ลำโพงฮอร์น การดำเนินการและประวัติศาสตร์เทคโนโลยี

ลำโพงฮอร์นเป็นลำโพงหรือลำโพงองค์ประกอบที่ใช้ฮอร์นอะคูสติกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมขององค์ประกอบที่ขับรถ (s) รูปแบบทั่วไป(ขวา)ประกอบด้วยไดรเวอร์การบีบอัดซึ่งสร้างคลื่นเสียงที่มีไดอะแฟรมโลหะขนาดเล็กที่สั่นสะเทือนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าติดกับแตรท่อวูบวาบเพื่อทำคลื่นเสียงไปยังที่โล่ง อีกประเภทหนึ่งคือไดรเวอร์วูฟเฟอร์ที่ติดตั้งอยู่ในตู้ลำโพงซึ่งแบ่งตามพาร์ติชันภายในเพื่อสร้างท่อวูฟเฟอร์แบบซิกแซกซึ่งทำหน้าที่เป็นแตร ประเภทนี้เรียกว่าแตรพับลำโพง แตรทำหน้าที่ปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อมต่อระหว่างตัวขับเสียงและอากาศ ฮอร์นสามารถคิดได้ว่าเป็น " หม้อแปลงอะคูสติก" ที่ให้การจับคู่อิมพีแดนซ์ระหว่างวัสดุไดอะแฟรมที่ค่อนข้างหนาแน่นกับอากาศที่มีความหนาแน่นน้อย ผลลัพธ์ที่ได้คือกำลังขับอะคูสติกที่มากขึ้นจากไดรเวอร์ที่กำหนด

ส่วนที่แคบของแตรที่อยู่ถัดจากคนขับเรียกว่า "คอหอย" และส่วนที่ใหญ่ที่สุดที่อยู่ห่างจากคนขับเรียกว่า "ปาก" [1]การครอบคลุมเชิงมุม ( รูปแบบการแผ่รังสี ) ของแตรจะถูกกำหนดโดยรูปร่างและเปลวไฟของปาก ปัญหาสำคัญของลำโพงฮอร์นคือรูปแบบการแผ่รังสีจะแตกต่างกันไปตามความถี่ เสียงความถี่สูงมีแนวโน้มที่จะเปล่งออกมาในคานแคบที่มีประสิทธิภาพนอกแกนไม่ดีมีการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญโดยเริ่มจากฮอร์น "การบังคับทิศทางคงที่ " ซึ่งคิดค้นขึ้นในปี พ.ศ. 2518 โดยดอนคีล

ข้อได้เปรียบหลักของลำโพงฮอร์นคือมีประสิทธิภาพมากกว่า โดยทั่วไปจะสามารถผลิตได้ประมาณ 3 เท่า

 (10 dB )พลังเสียงมากกว่าลำโพงรูปกรวยจากเอาต์พุตเครื่องขยายเสียงที่กำหนด ดังนั้นแตรมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบที่อยู่ของประชาชน , megaphonesและระบบเสียงสำหรับสถานที่จัดขนาดใหญ่เช่นโรงละครหอประชุมและสนามกีฬา ข้อเสียของพวกเขาคือการตอบสนองความถี่ของพวกเขาไม่สม่ำเสมอมากขึ้นเนื่องจากยอดการสั่นพ้องและแตรมีความถี่ตัดด้านล่างซึ่งการตอบสนองของพวกเขาลดลง (ความถี่คัตออฟเท่ากับความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับเส้นรอบวงของปากแตร เพื่อให้ได้การตอบสนองที่เพียงพอที่ลำโพงฮอร์นความถี่เบสจะต้องมีขนาดใหญ่และยุ่งยากดังนั้นจึงมักใช้สำหรับความถี่เสียงกลางและความถี่สูง ลำโพงที่ใช้งานได้จริงตัวแรกซึ่งเปิดตัวในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 20 คือลำโพงฮอร์น เนื่องจากการพัฒนาในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาของลำโพงรูปกรวยซึ่งมีการตอบสนองความถี่ที่ดีขึ้นและความพร้อมของกำลังขยายเสียงที่มีราคาไม่แพงการใช้ลำโพงฮอร์นในระบบเสียงที่มีความเที่ยงตรงสูงในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาจึงลดลง

 การดำเนินการ

ต้นแบบฮอร์นต่าง ๆ ในห้องปฏิบัติการของ ธีโอ Wangemann , โทมัสเอดิสัน 's ออกแบบฮอร์นหัวหน้า ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2431 ถึง พ.ศ. 2468 แตรถูกใช้เพื่อรวบรวมคลื่นเสียงในกระบวนการบันทึกลงใน กระบอกสูบเอดิสันและแตรอีกอันหนึ่งถูกใช้เพื่อขยายการบันทึกระหว่างการเล่น

