摺叠式的低音号角
Paul Klipsch
厉害的地方就在这里,既然号角的开口要大到一个程度低音才沉得下去,但是开口大到一个程度之後,其号角长度势必不短。Paul Klipsch为了这个问题无法解决而伤透脑筋,听说有一天Paul Klipsch在午睡中突发奇想,何不把号角给「折起来],利用精密的计算与调整,把低音单元藏在音箱最内层的密闭空间中,然後利用巧妙的木头隔间,组装出一个经过计算的通道,这样一来既不损号角开口的面积,又可以大大的缩减体积。这位科学家又开始了一连串的计算与实验,终于制造出了摺叠式低音号角的鼻祖Klipschorn(即Klipsch与Horn的连写)。
当时Paul Klipsch的想法是这样的,他把Klipschorn的低频截止点设定在35Hz -3dB,但是即使摺叠起来之後的体积也像个大木柜般,所以他把号角的开口设计在喇叭的两侧。但是Klipschorn并没有侧板,用家使用的时候必须把它确实的靠紧在三个面互呈直角的坚硬墙壁上,把接触的墙壁视为喇叭设计的一部份。
由于Paul Klipsch把摺叠号角实用化,所以後来也有不少号角设计师依照这个构想,推出不少类似的设计,只不过大部分的设计迁就于设计时计算的难度。他们遇到最大的问题在于木板隔间是平面构成的通道,但是号角的展开延身是呈指数性增加的,所以难免会遇到一些妥协。摺叠式号角的设计有一个变形的设计,那就是传输线式设计,相同的地方是利用拉长声音通道的长度,达到低频延伸的效果,只不过开口的大小、以及管道延伸的截面积并没有号角喇叭这麽严谨,所以声学特性上当然也必须有所妥协。
高音号角与低音单元的效率协调
大部分号角喇叭迁就于体积限制,折衷的采用两音路设计。其中中高音使用纯号角设计,而低音部份就使用大尺寸的高效率传统单元取代,因为中高音号角喇叭的效率十分地高,动不动就有1m 、110dB的超高效率,相较之下低音单元就无法与中高音单体取得效率上的平衡。解决之道就是刻意在分音器上动手脚,把号角单元的输出强制降低,以取得中高音号角单元与低音单元效率相同的基本要求。
普遍的作法有三种:最简单的作法是在号角单元上串一个低阻抗的无感电阻,藉著增加单元阻抗的方式,达到降低的单元的效率。不过在单元上串电阻降低效率是很不卫生的作法,因为单元的阻抗特性是集合机械与电气的综合阻抗,串上电阻只能片面的降低效率,整体的表现将会受到严重的破坏。比较讲究的方法是在分音器的高音输出部份,加入一个号角专用的降压变压器,把号角单元的效率刻意降低。最发烧的方式当然是采用电子分音的方式,不但不必加入额外的零组件,藉由主动式的电子分音器,不但分频点可自由调整,每只单体的增益也在掌握之中,最大的缺点当然需要多部扩大机来伺候。
以Klipschorn来说,它是三音路全号角设计,高音及中音单体的输出使用一个特制的自藕变压器,来降低效率过高的号角单元,使三只单元发出的音压相同,达到高、中、低频音压平均分布的要求。即使刻意降低中高音号角的效率,整体的效率仍然高达104dB,把喇叭靠在CD唱盘的RCA输出座上,就可以发出声音,这就是它神奇的地方!而它的最高连续承受功率达100W,使用两对Klipschorn塞在体育馆的四个角落,就可以当作高品质的播音系统了!