锥盆发出的低频相同而产生加强效果。

1954年AR的创办人Edgar Villchur推出气垫式喇叭，改善一般密闭式音箱的刚性空气导致低频快速衰减的问题。动圈式单体通常是由锥盆与音圈构成，锥盆边缘由弹性物质支撑，这使得它无法有自由空气振动频率。如果在气密式音箱中塞满吸音材料，扬声系统会产生有比单独驱动器还高的振动频率，Edgar Villchur把自由空气振动频率约10Hz的单体装到1.7立方呎的气密音箱中，扬声器共振频率提高为43Hz。这种设计一方面使系统的失真大为减少，一方面还能发出深沉的低频，缺点则是效率大为降低。

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音响在经历了百年的发展当中，也经历了从模拟到数码，从单声道到立体声，到现在的多声道的转变。在这个过程当中，由于科技的不断进步，再加上音响厂家为了推动整个产业的不断发展而作出了多方面的努力，因此在每个时期都留下了很多令人津津乐道的精品器材。在这些器材当中，尽管有部分作品早已销声匿迹，但也有部分一直延续至今，并不断地在发扬光大。不过无论怎样，这些作品的设计和品质在相应的时期都受到了音响业界和发烧友们的充分肯定和认可，因此而被赋予了“经典名器”的称号。

TRAVEL

好文！谢谢分享了！

求实

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TRAVEL 发表于 2014-7-14 03:37
好文！谢谢分享了！

谢谢兄的分享和支持~

求实

虽然知道了号角有增加效率以及降低失真的优点,不过号角的长度以及开口大小,密切关系着号角的声学特性.要详细说明号角的展开方程式是非常困难的,因为需要云用到大量的指数式运算.对于吾辈一般家用而言只需了解号角计算的原理就行了。

首先,号角开口的大小面积,影响着该号角能够产生的最底频率截止点.简单的说,就是号角的开口面积越大,低频就可以伸得越低.这个数值大约多少呢?延伸至35HZ-3DB时的开口面积,大约是一个标准办公桌的桌面大,如果要设计一个可以伸延至28HZ的号角呢?它的开口面积大约要大到福特载卡多的车头才够!

开口要那么大,那我干脆直接把号角展开的角度加大些不就得了?当然没有那么简单,因为这儿又牵涉到一个问题,那就是号角的展开角度是要套公式的.依照不同号角的特性,基本的公式是一个指数方程式,抛物线方程式或是混合的双曲线方程式,配合单体机械特性的不同的系数而成.利用公式计算出来的数据显示出一个号角的展开原则。

以能够产生球面波的号角方程式而言,从单体发声的振膜的位置开始算起(这个地方我们称为号角的喉部)每增加单位距离,号角的截面面积就会成指数性的速度增加.指数的特性是这样子的,开始的时候数值增加的速率很慢,但是越接近到后面,数值增加的速度会越来越快,最后几乎呈直线上升向无限大沖去,这就是指数的特性。

基于此,因为号角每增加单位长度,其号角的面积就会呈指数性的增加,所以你见到的号角形状,越接近单体的喉部就呈细细长长缓慢展开的样子,而开口的部分就和喇叭花瓣一样快速湾曲展开.所以你可别自以为聪明要亲自动手将单体加个号角,没有经过精密计算的号角,其频率响应,扩散波型,扩散角度等等因素都会受到严重影响。

如此一来,号角展开的弧度要套公式,加上延伸够低的低音号角体积十分巨大,大到家居聆听室跟本塞不下.所以从{STEREO-SOUND}杂志上看到的超级号角玩家,其低音号角不是从聆听室的后墙而来的,就是像鹦鹉螺或低音号角般的把号角管道卷起来.发烧过头的玩家如聆听室无法施展(隔壁穿墙术),当然只好把整只长度超过两层楼的号角吊起来,从三楼向下直拉到一楼的聆听室，这是玩笑话了，也没人能会这样做的。

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爱迪君

在这里又学习了号角喇叭的历史和知识，顶！

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爱迪君 发表于 2014-7-16 09:00
在这里又学习了号角喇叭的历史和知识，顶！

谢谢爱版的分享和支持~

求实

谢谢dcs972版主的加分鼓励和支持~

小小小胖子

求实 发表于 2014-7-15 17:29
欢迎坛内喜欢Klipsch音箱的烧友一起进来探讨和交流~

俺是杰士凯旋3的用户,

拜读了{:soso_e179:}

求实

小小小胖子 发表于 2014-8-2 14:49
俺是杰士凯旋3的用户,

拜读了

谢谢你小小小胖子兄的鼓励和支持~

永号

大陆首对号角皇由保罗杰仕先生亲笔签名并为主人特制铭牌：

永号

现在市面上的杰士箱子品质与原先古董系列相差不少！