แตรอะคูสติกจะแปลงรูปแบบความดันขนาดใหญ่ที่มีพื้นที่กระจัดเล็ก ๆ ให้เป็นรูปแบบความดันต่ำที่มีพื้นที่กระจัดขนาดใหญ่และในทางกลับกัน มันเป็นเช่นนี้ผ่านค่อยเป็นค่อยไปมักจะชี้แจงการเพิ่มขึ้นของพื้นที่หน้าตัดของฮอร์น พื้นที่หน้าตัดเล็ก ๆ ของลำคอ จำกัด การผ่านของอากาศจึงส่งผลให้ผู้ขับขี่มีความต้านทานเสียงสูง สิ่งนี้ช่วยให้ผู้ขับขี่สามารถพัฒนาแรงดันสูงสำหรับการเคลื่อนที่ที่กำหนด ดังนั้นคลื่นเสียงที่คอจึงมีความดันสูงและมีการกระจัดต่ำ รูปทรงเรียวของแตรช่วยให้คลื่นเสียงค่อยๆคลายการบีบอัดและเพิ่มขึ้นในการกระจัดจนกว่าจะถึงปากที่มีความดันต่ำ แต่มีการกระจัดมาก

ฮอร์นที่ทันสมัยจะทำงานในลักษณะเดียวกันโดยแทนที่ไดอะแฟรมที่กระตุ้นด้วยกลไกด้วยลำโพงไดนามิกหรือเพียโซอิเล็กทริกที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า

 ประวัติศาสตร์เทคโนโลยี

 Barraud ที่ มองเข้าไปใน หีบเสียงทรงกระบอกของ Edison Bell

ฟิสิกส์ (และคณิตศาสตร์) ของการทำงานของฮอร์นได้รับการพัฒนาเป็นเวลาหลายปีซึ่งมีความซับซ้อนมากก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง ลำโพงฮอร์นในยุคแรก ๆ ที่รู้จักกันดีที่สุดคือลำโพงที่อยู่ในหน่วยบันทึกเสียงเชิงกลซึ่งบันทึกได้ย้ายเข็มโลหะหนักที่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในไดอะแฟรมโลหะขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เป็นตัวขับเคลื่อนสำหรับแตร ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงคือเสียงแตรที่สุนัขNipper the RCAได้ยิน "เสียงของอาจารย์ของเขา" ฮอร์นช่วยเพิ่มการบรรทุกและทำให้ "การมีเพศสัมพันธ์" ของพลังงานจากไดอะแฟรมไปในอากาศดีขึ้นและการแปรผันของความดันจึงมีขนาดเล็กลงเมื่อระดับเสียงขยายตัวและเสียงจะเคลื่อนขึ้นไปบนแตร การจับคู่อิมพีแดนซ์เชิงกลแบบนี้จำเป็นอย่างยิ่งในสมัยของการสร้างเสียงก่อนไฟฟ้าเพื่อให้ได้ระดับเสียงที่ใช้งานได้ 

   โทรโข่ง

  แตรทรงกรวยที่ยุบได้พร้อมกระดิ่งที่ถอดออกได้ แตรนี้ได้รับการจดสิทธิบัตรในปี 1901 สำหรับ การเล่น แผ่นเสียงแผ่นเสียง

  โทรโข่ง , กรวยง่าย ๆ ที่ทำจากกระดาษหรือวัสดุที่มีความยืดหยุ่นอื่น ๆ ที่เป็นฮอร์นอะคูสติกที่เก่าแก่ที่สุดและง่ายที่สุดก่อนที่จะใช้ลำโพงเป็นเครื่องขยายเสียงอะคูสติกแบบพาสซีฟสำหรับอัดเสียงกลและสำหรับเสียงของมนุษย์; ยังคงใช้โดยเชียร์ลีดเดอร์และเจ้าหน้าที่ช่วยชีวิต เนื่องจากรูปทรงกรวยจะอธิบายถึงส่วนหนึ่งของทรงกลมที่สมบูรณ์แบบของเสียงที่แผ่ออกมากรวยจึงไม่มีความผิดเพี้ยนของเฟสหรือแอมพลิจูดของหน้าคลื่น โทรโข่งขนาดเล็กที่ใช้ในเครื่องบันทึกเสียงและเครื่องเสียงดังไม่นานพอที่จะสร้างความถี่ต่ำในดนตรี พวกมันมีความถี่คัตออฟสูงซึ่งลดทอนสองอ็อกเทฟด้านล่างของสเปกตรัมเสียงทำให้โทรโข่งมีลักษณะเสียงที่เบา ฃ