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文档简介
1、音箱分频器的作用在音箱中,有一个很不起眼的部件,说它不起眼,是因为在音箱的表面上根本找不到它, 一般人除了想深入了解音箱的人外,也几乎没有关注它的时候。而音箱离了它,又根本无法工作。它就是分频器。在播放音乐时,由于扬声器单元自身的能力与结构限制,只用一个扬声器难以覆盖全部频段,而如果把全频段信号不加分配地直接送入高、中、低音单元中去,在单元频响范围之外的那部分“多余信号”会对正常频段内的信号还原产生不利影响,甚至可能使高音、中音单元损坏。因为这个原因,设计师们必须将音频频段划分为几段,不同频段用不同扬声器进行放声。这就是分频器的由来与作用。从工作原理看,分频器就是一个由电容器和电感线圈构成的滤
2、波网。高音通道只让高频信号通过而阻止低频信号;低音通道正好相反,只让低音通过而阻止高频信号;中音通道则是一个带通滤波器,除了一低一高两个分频点之间的频率可以通过,高频成分和低频成分都将被阻止。看似简单,但在实际使用的分频器中, 为了平衡高低音单元之间的灵敏度差异, 厂家们 需要根据不同情况加入大小不一的衰减电阻或是由电阻、电容构成的阻抗补偿网络, 不同的设计和生产工艺自然使分频器这个看似不起眼的元件在音箱中产生了效果不一的影响。而这些细节,正式所有 HIFI器材必须追求的,这也是 HIFI与普通民用设备的基本区别。全频音箱上限不用切都可以,下限要看音箱尺寸而定。15寸的到60; 12寸的到80
3、; 10寸的到90超低的上限要根据每个音箱的品质而定,你可以现场感觉听,听到哪里舒服就定 哪里。关于超低的下限,我建议分到40以上因为现在的国产超低都是有严重拖尾的现象,40 一下也是场所装修严重共振的地方。分频器设计制作是要看喇叭具体数据的,最简单的是:几寸的喇叭(高音,中低音)两 个喇叭的阻抗各是多少欧。还有就是分频点想选择在多少HZ。衰减选择多少?没有这些初级数据一个最简单的分频器都是弄不好的。分频器定义分频器是 指将不同频段的声音信号区分开来,分别给于放大,然后送到相应频段的扬声器中再进行重放。在高质量 声音重放时,需要进行 电子 分频处理。分频器坏至关重要。功放输出的音 让各单元特定
4、频率的讯号通 器,才能有效地修饰喇叭单 短,淋漓尽致地发挥出各自 相位准确,才能使高、中、 舒适、宽广、自然的音质效位于功率放大器之后,设置在音箱内,通过LC滤波网络,将功率放大分频器:分频器作用分频器是 音箱中的“大脑”,对音质的好 乐讯号必须经 过分频器中的各滤波元件处理, 过。要科学、 合理、严谨地设计好音箱之分频 元的不同特性,优化组合,使得各单元扬长避 应有的潜能, 使各频段的频响变得平滑、声像 低音播放出来 的音乐层次分明、合拍,明朗、分频器分类(1)功率分频器,分别送至各自扬声器。连 点,产生交叉失真,它的参 抗又是频率的函数,与标称放大器前,分频后再用各自 予放大,然后分别送到
5、相应 电子有源滤波器实现,调整 干扰。使得信号损失小,音 成本高,电路结构复杂,运器输出的功率 音频信号分为低音,中音和高音 接简单,使用 方便,但消耗功率,出现音频谷 数与扬声器阻抗有的直接关系,而扬声器的阻 值偏离较大, 因此误差也较大,不利于调整。(2)电子分频器将音频弱信号进行分频的设备,位于功率 独立的功率放大器,把每一个音频频段信号给 的扬声器单元。因电流较小故可用较小功率的 较容易,减少功率损耗,及扬声器单元之间的 质好。但此方 式每路要用独立的功率放大器, 用于专业扩声系统分频器的“阶”5般来说,分频器包括三个基本参数第一个,就是分频器的 分频点,这个应该 不用多说第二个,就是
