[DIY制作] 試做中高音號角

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 楼主| 发表于 2014-4-22 15:18 | 显示全部楼层
第二個是包括障板的425Hz,90度的曳物線(tractrix)號角
003_Tractrix425_Baffle_Boundary.gif
003_Tractrix425_Baffle_Response.gif
003_Tractrix425_Baffle_Z.gif

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 楼主| 发表于 2014-4-22 15:24 | 显示全部楼层
第三個是根據垂直面積擴展的指數號角
005_Expo425_shell_Boundary.gif
005_Expo425_shell_Response.gif
005_Expo425_shell_Z.gif

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 楼主| 发表于 2014-4-26 00:56 | 显示全部楼层
Jean-Michel Le Cleach的號角開展法,
圖中是一個圓號的剖面圖,
由下往上,號角被分成微小片段,

第一層F1,由0到1的直線構成,是號角的進入口,
(也是壓縮驅動器的出口,此時是平面波),

聲波前進到第二層F2,原來直線01構成的平面,
此時仍維持平面,就是直線23的部份,但增加弧線34,
弧線34的半徑是直線13,(即直線02 )
此時號角軸線距離是直線02,面積是直線23和弧線34(旋轉一周)構成的曲面,

聲波前進到第三層F3,直線01仍維持直線,即直線56,
弧線34以同心圓的方式擴展到第三層,即弧線67,
弧線67的半徑是直線16,同時增加弧線78,半徑是直線47
此時號角軸線距離是直線05,
面積是直線56,弧線67和弧線78(旋轉一周)構成的曲面.
每一層的算法依此類推.
當每一段長度足夠小時,聲波面和號角面自然形成圓滑的曲面.

假設要計算指數號角,先決定號角喉部(直線01是半徑)和截止頻率,
從喉部算起,以所需的面積反推號角的擴張角度.即可得號角剖面.

以上說明頗為瑣碎,因為是根據我自己的理解,
Jean-Michel Le Cleach或是Bjorn Kolbrek的原始敘述都很簡明,
在此聲明,如有疑慮,仍以原始說明為準.

考慮計算的難度,Jean-Michel Le Cleach的試算表(Excel)裡是用直線來代替弧線,
弧線旋轉一周形成的曲面,簡化成圓錐面的一部分.

Jean-Michel Le Cleach的想法,仍然是從Webster的假設出發,
理想的單方向傳播(完全沒有反射),聲波速度固定,
聲波面上能量完全一致,
但是增加一個條件,在號角壁上,聲波前進方向完全垂直號角壁,
他的方法自然達成最後一個條件,而且不管在那一方向,
每兩層之間是等距離的,(也就是聲波每一段直線前進的速度是固定的)

Le Cleach expansion.png

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 楼主| 发表于 2014-4-26 01:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 hsiehwm 于 2014-4-26 02:04 编辑

五種計算法得到的號角剖面圖的比較,
分別是傳統的指數號角(exponential),曳物線(tractrix),
修改的曳物線(tractrix revisited),Kugellwellen,和Le Cleach.
圖是Jean-Michel Le Cleach給的,在
http://www.diyaudio.com/forums/m ... cleach-horns-8.html
(很長的一個帖,但是有用的資料很多,有能力的不妨看看)

意外的是Le Cleach和Kugellwellen很接近,
如果相信Kugellwellen號角的聲音,Le Cleach應該會得到近似的結果.
這麼說來,使用Kugellwellen算式就好了,何必用Le Cleach的方法?
因為Kugellwellen只能算圓形的指數號角,
非圓形的以及雙曲線的(例如想要T=0.707,而非T=1)只能用Le Cleach的方法.

非圓形號角的計算先簡單說明如下:
在計算每一層號角的擴張角度時,圍繞號角軸線的每一個方向給予同樣的擴張角,
就會形成圓號,若設下條件,使每個方向有不同的擴張角,就可以形成任意的號角面,
最簡單的是IWATA號角,它的條件是使聲波曲面(剖面圖中)的長度由一比一逐漸擴大到三比一.

傳統上,tractrix或Kugellwellen的矩形號角都是從圓形號角的(垂直)等面積換算來的,
嚴格的說,是沒有任何根據的,因為這兩種號角是根據球面算來的,而不是垂直面.

