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喇叭設(shè)計(jì)千百種，有一種喇叭的外型很有趣，從喇叭外觀看到的不是喇叭單元，而是像喇叭花開口一樣的號(hào)角，這種外型奇特的喇叭就叫做「號(hào)角喇叭」。為什麼要在單元的外面套上這個(gè)號(hào)角呢？套上號(hào)角之後對(duì)聲音產(chǎn)生了那些影響？是變得比較大聲了是比較好聽？為什麼有人對(duì)號(hào)角喇叭總是念念不忘？在眾多的問號(hào)之下，就讓我?guī)ьI(lǐng)大家進(jìn)入號(hào)角喇叭神秘的世界。

為什麼會(huì)有號(hào)角？

記得在上中學(xué)的時(shí)候有一個(gè)有趣的自然實(shí)驗(yàn)，用厚紙板卷成圓錐狀，然後把嘴靠在紙筒的錐部講話，結(jié)果發(fā)生了一個(gè)很有趣的現(xiàn)象。那就是面對(duì)紙筒的直線位置上，聽到講話的音量變大了，而且變清楚了。這個(gè)現(xiàn)象大家都習(xí)以為常，自然而然的把它視為常識(shí)的一部份，并且實(shí)際運(yùn)用于一般的生活當(dāng)中。例如我要隔街叫人，一定會(huì)很自然的把雙手合攏靠在嘴巴上喊話，因?yàn)檫@樣可以讓對(duì)街的人可以聽得更清楚些。就是因?yàn)槔�用這個(gè)簡(jiǎn)單的原理，不但可以讓聲音傳得更遠(yuǎn)，而且也可以讓號(hào)角投射的地區(qū)聲音更集中、音量更大些，這就是號(hào)角的好處。

古人老早就知道號(hào)角的好處，發(fā)明大王愛迪生，就把他生產(chǎn)的愛迪生留聲機(jī)，用竹針從臘筒的刻紋上拾取聲音訊號(hào)，傳到小小的發(fā)聲振膜，沒有加裝號(hào)角的情況下，只能把耳朵靠在振膜旁聽到嘰嘰喳喳的微小聲音。這時(shí)如果在發(fā)聲振膜外面套上一個(gè)號(hào)角時(shí)，音量突然鉅增數(shù)十倍，不但擴(kuò)大了響應(yīng)的頻寬，也可以讓整個(gè)房間充滿音樂的聲音。

喇叭使用號(hào)角的理由

PaulKlipsch可以說是研究號(hào)角喇叭的先驅(qū)，他在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)，單元振膜加上號(hào)角之後，由于空氣壓力的阻抗匹配良好，因此可以使得發(fā)聲的效率大為提升十?dāng)?shù)倍甚至高達(dá)五十倍！這樣一來就意味著要達(dá)到相同的音壓，使用號(hào)角技術(shù)可以大大的降低單元的輸出，相對(duì)之下單元在小振幅的運(yùn)動(dòng)中可以獲得更低的失、更線性的表現(xiàn)。就片面的音響特性而言，使用號(hào)角就是提高最大音壓的上限、降低失真、增加動(dòng)態(tài)范圍以及控制聲音的擴(kuò)散角度，對(duì)使用小功率單端電子管機(jī)的用家而言，由于號(hào)角喇叭的效率都很高，所以只須使用只有七、八瓦的300B電子管機(jī)，一樣可以享受爆棚的聆賞樂趣，這就是號(hào)角喇叭的最大優(yōu)點(diǎn)。

PaulKlipsch是一個(gè)聲學(xué)科學(xué)家，對(duì)于號(hào)角的研究更是傾盡心力，當(dāng)然會(huì)利用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來證明號(hào)角的好處。他的實(shí)驗(yàn)是這樣子的：在無響室中拿出一個(gè)單元，并用擴(kuò)大機(jī)對(duì)這個(gè)單元輸入兩個(gè)不同頻率的正弦波訊號(hào)，然後分別利用頻譜分析儀測(cè)試這個(gè)單元在發(fā)出相同音量的時(shí)候，加上號(hào)角與拿掉號(hào)角之後的各項(xiàng)差異。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果發(fā)表在美國(guó)AES（AudioEngineeringSociety）期刊上，由于加裝號(hào)角之後的工作效率較高，因此發(fā)出相同音量的時(shí)候，有裝號(hào)角的輸出只需沒裝號(hào)角的幾十分之一功率，因此各項(xiàng)諧波失真的比例便大大的降低。利用單元在低功率下工作以降低失真的原理，就好比現(xiàn)在大型喇叭系統(tǒng)，喜歡用多數(shù)的單元并聯(lián)，以求取每個(gè)單元較低的輸出，是完全相同的道理。使用號(hào)角不必多個(gè)單元并聯(lián)，只需一個(gè)單元即可，更是大大的降低了制造成本，這就是PaulKlipsch致身努力的目標(biāo)。