6、所谓分频器的“路”,也就 信号分成几个不同频段的信号,我们通常说的 器的“路”。第三个,就是分频器的“阶”,也称“类 一个无源 分频器,本质上就是几个高通和这些滤波电路是分频器可以将输入的原始 二分频、三分频,就是分频。低通滤波电路的复合体,而的数量,就是上面所说的“路”。但是在每一个滤波电路中电路中,都可以分别经过多。分频器中的每一路都经过了 真正含义!不规范,因为“阶”并非是 ”的,所以严格的说法应该 因为虽然并不多见,但高频 也是有的。还有三阶、四阶乃至六阶分 更大,分频效果更好,而且 ”得越彻底越干净的分频器 曲线在叠加之后,与原曲线 分频的功率损失大,特别是 不是越高阶的分频就越好。
7、还有更精细的 设计,换句话说,在每一个滤波 次滤波,这个 滤波的次数,就是分频器的“阶 一阶分频器也是感容分频的结构,而二阶 两次滤波,这 个“两次滤波”才是“二阶”的 实际上,“二阶分频器”这样的说法也并 针对整个分频 器的,而是针对其中的某一“路 是“双路分频器,高低频皆采用二阶滤波”, 采用二阶滤波而低频采用一阶滤波这样的设计 除了一阶 分频和二阶分频外,无源分频器 频。采用高阶 分频的好处在于其滤波衰减斜率 也有利于设计 分频补偿电路(因为并不是“分 就是好分频器,理论上说,分频后的两个信号 完全一致,这 才是真正的好分频器),但高阶 相位影响大, 设计不好声音就会乱了套。所以5市场上
8、的2.0多媒体音箱,使用电容或阻容分频的居多,使用分频器的极少,而使用二阶分频的更少。如冲击波SB-2000使用的是一阶分频器5其设计受到相当多的变数与考量而使用二阶分频的,则只有惠威 T200A、M200,漫步者 S2000、1900TIII等寥寥而已。(注:还有不少高档音箱采用的是二阶分频)被动式分频网路曰器被动式分 频网路(Crossover Network ),国内习惯称为55因素所影响,因而是一项很复杂的工作被动式分 叭无法达到“ 因而利用喇叭 应”之目的, 式会音器功能 分别送到不同 叭组合或称为 重之选择。被动分音 元件对频率分音器“功能、用途”是介于扩大器与喇叭之间,由于单一喇
9、全频段响应”(全频段即是20HZ-20KHZ,为人耳听觉范围), 单体尺寸不同的物理频宽响应, 也因此产生了多种尺寸单体运用 就是负责将扩大器全频段输出后 尺寸喇叭单体上,表现其应有的“分音喇叭”,从一音路喇叭到来达到要求的“全频段响 在同一声道上的方式。被动 ,分割成不同频段的声音, 特质。由此出现的多音路喇 多音路喇叭均有其用途与多器的元件组成:L/C/R,即L电感、C电容、 割的特性灵活运用在分频网路上L电感:其特性是阻挡较高频率通滤波器 (Low Pass Filter )”定,其感抗单位为“电感、矽钢片电感等。R电阻,依照各之电感量来决 电感、铁淦氧 要高电感值而 心电感具有磁 种妥
10、协下的产O,只让较低的频率通过通过较低频率的多少是由代表。电感材质常见有:空心 感、矽钢片电感通常只在需 阻的场合下才使用,由于铁 的天性,所以铁心电感是一卩 H、mH 铁淦氧电无法由空心电感来获得低直流电 饱和而在大电流的场合造成失真 物。,也就称为“低该“L电感”C电容:其特性与电感刚好相反,也就是阻挡频率通过,让较高的频率”。高频率通过多少 由C。电容材质种类繁多,但用于被动式通过,称为“ 电容的电容量 分音器中则使电容在被 因为与音质有 损失因素、相中高音域高通滤波器(High Pass Filter决定。其单位为“卩F” 用无极性电容。动式分音器中用于中音域及高音 绝对的相关性,选择
11、电容的材质 位损失以及价格而决定。不超过30卩F的电容可采较佳的域材质上的考量必须慎重, 通常由喇叭单体特性和电容材质。R电阻:并无切割频率的特性,而应用在被动式分音器中是与 容混和搭配, 的用途。喇叭分音 以绝对多数成 为独立的个体被动式分针对特定的频率点和频带来做修器可分为串联式分音器、并联式 为喇叭分音器最佳的选择,其优 ,而且任何一个元件的改变都 音器常用的斜率可分为 4种:三阶斜 率18dB、四阶斜率 24dB。编辑本段主动式分频网路简介电感、电正、等化曲线、灵敏度增减分音器两种。并联式分音器点在于多音路系统中都可视 可能影响到高通或低通的特性。一阶斜 率6dB、二阶斜率12dB、又