129507d1237482981-jean-michel-lecleach-horns-profiles.gif
iwata_300_1.jpg

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发表于 2014-4-26 02:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 剧院之声 于 2014-4-26 02:09 编辑
hsiehwm 发表于 2014-4-26 01:56
五種計算法得到的號角剖面圖的比較,
分別是傳統的指數號角(exponential),曳物線(tractrix),
修改的曳物線 ...


看的出hsiehwm兄对号角投入了很多精力

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 楼主| 发表于 2014-4-26 10:11 | 显示全部楼层
剧院之声 发表于 2014-4-26 02:08
看的出hsiehwm兄对号角投入了很多精力

謝謝支持.

有個疑問,有很多人用錐盆(紙盆)喇叭接中音號角,(尤其是lowther)
號角喉部是和喇叭錐盆直徑相同甚至更大的.
但是一般號角(指數號角,tractrix或Le Cleach)
都假設從平面波(或立體角很小的球面波)開始計算,
在號角喉部喇叭錐盆喇叭發出的聲波會近似平面波嗎?

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发表于 2014-4-26 11:04 来自手机端 | 显示全部楼层
奇怪了我怎么打不开图片

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发表于 2014-4-28 22:24 | 显示全部楼层
hsiehwm 发表于 2013-7-2 15:20
對不起,打錯字,原來的號角是650Hz,
換用500Hz號角後,一階濾波時,失真很明顯,
只好並一個電感,變成二階濾 ...

1吋吼口的驱动器,振膜一般在1 3/4-2吋,500HZ已进入失真峰值区了,分频点大于800HZ比较好。

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发表于 2014-4-28 22:26 | 显示全部楼层
这个没玩过,不知道效果怎么样

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发表于 2014-4-28 22:38 | 显示全部楼层
hsiehwm 发表于 2014-4-26 10:11
謝謝支持.

有個疑問,有很多人用錐盆(紙盆)喇叭接中音號角,(尤其是lowther)

这样的近似在中低频段应该马马虎虎,频率再高上去肯定有问题。

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 楼主| 发表于 2014-5-3 20:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 hsiehwm 于 2014-5-3 20:33 编辑
剧院之声 发表于 2014-4-28 22:38
这样的近似在中低频段应该马马虎虎,频率再高上去肯定有问题。


感謝回覆.

如附圖的二音路系統,擁有者應該是得到滿足的,
只可惜我幾乎不可能擁有Lowther PM4A那樣高價的單元,
曾用FOXTEX FE-103試過300Hz的Tractrix 及JMLC圓號(皆自製)
都得到不好的經驗(全都拆了),
印象中高音刺,中音明顯峰值,
只是當時對號角了解非常少,無法判斷原因.
Lowther PM4A oris150.jpg

点评

高音刺不是号角头的问题,而是号角驱动器普遍的内部设计问题。  发表于 2021-5-25 18:42

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发表于 2014-5-3 21:13 | 显示全部楼层
hsiehwm 发表于 2014-5-3 20:28
感謝回覆.

如附圖的二音路系統,擁有者應該是得到滿足的,

谁的?

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发表于 2014-5-4 10:05 | 显示全部楼层
hsiehwm 发表于 2014-5-3 20:28
感謝回覆.

如附圖的二音路系統,擁有者應該是得到滿足的,

低音号角的两边角度大于90度,135度设计,低频会更充沛!

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 楼主| 发表于 2014-5-6 23:30 | 显示全部楼层
想要試做JMLC的號角,最簡單的方法是使用 Jean Michel寫的試算表,
壓縮檔966KB,我沒辦法上傳,但是在網路搜尋"JMLC_horn_facets"
很容易找到.

開啟後,已經有一組預設值及計算結果.
只需要輸入五個紅色的數據.
B10 號角截止頻率,預設值300Hz
B11 喉部直徑,預設值49mm
B12 壓縮驅動器(聲波弧面)角度,預設值2度
      請看附圖,假設驅動器輸出的聲波不是真正平面,而是向外擴張的弧面,
      剖面圖的夾角(不是立體角)
B14 圓形轉正多邊形的邊數,預設值4(正方形),如果不需要轉換,輸入0.
      這裡的轉換不是根據等面積,只是以圓形的外切正多邊形來近似.
      (所以四邊形差距很大,如果是13邊,會很接近圓形)
      當B14不為0時,H,J,M各欄代表附圖標示的長度(圖中是第一筆資料)
      J欄即多邊形每一片的半寬,在planar_cut_of_a_facet工作表,是整片圖形
B15 T係數,預設值0
      T係數和聲阻的關係如附圖.
MJLC_xls.png
JMLC_output angle.png
jmlc.png
T coefficient.png