低音號(hào)角遇到的問題

雖然知道了號(hào)角有增加效率以及降低失真的優(yōu)點(diǎn)，不過號(hào)角的長(zhǎng)度以及開口大小，密切關(guān)系著號(hào)角的聲學(xué)特性。要詳細(xì)說明號(hào)角展開時(shí)的數(shù)學(xué)方程式是非常艱深且困難的，因?yàn)樾枰�運(yùn)用到大量的指數(shù)式運(yùn)算。對(duì)于吾輩一般用家而言只需了解號(hào)角計(jì)算的原理就行了。

首先，號(hào)角開口的大小面積，影響著該號(hào)角能夠產(chǎn)生的最低頻率截止點(diǎn)。簡(jiǎn)單的說，就是號(hào)角的開口面積越大，低頻就可以延伸得越低。這個(gè)數(shù)值大約多少呢？延伸至35Hz3dB時(shí)的開口面積，大約是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)辦公桌的桌面大；如果要設(shè)計(jì)一個(gè)可以延伸至28Hz的號(hào)角呢？它的開口面積大約要大到福特重載卡車的車頭才夠！

開口要那麼大，那我乾脆直接把號(hào)角展開的角度加大些不就得了？當(dāng)然沒有那麼簡(jiǎn)單，因?yàn)檫@兒又牽涉到一個(gè)問題，那就是號(hào)角的展開角度是要套公式的。依照不同號(hào)角的特性，基本的公式是一個(gè)指數(shù)方程式、拋物線方程式或是混合的雙曲線方程式，配合單元機(jī)械特性的不同，分別在方程式中加入不同的系數(shù)而成。利用公式計(jì)算出來的數(shù)據(jù)顯示出一個(gè)號(hào)角的展開原則。

以能夠產(chǎn)生球面波的號(hào)角方程式而言，從單元發(fā)聲的振膜位置開始算起（這個(gè)地方我們稱為號(hào)角的喉部），每增加單位距離，號(hào)角的截面面積就會(huì)成指數(shù)性的速度增加。指數(shù)的特性是這樣子的，開始的時(shí)候數(shù)值增加的速率很慢，但是越接近到後面，數(shù)值增加的速度會(huì)越來越快，最後幾乎呈直線上升向無限大沖去，這就是指數(shù)的特性。

基于此，因?yàn)樘?hào)角每增加單位長(zhǎng)度，其號(hào)角的截面積就會(huì)呈指數(shù)性增加，所以您見到的號(hào)角形狀，越接近單體的喉部就呈細(xì)細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)緩慢展開的樣子，而開口的部份就和喇叭花瓣一樣快速?gòu)澢�展開。所以您可別自以為聰明要親自動(dòng)手將單元加個(gè)號(hào)角，沒有經(jīng)過精密計(jì)算的號(hào)角，其頻率響應(yīng)、擴(kuò)散波型、擴(kuò)散角度等等因素都會(huì)受到嚴(yán)重的影響。

如此一來，號(hào)角展開的弧度要套公式，加上延伸夠低的低音號(hào)角體積十分巨大，大到家居聆聽室根本塞不下。所以從「StereoSound］雜志上看到的超級(jí)號(hào)角玩家，其低音號(hào)角不是從聆聽室的後墻穿墻而來；就是像鸚鵡螺或低音號(hào)般的把號(hào)角管路卷起來。發(fā)燒過頭的玩家如果聆聽室無法施展「隔壁穿墻術(shù)」當(dāng)然只好把整只長(zhǎng)度超過兩層樓的號(hào)角吊起來，從三樓向下直拉到一樓的聆聽室了。

摺疊式的低音號(hào)角

PaulKlipsch厲害的地方就在這里，既然號(hào)角的開口要大到一個(gè)程度低音才沉得下去，但是開口大到一個(gè)程度之後，其號(hào)角長(zhǎng)度勢(shì)必不短。PaulKlipsch為了這個(gè)問題無法解決而傷透腦筋，聽說有一天PaulKlipsch在午睡中突發(fā)奇想，何不把號(hào)角給「折起來］，利用精密的計(jì)算與調(diào)整，把低音單元藏在音箱最內(nèi)層的密閉空間中，然後利用巧妙的木頭隔間，組裝出一個(gè)經(jīng)過計(jì)算的通道，這樣一來既不損號(hào)角開口的面積，又可以大大的縮減體積。這位科學(xué)家又開始了一連串的計(jì)算與實(shí)驗(yàn)，終于制造出了摺疊式低音號(hào)角的鼻祖Klipschorn（即Klipsch與Horn的連寫）。