12、称为主 动式电子分音器。因为车内空间 形体、喇叭安装指向,在实 务运用上有其 无法变更的因素存在,甩以藉由电子分音器灵活的特性可在各类段上之分频点、相位、Q值变动几时到最理想的频段调整 ,来克服各种 车内变数,以 达到车内最佳聆听环境之目的电子分音器是由低通、带通、高通滤波器所组成主动式电子分音器装置于车用主机与扩大器之间,电子分音器可由二音路到多音路型态,但是所分出来的每一音路讯号都不得必须经过一个扩大器,如果音路分得越多,扩大器也就相等增 加主动式电子分音器之优点1、提高动态范围2、改善暂态表现能力3、对超低音喇叭得到较4、喇叭单体间灵敏度不5、扩大器工作在固定的6阻抗变化较低,可得编辑本
13、段佳与扩大器相容性和十足功率 同的问题容易受到控制 频带上过截失真可降低许多 到较佳的分类表现分频器的接法一般车用分频器上面有8个端子。分频器标 注的输入英文是“ INPUT接低音炮的端子是“ WOOFER"接低音的端子是“ BASS接中音的端子是“ MEDIAN接高音的端子是“ TREBLE"其中INPUT两个端子、WOOFE两个端子、TREBLE有四个 端子,一个是 负极,三个是 高音的增益提升及衰减接头,分别为+3db,Odb,-3db。接法是:主机进来 的输入信号接INPUT低音炮接WOOFER低音接BASS高音接TREBLE正极 看个人试听的感觉,接 +3db,
14、0db, -3db电子分频厂商也适时推出了更多的电 问:“难道只要采用了电子 头理性分析一下这个音频技 更透彻一些。自2007年年中,惠威推出 D1080MKII以来,电子分频这个 关键字在多媒体 音箱领域的出 子分频产品。 分频技术的音 术的应用,或现开始变得频繁起来,一些音箱 在泛滥的褒贬声过后我们不禁要 箱就天下无敌了么”?现在回过 许能够令我们看得更清晰一些, -什么 是电子分频?关键点1所谓电子 分频,就是将 分频电路 提至放大 就这么简单。 问题是为何要将分频电路提前呢关键点2电子 分频有何优势?根据实用扬声器技术编著者王以真老师总 称有源、主动分频)网络有以下优点: 器工作频带变
15、 小;6.各单元 其中几点进行1.瞬态响 首先我们 也应该能明白 的通电螺线圈 而当一个电信 动,导体切割 会产生一个与以上即是 形式(再最理 出一个电流振 器的运动远没 单的信号,对 与上面所提类在这里, 势与扬声器加 电流需要看功电路之前的电路拓扑设计, ?这样做有何好处呢?2.每只放大5.互调失真结出来的特点,电子分频(或1.瞬态响应得到改善;4.动态范围提高;现在仅就已经掌握的资料对窄;3低频过载可能性降低; 灵敏度便于控制六大优点。我们 讨论。应得到改善要弄清楚扬声器的工作原理(实 ),扬声器的最基本的理论基础 产生磁场,与扬声器的磁场相 号完成它的使命消失的时候,振 磁感线也会产生
16、感生电动势,而 运动相反的力矩,将扬声器振膜 扬声器完成一个信号周期运动的 想的状态下,人们希望扬声器振 膜就应该到达规定位置,不会产 有这么简单,但是这即是我们分 扬声器进行冲击后也会产生二次 似)。感生电动势是电子分频技术的关 速后的最终速度有关,在产生感 放至扬声器间的回路阻抗来决定际也并不复杂,普通高中生 就是电磁感应原理。扬声器 互排斥或吸引令振膜振动发生膜依然有惯性,通过惯性运 此时感生电流产生的磁场将 拉回原始位置。最理想、最简单、最基本的 膜能够完全受电磁控制,给 生多余的振动),虽然扬声 析问题的基础(即使是最简 、三次的感生电动势,原理键点,因为产生的感生电动 生电动势后,
