模擬分頻�是音箱內(nèi)的一種電路裝�,用以將輸入的模擬音頻信號分離成高音、中�、低音等不同部分,然后分別送入相應(yīng)的高、中、低�喇叭單元中重�。之所以這樣�,是因為任何單一�喇叭都不可能完美的將聲音的各個頻段完整的重放出來�
分頻器是指將不同頻段的聲音信號區(qū)分開來,分別給于放大,然后送到相應(yīng)頻段的揚聲器中再進行重放。在高質(zhì)量聲音重放時,需要進行電子分頻處理�
分頻器是音箱中的“大腦”,對音�(zhì)的好壞至�(guān)重要。功放輸出的音樂訊號必須�(jīng)過分頻器中的過濾波元件處�,讓各單元特定頻率的訊號通過。要科學、合理、嚴�?shù)卦O(shè)計好音箱之分頻器,才能有效地修飾喇叭單元的不同特�,優(yōu)化組�,使得各單元揚長避短,淋漓盡致地�(fā)揮出各自�(yīng)有的潛能,使各頻段的頻響變得平滑、聲像相位準確,才能使高、中、低音播放出來的音樂層次分明、合�、明�、舒�、寬�、自然的音質(zhì)效果�
從電路結(jié)�(gòu)來看,分頻器本質(zhì)上是由電容器和電感線圈構(gòu)成的LC濾波�(wǎng)�(luò),高音通道是高通濾波器,它只讓高頻信號通過而阻止低頻信�;低音通道正好相反,它只讓低音通過而阻止高頻信�;中音通道則是一個帶通濾波器,除了一低一高兩個分頻點之間的頻率可以通過,高頻成份和低頻成份
都將被阻�。在實際的分頻器中,有時為了平衡�、低音單元之間的靈敏度差異,還要加入衰減電阻;另�,有些分頻器中還加入了由電阻、電容構(gòu)成的阻抗補償�(wǎng)�(luò),其目的是使音箱的阻抗曲線心理平坦一�,以便于功放�(qū)��
位于功率放大器之�,設(shè)置在音箱�(nèi),通過LC濾波�(wǎng)�(luò),將功率放大器輸出的功率音頻信號分為低音,中音和高音,分別送至各自揚聲器。連接簡單,使用方便,但消耗功�,出�(xiàn)音頻谷點,產(chǎn)生交叉失�,它的參�(shù)與揚聲器阻抗有的直接�(guān)系,而揚聲器的阻抗又是頻率的函數(shù),與標稱值偏離較�,因此誤差也較大,不利于�(diào)��
將音頻弱信號進行分頻的設(shè)備,位于功率放大器前,分頻后再用各自獨立的功率放大器,把每一個音頻頻段信號給予放�,然后分別送到相應(yīng)的揚聲器單元。因電流較小故可用較小功率的電子有源濾波器實�(xiàn),調(diào)整較容易,減少功率損�,及揚聲器單元之間的干擾。使得信號損失小,音�(zhì)好。但此方式每路要用獨立的功率放大�,成本高,電路結(jié)�(gòu)�(fù)�,運用于擴聲系統(tǒng)�
被動�
被動式分頻網(wǎng)路(Crossover Network�,國�(nèi)習慣稱為“分音器”,其設(shè)計受到相當多的變�(shù)與考量
因素所影響,因而是一項很�(fù)雜的工作�
被動式分音器“功�、用途”是介于擴大器與喇叭之間,由于單一喇叭無法達到“全頻段響應(yīng)”(全頻段即�20HZ-20KHZ,為人耳聽覺范圍),因而利用喇叭單體尺寸不同的物理頻寬響應(yīng),來達到要求的“全頻段響應(yīng)”之目的,也因此�(chǎn)生了多種尺寸單體運用在同一聲道上的方式。被動式分音器功能就是負責將擴大器全頻段輸出�,分割成不同頻段的聲音,分別送到不同尺寸喇叭單體�,表�(xiàn)其應(yīng)有的特質(zhì)。由此出�(xiàn)的多音路喇叭組合或稱為“分音喇叭�,從一音路喇叭到多音路喇叭均有其用途與多重之選��
