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號(hào)角式揚(yáng)聲器所使用的是基本的物理概念,它的工作原理正好與我們的耳朵相反。外耳道的直徑是從外向里逐步減少的,聲壓也會(huì)隨之逐步增長(zhǎng)。這種構(gòu)造可以協(xié)助我們聽到更輕微的聲音。助聽器創(chuàng)造之前,聽力不佳的人曾經(jīng)把一個(gè)號(hào)角放在耳朵上以放大聲音,這就是原始的助聽器。基于同樣原理,用兩只手掌放在耳朵旁邊,也可以提高聽力。穴居的原始人就已經(jīng)領(lǐng)會(huì):用手圍成一圈放在嘴上,聲音可以傳得更遠(yuǎn)。古希臘和古羅馬人對(duì)此有了更深刻的了解,他們的半圓形劇場(chǎng)實(shí)際上就是一個(gè)宏大的號(hào)角:舞臺(tái)相當(dāng)于號(hào)角的喉部,演員相當(dāng)于振膜。在這樣的劇場(chǎng)里,即便坐在劇場(chǎng)的一排(與舞臺(tái)相距113米),也可以清楚地聽到演員的輕聲細(xì)語。在中國(guó),天壇的寰丘和回音壁也利用了同樣的原理,制造出巧妙雄偉的聲音效果。安防監(jiān)控?cái)z像頭外接揚(yáng)聲器,號(hào)角喇叭

號(hào)角喇叭的聲音是由安裝在號(hào)角喉部的振膜產(chǎn)生的。振膜在工作時(shí)需要戰(zhàn)勝因號(hào)角外形而的空氣壓力,所以在相同功率的驅(qū)動(dòng)下,安裝在號(hào)角上的振膜的振幅會(huì)比安裝在音箱里時(shí)小,減小的水平取決于號(hào)角的尺寸和外形。由此,我們可以推導(dǎo)出這樣一個(gè)命題:振膜的振幅減小得越多,聲音的強(qiáng)度就越高。這個(gè)命題好像是矛盾的,因?yàn)槲覀兺ǔSX得振幅越大,聲音就越大。但這是一種誤會(huì)。利用能量守恒定理可以解釋這個(gè)問題:施加在喇叭單元上的電能將等于輻射的聲波所攜帶的能量與因摩擦而造成的能量損失(會(huì)轉(zhuǎn)換成熱量)之和。運(yùn)動(dòng)部件的行程變短時(shí),這些部件與空氣摩擦而造成的能量損失會(huì)降低,更多的能量將被轉(zhuǎn)換成有效的聲能,或許說,號(hào)角所產(chǎn)生的機(jī)械阻力會(huì)提高電-聲轉(zhuǎn)換的效率。對(duì)于的能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)來說,高的機(jī)械阻力是的條件。這就好像是一個(gè)賽跑運(yùn)發(fā)起,把他衣著平底的皮鞋在光滑的跑道上時(shí)的狀況和衣著釘鞋在正式跑道上的狀況相比,后者的能量轉(zhuǎn)換效率顯然更高。
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號(hào)角喇叭的。低重放頻率取決于號(hào)角的尺寸,頻率越低,波長(zhǎng)就越長(zhǎng),相應(yīng)的號(hào)角尺寸就必須越大。假如要重放頻率為30至50Hz的聲音,做出來的號(hào)角將非常宏大,難以應(yīng)用。1889年,Avantgarde曾開發(fā)了一種號(hào)角式低音喇叭,號(hào)角開口的面積竟達(dá)6m2,由9只203mm(8英寸)的低音單元驅(qū)動(dòng)。這個(gè)龐然大物無法整體運(yùn)輸,只能拆成部件,而后在用戶的房間里重新組裝,極不方便。因此,這款低音號(hào)角從未投入商業(yè)銷售。 應(yīng)用折疊式的號(hào)角可以減少喇叭的總長(zhǎng)度。在折疊號(hào)角中,聲音流傳時(shí)要經(jīng)過屢次轉(zhuǎn)機(jī),總的流傳長(zhǎng)度與一個(gè)直號(hào)角相同。的例子是前面提到過的那種有線播送喇叭。這種構(gòu)造會(huì)引起一個(gè)嚴(yán)重的問題:每一個(gè)轉(zhuǎn)機(jī)都會(huì)引起頻率響應(yīng)的極大峰谷(>10dB)和相位偏移。這也是以往的號(hào)角式喇叭聲音不好的原因之一。
1980 年代以后,市面上開始出現(xiàn)圓形號(hào)角(Spherical Horn),這些圓號(hào)角的喉部比指數(shù)型扁號(hào)角更短,但開口曲線更大,而且開口是圓形。圓號(hào)角有什麼益處呢?根據(jù)德國(guó)AvantGarde所宣布的白皮書, 他們實(shí)驗(yàn)證實(shí)圓號(hào)角的聲波分散角度遠(yuǎn)比扁號(hào)角大,而且扁號(hào)角在低端截止頻率鄰近區(qū)域會(huì)有鋒值出現(xiàn),圓號(hào)角卻仍然可以保持平坦的頻率響應(yīng)曲線。
