低音号角遇到的问题

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，密切关系著号角的声学特性。要详细说明号角展开时的数学方程式是非常艰深且困难的，因为需要运用到大量的指数式运算。对于一般用家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，影响著该号角能够产生的最低频率截止点。简单的说，就是号角的开口面积越大，低频就可以延伸得越低。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延伸至28Hz的号角呢？它的开口面积大约要大到福特重载卡车的车头才够！

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，配合单元机械特性的不同，分别在方程式中加入不同的系数而成。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，从单元发声的振膜位置开始算起（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冲去，这就是指数的特性。

基于此，因为号角每增加单位长度，其号角的截面积就会呈指数性增加，所以您见到的号角形状，越接近单体的喉部就呈细细长长缓慢展开的样子，而开口的部份就和喇叭花瓣一样快速弯曲展开。所以您可别自以为聪明要亲自动手将单元加个号角，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的影响。

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，大到家居聆听室根本塞不下。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後墙穿墙而来；就是像鹦鹉螺或低音号般的把号角管路卷起来。发烧过头的玩家如果聆听室无法施展「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了。

折叠式的低音号角

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后，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，然后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，终于制造出了折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，但是即使折叠起来之后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把折叠号角实用化，所以后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。折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么严谨，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。