被動分音器的元件組成:L/C/R,即L電感、C電容、R電阻,依照各元件對頻率分割的特性靈活運用在分頻�(wǎng)路上�
L電感:其特性是阻擋較高頻率,只讓較低的頻率通過,也就稱為“低通濾波器(Low Pass Filter)�。通過較低頻率的多少是由該“L電感”之電感量來決定,其感抗單位為“μH、mH”代�。電感材�(zhì)常見有:空心電感、鐵淦氧電感、矽鋼片電感�。鐵淦氧電感、矽鋼片電感通常只在需要高電感值而無法由空心電感來獲得低直流電阻的場合下才使用,由于鐵心電感具有磁飽和而在大電流的場合造成失真的天�,所以鐵心電感是一種妥�(xié)下的�(chǎn)��
C電容:其特性與電感剛好相反,也就是阻擋低頻率通過,讓較高的頻率通過,稱為“高通濾波器(High Pass Filter)�。高頻率通過多少由C電容的電容量決定。其單位為“μF�。電容材�(zhì)種類繁多,但用于被動式分音器中則使用無極性電��
輸入和輸出部分都清晰可見的應(yīng)用分頻器
輸入和輸出部分都清晰可見的應(yīng)用分頻器
電容在被動式分音器中用于中音域及高音域材�(zhì)上的考量必須慎重,因為與音質(zhì)有的相關(guān)�,選擇電容的材質(zhì)通常由喇叭單體特性和電容損失因素、相位損失以及價格而決��
中高音域不超�30μF的電容可采較佳的材質(zhì)�
R電阻:并無切割頻率的特性,而應(yīng)用在被動式分音器中是與電�、電容混和搭�,針對特定的頻率點和頻帶來做修正、等化曲線、靈敏度增減的用��
喇叭分音器可分為串聯(lián)式分音器、并�(lián)式分音器兩種。并�(lián)式分音器以多�(shù)成為喇叭分音器的選擇,其�(yōu)點在于多音路系統(tǒng)中都可視為獨立的個體,而且任何一個元件的改變都可能影響到高通或低通的特��
被動式分音器常用的斜率可分為4種:一階斜�6dB、二階斜�12dB、三階斜�18dB、四階斜�24dB�
主動�
又稱為主動式電子分音器。因為車�(nèi)空間形體、喇叭安裝指�,在實務(wù)運用上有其無法變更的因素存在,所以由電子分音器靈活的特性可在各類段上之分頻點、相�、Q值變動幾時到最理想的頻段調(diào)�,來克服各種車內(nèi)變數(shù),以達到車內(nèi)聆聽�(huán)境之目的�
電子分音器是由低�、帶�、高通濾波器所組成�
主動式電子分音器裝置于車用主機與擴大器之�,電子分音器可由二音路到多音路型�(tài),但是所分出來的每一音路訊號都不得必須經(jīng)過一個擴大器,如果音路分得越�,擴大器也就相等增加�
�(yōu)�
1、提高動�(tài)范圍
2、改善暫�(tài)表現(xiàn)能力
3、對超低音喇叭得到較佳與擴大器相容性和十足功率
4、喇叭單體間靈敏度不同的問題容易受到控制
5、擴大器工作在固定的頻帶上過截失真可降低許多
6、阻抗變化較�,可得到較佳的分類表�(xiàn)
正弦分頻�
正弦分頻器有兩種實現(xiàn)方法:利用頻率占�(jù)�(xiàn)象實�(xiàn)分頻的占�(jù)分頻器和利用正反饋原理實�(xiàn)分頻的再生分頻器�
占據(jù)分頻
也稱為牽引分頻或同步分頻。一個振蕩頻率為fosc的正弦振蕩器,在外加頻|<△fP率為fi的電動勢作用�,若|fi—fosc|<△fP,振蕩器的振蕩頻率能被牽引到fi�,使fosc=fi,這種�(xiàn)象稱為頻率占�(jù)。△fp稱為占據(jù)頻帶。若fi靠近振蕩頻率fosc的N次諧波頻率,且它們的差� |fi—Nfosc|處在占據(jù)頻帶�(nèi),則振蕩器的振蕩頻率就被牽引到fi/N�,產(chǎn)生出所需的分頻電壓。當外加電壓振幅一定時,占�(jù)頻帶的大小與分頻次數(shù)N有關(guān)。N越大,占�(jù)頻帶越小,即牽引越困�。因�,占�(jù)分頻器只能實�(xiàn)低次(N=2�3)分��
