参赛，紧赶慢赶终于完工了，截止日期马上到了。

hoolion · 发表于 2005-1-5 15:35

Hoolion直线圆截面中高音号角
前一段时间我翻译了一篇号角文章，原文共三个部分：前两个部分是号角的历史、号角的物理学原理和号角的设计程序，第三部分是两款号角扬声器的设计制作实例。我只翻出了前两部分，计划将自己制作的一款号角作为文章的续貂，与感兴趣号角的朋友共同研究。原来设想等坛子上的音频测试套件出来以后，附上测试曲线，以避免耳朵试听的主观性，也算是一篇完整的制作报告。无奈套件至今没有到手，参赛截止日期临近，现在先把制作部分写出来，测试曲线日后再补。
从文章中可以看出，最理想的号角轮廓应该是：直线中轴、圆截面、指数形。矩形或正方形横截面、折叠都对声波的传输产生失真，这种失真是与生俱来的。但是，由于形体的限制，数米长的低音号角制作不易，即使做出来，也难有那么大的地方摆放。因此直线号角多数用作中高音传输，而另外做一个折叠低音号角与之组合，成为一个号角系统。由于指数号角的复杂的轮廓曲线、材料及工具的限制，业余条件下，即使制作一款形体较小的中高音直线圆截面号角也实非易事。那么利用简单的工具和市场上可以买到的廉价材料，能不能制作一款直线圆截面号角，让普通发烧友领略号角的美妙呢？答案是肯定的。经过我的苦思冥想，终于找到了一个解决方案。下面就介绍这种设计和制作方法。
由于号角采用指数轮廓曲线，加工这种轮廓通常采用车床等复杂设备，如果你把车床搬到家里，老婆会亲切地在你脸上咬一口，而不是亲一口。使用简单的工具，如何得到连续平滑的指数曲线轮廓呢？我设计了一种简单有效的方法，即将整个号角横着切成多个片断，分段制作，然后组合，最后用手工的方法将不连续的部分平滑掉，最后得到和车床加工一样效果的平滑的指数轮廓。整个号角其实就是由多个面积按指数增长的环形薄片叠加在一起，然后将凸出部分修整后的结果（如图1。）
一、制作工具及材料：
制作工具主要是木工雕刻机，这是一种兼具切、铣、刨等多种功能的最实用的电动工具，可以完成切割下料、开槽、挖喇叭孔等所有与音箱制作有关的工作，是音箱DIY的利器。建议将它作为闯荡音箱DIY论坛的必备工具。（目前坛上许多朋友为挖喇叭孔犯愁，有了它一切都迎刃而解，包括很让人烦恼的喇叭孔下的那个“台”）除此之外，还有手电钻、木锉刀、游标卡尺、直尺、螺丝刀、夹具等。由于本制作主要是分步加工一定内径和外径的圆环，内径的精度要求较高，自己制作一个雕刻机挖圆的附件是必不可少的。
附件如图2。附件由两部分组成。A部分：找一块1mm厚的铁皮取合适大小，折成U形，折取高度大约8mm，也可找一段U形铝合金型材代替。底部钻Φ3小孔，侧边对应位置开两个6mm宽的豁口。B部分：取一块边长15cm的方形木板，厚度以8mm为宜，在中间开一个Φ16的圆孔，在一边用Φ6的刀头开一个长5mm的槽。准备一个长30－40cm Φ6的螺丝，一端用哥俩好胶粘在小块的槽中。螺冒上到螺丝上，螺丝放进A部分的豁口中，一个挖圆附件就大功告成了。使用时，B上Φ16的大洞是座雕刻机的位置，即所加工工件的圆周处；A上的Φ3小孔是固定在板材上，相当于圆心的位置。雕刻机绕圆心行走一周，一个圆孔就挖成了。可通过调节螺冒得到精确的半径。有兴趣的朋友还可以自己设计更方便、精确的附件。
制作材料为廉价易得的：高密度板、白乳胶、木螺钉、腻子、油漆。高密度板厚度均匀，一般实际厚度和实际厚度不符，要用卡尺量一下，作为设计制作的参考数据。
二、设计
1、确定截止频率。
低频的截止点决定了号角口部的尺寸，截止频率越低，口部的尺寸越大。追求较低的截止频率要付出很大的代价：巨大的形体、过多的材料消耗。理智的选择截止频率是十分必要的。本制作选用前一段时间在网上被炒得火热的“毒喇叭”。一是觉得它中高频不错，二是手头有现成的单元，不必再寻找其他单元。还有，根据资料介绍，作为号角驱动单元，谐振频率Fs与Qts的比值要达到120以上，该单元符合这一条件。该单元的截止频率为120Hz左右，于是将120Hz作为号角的截止频率。
2、喉部尺寸的确定。
喉部尺寸一般与单元的尺寸相配。“毒喇叭”的半径为36mm，于是号角的喉部设计为36mm。但在制作时，将号角喉部的头几个片断做成可拆卸型，以便将来可以对比不同喉部尺寸与单元的匹配效果。
3、口部尺寸的确定。
口部尺寸由截止频率决定，其计算公式为：r=c/（2π*f*SF1/2）,式中r=半径；c＝声速；f＝截止频率；SF＝位置常数，背靠墙为4，墙角为8。为了达到在截止频率附近平直的频率响应，口部周长要在计算结果的基础上乘以1.5的系数，即截止频率要达到80Hz。但是80Hz对应的口部直径过大，为338.4mm，按照选用的高密度板的尺寸不便于下料。人们常说，DIY就是理想与现实之间的妥协，所谓的“不妥协”是不存在的。本设计的口部尺寸妥协后按90Hz处理，半径为300.8mm。号角轮廓曲线经常采用的有纯指数型和曳物线型（tractrix）等。其中曳物线型号角比纯指数型在后半段张开快，因而相同口部面积的号角，曳物线型的总长度较短，本设计采用曳物线型。
4、号角长度
号角喉部和口部确定以后，长度也就确定下来。号角长度为546.9mm。

hoolion · 发表于 2005-1-5 18:47

你可以自己计算，照猫画虎不会有好东西。

艺轩 · 发表于 2005-1-5 18:35

土八路 · 发表于 2005-1-5 18:20

轴线还可以设计成曲线的呢！[em11][em11][em11][em11]

hoolion · 发表于 2005-1-5 16:53

事实上，真正考验人的耐心的是平滑掉哪些台阶，一锉刀下去，只挫掉一点点。其中一只号角我连续干了8个小时，中间没有休息，没有解手，甚至没有抽只烟。一天下来挫平了80％。元旦前我休公休假，十几天时间差不多都在干。看了以后，你还打算做号角吗？

收音机 · 发表于 2005-1-5 16:41

能切这么多圈圈

Getz · 发表于 2005-1-5 16:19

支持——————————————^

hoolion · 发表于 2005-1-5 16:09

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hoolion · 发表于 2005-1-5 16:05

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hoolion · 发表于 2005-1-5 15:37

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