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 楼主| 发表于 2014-5-8 11:46 | 显示全部楼层
本帖最后由 hsiehwm 于 2014-5-8 12:05 编辑
剧院之声 发表于 2014-4-28 22:24
1吋吼口的驱动器,振膜一般在1 3/4-2吋,500HZ已进入失真峰值区了,分频点大于800HZ比较好。


謝謝指正.

目前高音壓縮驅動器用在1kHz號角,一階高通濾波約6.6kHz,
5吋紙盆中音喇叭加一小段轉接(充當壓縮腔)成1吋直徑接500Hz號角,
一階高通濾波約1kHz,中音喇叭後開放式,沒加後腔,只用透氣布包覆.
中高音號角.png

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 楼主| 发表于 2014-5-8 11:55 | 显示全部楼层
icet 发表于 2014-5-4 10:05
低音号角的两边角度大于90度,135度设计,低频会更充沛!

謝謝指正.

圖是從網路轉來的,目前我的理解只及中高音號角,
對於低音號角,我完全說不上話,只能旁聽.

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 楼主| 发表于 2014-5-8 11:59 | 显示全部楼层
王梓俊- 发表于 2014-5-3 21:13
谁的?

網路搜尋來的.
http://www.vt52.com/diy/myprojects/speakers/oris150/oris150.htm

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 楼主| 发表于 2014-5-12 15:02 | 显示全部楼层
論壇裡有個帖介紹用硬紙板仿製德國喇叭花,
http://bbs.hifidiy.net/thread-561009-1-3.html

如果想用同樣方法做號角,我覺得JMLC_horn_facets這個工具是個很好的起步,
它直接給了每片模板的精確尺寸,
只是前面帖裡仿製的avantgard號角是曳物線(tractrix)號角,
和JMLC 還是有差別的,請看#64的圖.


补充内容 (2014-5-20 11:25):
更正,Avantgarde horn是號角壁展開到90度的Spherical horn(又叫Kugelwellen horn 或 Klangfilm horn)
不是tractrix horn

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 楼主| 发表于 2014-5-25 16:50 | 显示全部楼层
很像是導波器(waveguide)的高音號角,1kHz,參數T=2.2,
初始角度(每半邊)約40.44度,用12片構成.

(這個號角,我是參考前面的試算表工具,用另外的方法計算的,前面的工具無法直接得到這個號角曲線)

1.根據號角葉片展開描點成模型板,用厚紙板裁出12片,每片依模板等距離畫橫線,黏貼時對齊用.
2.依號角剖面曲線描點並裁下一片模板,用來預先彎曲號角葉片,以及黏貼時核對號角曲線.

(我不是用手工描點,安裝了一個免費的2D繪圖軟體LibreCAD,把點座標以文字檔讀入,印表機1:1l列印)

3.黏貼號角葉片,先裁連接片,用(薄)雙面膠帶,從號角背面黏貼,從號角彎曲到90度的地方開始黏貼,
(大約是圖中第11,12層,因為這裡號角葉片以平面連接,容易對準)再一圈一圈向內外延伸,
每貼一圈,用白膠把正反面接缝補滿.

所謂連接片,就是號角葉片展開圖裡,橫線分割的每一片,左右對調.每一圈有12片連接片.

4.雙面膠帶加白膠的雙層構造,號角容易準確定型,而且有適當的強度.

5.加上適合的連接環,就可接上球頂高音試聽.

1k_r_horn_1.png
1k_r_horn_2.png
1k_r_horn_3.png
1k_r_horn_4.png
1k_r_horn_5.png

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 楼主| 发表于 2014-5-26 08:55 | 显示全部楼层
hsiehwm 发表于 2014-5-25 16:50
很像是導波器(waveguide)的高音號角,1kHz,參數T=2.2,
初始角度(每半邊)約40.44度,用12片構成.

小圓號和FE103小箱搭配,高音電容1.5uF.
1k_r_horn.png
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