再生分頻
圖中所示的為反饋系�(tǒng)實現(xiàn)分頻的電�。若�(huán)路設(shè)計合�,則能維持圖中各點的頻率�(guān)�。環(huán)路的輸出信號頻率f0為輸入信號頻率fi的N次分頻值,即f0=fi/N。采用不同倍頻次數(shù)的倍頻�,就可實�(xiàn)不同次數(shù)的分��
脈沖分頻�
利用漢穩(wěn)�(tài)電路的計�(shù)功能實現(xiàn)分頻的電路,又稱為數(shù)字分頻器。在這種分頻器中,輸入信號脈沖為計數(shù)器的計數(shù)信號。若計數(shù)器的計數(shù)模為N,則從其進位輸出端可獲得N次分頻的脈沖信號。從各觸�(fā)器輸出端可獲得分頻比小于或等于N的脈沖信��
改變計數(shù)器的計數(shù)模(即分頻比�,在中規(guī)模集成計�(shù)器中,可通過不同反饋�(wǎng)�(luò)反饋到清零端或置�(shù)端等方法實現(xiàn);在移位寄存器中,可通過反饋到串行輸入端的方法實�(xiàn)�
用單�(wěn)�(tài)觸發(fā)器也可實�(xiàn)分頻。例如,在時刻集成單�(wěn)�(tài)觸發(fā)器被輸入脈沖的下降沿觸發(fā)而產(chǎn)生寬度為tw的脈�。若tw在范圍內(nèi)(N-1)Ti ~(NTi-tR)范圍�(nèi)(tR是單�(wěn)�(tài)觸發(fā)器的恢復(fù)時間�,則輸出分頻比為N的脈沖信號。與此相類似,用輸入脈沖控制多諧振蕩器,使它的狀�(tài)翻轉(zhuǎn)時刻與經(jīng)過若干個周期的輸入脈沖相同�,就能輸出整�(shù)分頻比的脈沖信號。此類分頻器可以在不改變電路�(jié)�(gòu)的情況下借助定時元件參數(shù)的調(diào)整來改變分頻�,因而又稱為任意分頻��
在集成分頻器中有程序分頻器和分數(shù)分頻�。前者的分頻比可通過�(yù)置碼進行程控:后者的每N個輸入脈沖中只有M個脈沖能輸出,因而實�(xiàn)分頻比為f0/fi=M/N的分�(shù)分頻(M,N均為正整�(shù)�,但輸出脈沖往往不是等間隔的�
此外,在通用�?qū)S玫�?shù)字信號處理器中用軟件也可實現(xiàn)分頻�
一般車用分頻器上面�8個端��
分頻器標注的輸入英文是“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 兩個端�、WOOFER兩個端�、TREBLE有四個端子,一個是負極,三個是高音的增益提升及衰減接頭,分別為+3db�0db�-3db�
接法是:
主機進來的輸入信號接 INPUT
低音炮接 WOOFER
低音� BASS
高音� TREBLE
正極 看個人試聽的感�,接+3db�0db�-3db�
高保真的音箱多數(shù)都是由兩只或兩只以上的揚聲器單元�(gòu)�,要高�(zhì)量的還原20Hz~20kHz全頻段的音頻信號,必須借助�(yōu)�(zhì)分頻器的�(xié)�.由于各自音箱的揚聲器單元不同,分頻器也就不能簡單的代用,必須按照具體揚聲器單元的特性進行制作.總結(jié)出一套較為完善的�(shè)計、制�、調(diào)試方�,只要求制作者備有一張內(nèi)�20Hz~20kHz純音頻測試信號的《雨果金碟�、一個話筒信號放大電路、一只話筒和一塊數(shù)字萬用表,而不需要專門的測試儀�.