17、能产生多大的 ,而这将是产生力矩大小的关键因素。阻抗小的系 统,电流相对就会较大,扬声器回复到 论:功放至扬 阻抗越小(高 感上就会产生原始位置的速度也就越快。至此 声器间的阻抗越小越好。换句话 其对扬 速度快阻尼系数,高制动性), 声音干净、瞬态反映好、产生的感生力矩也会更大 我们可以得出比较清晰的结 说就是功放至扬声器的回路 声器的控制力就越强,在听 的特点,这是第一。2.每只放大器工作频带变窄由于采用了先分频再放大的电路设计,因频信号频带,相对传统的功率分频电路放大器3低频过载可能性降低低频过载频过载可能性频信号的中低 采用的是同一 话,很可能出 而先分频受中低频的影此每组放大器所接收到
18、的音 来说都会变窄。优势是相联系的,可以说低 的结果或好处之一。由于音 ,因此传统的放大器(假设 放大的可能性降低的问题其实与上面的 降低是单个放大器工作频率变窄 频占据了整个信号能量的大部分 款功放IC),在回放电平较大的信号时,如果先全频 现削顶失真。再放大的话,则有可能避免这一点。首先,高频信号可以不响单独放大;其次,截掉高频信号后,降低了放大带宽要求功放IC在放大是,冗余度也更宽裕了,这对提升回放音质的确是有好处的 关键点3采用了电子分频技术的音箱就天下无敌了么?这其实是 尝到甜头后, 小道消息以及 上引入电子分 也是不可能的 老师的结论有 不适于无源设事情。那么电子分频由何局限性呢?
19、我们援引外设时空 Debug一个相当敏感的问题,毕竟目前 开始打算将该技术引入到更高端 已经确认的消息显示,惠威与三 频技术。但是电子分频技术并非 三点:1.由于结构限制,电子分 备;2.电子分频不能像功率分频些米用电子分频的厂商在 的产品领域。据我们收到的 诺都打算在2.0的顶级产品 完美无缺,从哲理上考虑这 频主要应用于有源音箱,而一样将大部分功率集中于一适合于无源设备系统其实也有人尝试,不过 套问题,您将不得不在整个 列如此也无不可,Hi-End产更多见的是有源系统内。监陷了,毕竟多媒体领域大多 大的配套问题,这是我们的功率集中于一个频带结构问题,在相同总功率相 经被放大电路限定,而不能
20、个频带;3.电子分频提高了对扬声器的要求。1. 电子分频主要应用于有源音箱,而不太 电子分频网络多用于专业扩音,在高保真如果采用则需要整套配置,也就是说考虑到配 音频系统中采 用同一品牌的产品(其实高端系 品有不少厂商 是采用整套解决方案的)。不过 听音箱常用的 就是电子分频设计。其实这一点放在多媒体领域内就不算是缺 是有源音箱, 即便是独立功放的产品,也没太 观点。2. 电子分频不能像功率分频一样将大部分 这个问题 是Debug老师首先提出的,由于同的条件下, 在分频后放大的频段最大功率已进行能量分配再分频,最后下面的问题第四。不过首先 扩大产品的总功率,不过成 问题是电子分频将声音信号 是
21、功率分频不灵活。引外设时空 Debug老师的原事先进行分配;而功率放大器则可以天然的先 将能量足够的 信号送至扬声器。不过这个问题并非不可解决,只是涉及到 要突破我们刚 刚讨论的问题的条件,也就是说 本的提升恐怕 又不好解决了。总的来说,这个 的功率在放大 前做了固定分配所致,也可以说3. 电子分频提高了对扬声器的要求对于这一点,由于太过专业,因此我们援作文字(如果一下援引对您的著作权构成印象请与我们联系,一下原文)当然是分频。而次要的作用 题。而对于电子分频来说, 位调整和回放曲线调整上,音箱在设计上还都没有考虑 硬扛。而实际上,分频器对 的先天不足,而且可以有意到对曲线的调整的,但是其 来说,更多依赖扬声器本
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