當(dāng)時(shí)PaulKlipsch的想法是這樣的，他把Klipschorn的低頻截止點(diǎn)設(shè)定在35Hz-3dB，但是即使摺疊起來之後的體積也像個(gè)大木柜般，所以他把號(hào)角的開口設(shè)計(jì)在喇叭的兩側(cè)。但是Klipschorn并沒有側(cè)板，用家使用的時(shí)候必須把它確實(shí)的靠緊在三個(gè)面互呈直角的堅(jiān)硬墻壁上，把接觸的墻壁視為喇叭設(shè)計(jì)的一部份。

由于PaulKlipsch把摺疊號(hào)角實(shí)用化，所以後來也有不少號(hào)角設(shè)計(jì)師依照這個(gè)構(gòu)想，推出不少類似的設(shè)計(jì)，只不過大部分的設(shè)計(jì)遷就于設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算的難度。他們遇到最大的問題在于木板隔間是平面構(gòu)成的通道，但是號(hào)角的展開延身是呈指數(shù)性增加的，所以難免會(huì)遇到一些妥協(xié)。摺疊式號(hào)角的設(shè)計(jì)有一個(gè)變形的設(shè)計(jì)，那就是傳輸線式設(shè)計(jì)，相同的地方是利用拉長(zhǎng)聲音通道的長(zhǎng)度，達(dá)到低頻延伸的效果，只不過開口的大小、以及管道延伸的截面積并沒有號(hào)角喇叭這麼嚴(yán)謹(jǐn)，所以聲學(xué)特性上當(dāng)然也必須有所妥協(xié)。

高音號(hào)角與低音單元的效率協(xié)調(diào)

大部分號(hào)角喇叭遷就于體積限制，折衷的采用兩音路設(shè)計(jì)。其中中高音使用純號(hào)角設(shè)計(jì)，而低音部份就使用大尺寸的高效率傳統(tǒng)單元取代，因?yàn)橹懈咭?b>號(hào)角喇叭的效率十分地高，動(dòng)不動(dòng)就有1m、110dB的超高效率，相較之下低音單元就無法與中高音單體取得效率上的平衡。解決之道就是刻意在分音器上動(dòng)手腳，把號(hào)角單元的輸出強(qiáng)制降低，以取得中高音號(hào)角單元與低音單元效率相同的基本要求。

普遍的作法有三種：最簡(jiǎn)單的作法是在號(hào)角單元上串一個(gè)低阻抗的無感電阻，藉著增加單元阻抗的方式，達(dá)到降低的單元的效率。不過在單元上串電阻降低效率是很不衛(wèi)生的作法，因?yàn)閱卧�的阻抗特性是集合機(jī)械與電氣的綜合阻抗，串上電阻只能片面的降低效率，整體的表現(xiàn)將會(huì)受到嚴(yán)重的破壞。比較講究的方法是在分音器的高音輸出部份，加入一個(gè)號(hào)角專用的降壓變壓器，把號(hào)角單元的效率刻意降低。最發(fā)燒的方式當(dāng)然是采用電子分音的方式，不但不必加入額外的零組件，藉由主動(dòng)式的電子分音器，不但分頻點(diǎn)可自由調(diào)整，每只單體的增益也在掌握之中，最大的缺點(diǎn)當(dāng)然需要多部擴(kuò)大機(jī)來伺候。

以Klipschorn來說，它是三音路全號(hào)角設(shè)計(jì)，高音及中音單體的輸出使用一個(gè)特制的自藕變壓器，來降低效率過高的號(hào)角單元，使三只單元發(fā)出的音壓相同，達(dá)到高、中、低頻音壓平均分布的要求。即使刻意降低中高音號(hào)角的效率，整體的效率仍然高達(dá)104dB，把喇叭靠在CD唱盤的RCA輸出座上，就可以發(fā)出聲音，這就是它神奇的地方！而它的最高連續(xù)承受功率達(dá)100W，使用兩對(duì)Klipschorn塞在體育館的四個(gè)角落，就可以當(dāng)作高品質(zhì)的播音系統(tǒng)了！