Navnet "Gonzo the Great" var visst enda bedre enn jeg først trodde da jeg trakk det opp av hatten og tenkte på den gærne Muppeten som stadig satte i gang absurde numre av typen "I shall now eat a rubber tire to the music of The Flight of the Bumblebee...music, maestro!" Se her:
Gonzo journalism tends to favor style over accuracy and often uses personal experiences and emotions to provide context for the topic or event being covered. It disregards the 'polished' edited product favored by newspaper media and strives for the gritty factor. Use of quotations, sarcasm, humor, exaggeration, and even profanity is common.
http://en.wikipedia.org/wiki/Gonzo_journalism
Nemlig. Just så. Bytt ut med "dynamikk", "frekvensgang", "forvrengning" og "audiofile" på de riktige stedene, så er vi omtrent der.
Åkkesom, nå tror jeg at jeg forstår bittelitt mer av horn. Fascinerende skapninger. Det helt grunnleggende er at de fungerer som enslags akustisk transformator eller girkasse, eller dysen på en rakettmotor for den del. I den ene enden jobber elementet i høyt trykk med små membranutslag og opplever en rent resistiv last. Deretter får lydbølgen ekspandere gradvis langs hornet, slik at den omformes til lavt trykk og store amplituder ved munningen. Det betyr en bedre impedansematch mellom høyttalermembranen og luften, og at membranet får levert (mye) mer energi til den "tette" luften i halsen på hornet enn det ville gjort i fri luft. Impedansen som membranen opplever er gitt av arealet i halsen på hornet - mindre åpning gir større motstand og høyere effektivitet.
Hvis vi ser etter litt nærmere, ser vi at hornet også fungerer som et båndpassfilter. Den nedre grensefrekvensen er gitt av arealet av munningen på hornet, mens den øvre grensefrekvensen er gitt av volumet foran membranen før selve hornet. Dessuten, for at ikke membranet skal møte ulik motstand forover og bakover (noe som ville tilføre forvrengning), må det være et lite trykkammer bak membranen som gir samme motstand (impedans) som hornet. I et compound-horn er det et horn både forover og bakover, slik at impedansen mot membranet er tilnærmet den samme, men slik at de to horna får hvert sitt frekvensbånd - mellomtone fremover, bass bakover.
Selve hornet kan ha mange ulike fasonger, alt fra en rettlinjet kjegle via eksponensielle og hyperbolske kurver til spesialiserte former som
tractrix, oblate spheroider (Geddes) og sfæriske horn (Avantgarde). Detaljene er her:
http://www.audioheritage.org/vbulletin/showthread.php?t=12751
Sånn til å begynne med går vi ut fra eksponensielle horn og går ut fra at det vil funke med et kvadratisk tverrsnitt. Den nedre grensefrekvensen bestemmer munningsarealet AL og ekspansjonsraten, størrelsen på driveren bestemmer halsen A0 på hornet, og da blir lengden gitt av den eksponensielle profilen. Volumet VF gis av øvre grensefrekvens, som blir nedre grensefrekvens for neste horn. Dessuten må vi sette delefrekvensen slik at lengden på basshornet går opp i et odde antall halve bølgelengder ved den frekvensen, siden vi vil at lyden skal komme ut av basshornet i fase med lyden fra mellomtonehornet ved delefrekvensen. Enkelt i prinsippet, men også fullt av kilder til frekvensrippel og forvrengning.
Bevæpnet med formler fra web-sidene jeg linket til tidligere kaster vi oss ut i det. Vi setter lydens hastighet til 344 m/s, og starter med å sette nedre grensefrekvens lik nedre anbefalte frekvens for driveren, 45 Hz. Det betyr tydeligvis at hornmunningen må være
AL = 4,7 m2, hvis vi ser bort fra eventuell kobling til gulv og vegger. I den andre enden setter vi halsarealet til effektivt membranareal for driveren,
A0 = Sd = 0,0855m2. Vi vil helst ikke ha noe særlig forvrengning, men trenger heller ingen voldsom økning i effektivitet, så det burde være et OK startpunkt. Den eksponensielle konstanten blir også gitt av nedre grensefrekvens, og blir m = 1,644. Da vet vi forsåvidt formen på hornet, som må bli
L = 1,06 m langt. Og, ettersom det skal være et odde antall halve bølgelengder ved delefrekvensen, og én halv bølgelengde er odde nok, må delefrekvensen til mellomtonehornet bli 163 Hz. Og det fikser vi ved å sette et volum
VF = 28,7 l mellom membranen og halsen på basshornet, for å få en førsteordens avrulling nettopp ved den frekvensen.
Og da har vi faktisk også bestemt mellomtonehornet. Nedre grensefrekvens blir 163 Hz, sånn at munningsarealet blir AL = 0,4 m2 og konstanten blir m = 5,951. Halsarealet AL bør være som i basshornet for at elementet skal se samme motstand i begge retninger, altså A0 = 0,0855 m2. Da må mellomtonehornet bli korte 0,1 m langt. Øvre delefrekvens kan vi forsåvidt løse elektronisk, men av bare farten regner vi ut at den blir 1000 Hz (øvre anbefalte frekvens for elementet) ved å sette et volum på 4,7 liter mellom membranen og halsen på hornet.
Hvis vi kikker på bildet av Tannoy Westminster en gang til, så ser ikke disse tallene så fryktelig gale ut. Det mellomtonehornet er omtrent slik som vi nettopp har regnet ut, men kanskje en del større og lengre (dvs lavere delefrekvens). Bassen er derimot en helt annen sak, lang og trang. Hvis vi tenker litt over hva disse tallene for et "riktig konstruert" hornsystem betyr, kan vi gå ut fra at diskant og mellomtone (koaksiale) havner sånn omtrent i ørehøyde, 1,1 m over gulvet hos meg. De sitter midt i et grunt, kvadratisk horn på 60x60 cm, 10 cm dypt. Det hornet er omgitt av den kvadratiske munningen fra basshornet på 220x220 cm, når vi legger til arealet som brukes opp av mellomtonehornet. Derimot er ikke monstret spesielt dypt, siden basshornet tydeligvis ikke behøver å være lengre enn litt over meteren. Basshornet starter i et plenumskammer bak elementet, deler seg i fire blekksprutarmer som slynger seg rundt og blir til fire trapesformede åpninger som omkranser mellomtonehornet. Kanskje en halvmeter dypt, sånn ca, uten at jeg har finregnet på profilen.
Gonzo the Great, indeed. Og den går bare ned til 45 Hz. Heldigvis er det 288 cm under taket hos meg, bare i tilfelle jeg noen gang skulle bli gal nok til å bygge tingen.