�(yè)余制作音�,建議選擇兩分頻的方式�
一、分頻點頻率f的選�
兩分頻音箱的分頻�,可以在2~5kHz之間進行�(yōu)化選擇。一般把分頻點頻率f選在低音單元自上限起一個倍頻程以�,高音單元自下限起一個倍頻程以上的范圍�(nèi)�
�、分頻器與功率的分配
�(gòu)成音箱的�、低音單�,各自的標稱功率是不一樣的,而在實際節(jié)目信號的功率譜中,高�、低頻信號的比例也是不一樣的,因此將各種信號�(tǒng)計平均后,就得到了圖1所示的模擬信號功率�.將圖1的功率譜進行計算,就得到了圖2所示的功率分配曲線.在選擇分頻點時,一定要考慮功率的分配問�,使高音單元留有一定的余量。圖2表示20Hz~20kHz的總功率�(guī)一化為100%,把20Hz至某頻率f所占功率為總功率的百分�(shù),應(yīng)用舉例如��
如分頻點�2?5kHz的二分頻系統(tǒng),由�2的橫座標2?5kHz到曲線相交,從縱座標讀出百分數(shù),則20Hz~2.5kHz的功率比例為87%�2?5kHz~20kHz的功率比例為13%。當總功率為100W�,則低音功率W�=100×87%=87W,高音功率W�=100×13%=13W�
使用上面的功率分配關(guān)系時,還請注意揚聲器單元的功率標�。一般產(chǎn)品標注是額定正弦功率(RMS),而有的制造廠為了商業(yè)目的�,標注峰值功率或稱為音樂功率,但�(shù)值一般卻是RMS功率�2~4��
�、分頻方式的選擇
分頻方式雖然�6dB/oct型�18dB/oct��3dB降落點交叉型�12dB/oct��6dB降落點交叉型等數(shù)�,但綜合考慮它們的�(yōu)缺點,建議使�12dB/oct型�
�、分頻網(wǎng)�(luò)
�(shè)計分頻網(wǎng)�(luò)�,如把負載單元加入RC阻抗補償電路,作為恒阻抗進行�(shè)計,這樣當然�,但筆者查閱大量書刊資料后,發(fā)�(xiàn)RC阻抗補償電路的計算方法有多種,而得出的RC值也不相�,讓人不易選�,只好按頻點電阻法來進行�(shè)��
首先,用�3所示電路連接,測出高、低音單元在分頻點處的阻�(注意不要用單元標稱阻抗代�,否則誤差會很大,然后進行右上表中的計算和按圖將LC元件連接,即告初步制作完成。高、低音單元的靈敏度不平衡,可用電阻衰減調(diào)節(jié)(1997年《電子報》第15期有專門文章介紹),制作時建議使用�(yōu)�(zhì)聚丙烯電�,優(yōu)化設(shè)計空芯電感,將元件用熱熔膠固定在印制板上,電感可用棉線或塑料扎扣帶加強固�,用搭棚焊的方法連接,做成高、低音通道各自獨立的分線分音方��
�、調(diào)試方�
根據(jù)聲壓級平方反比定�,點聲源在自由空間�,距離增加一�,聲壓級衰�6dB.利用這一定律,就可以進行下面的實際操�.
把音箱體和揚聲器單元裝好,不接分頻�,用《雨果金碟》測試信�,按正常的放音方式,用固定音�2~3W,重復(fù)播放分頻點處頻率f,用圖4自制的簡易聲壓測試儀,�2m處測試聲�,�(diào)節(jié)話筒音量電位器使�(shù)字萬用表讀�(shù),為一容易記憶的整�(shù),記下備用.然后,接入分頻器低通網(wǎng)�(luò),將聲壓計放在1m�,測試讀�(shù)與上次應(yīng)相同,否則,按讀�(shù)�(�)增大(減小)電容�,直到讀�(shù)相同(這時分頻點頻率f衰減6dB).然后,將信號重新直接輸入低音單�,將測試信號調(diào)節(jié)成高于分頻點頻率f的倍頻程信�,用聲壓計�4m處測試聲�,記下讀�(shù)備用.,接入分頻器低通網(wǎng)�(luò),將聲壓計放在1m�,讀�(shù)與上次相�,否則,稍加微調(diào)(這時倍頻程頻率f衰減12dB),這樣,低音�(wǎng)�(luò)就調(diào)試完�.高音�(wǎng)�(luò)重復(fù)以上操作步驟,�(diào)節(jié)電感,注意第二步輸入低于分頻點頻率f的倍頻程信�.這樣,一套高�(zhì)量的分頻器就制作和調(diào)試完�.
一般來�,分頻器包括三個基本參�(shù)�
�,就是分頻器的分頻點,這個應(yīng)該不用多說�
第二�,就是所謂分頻器的“路”,也就是分頻器可以將輸入的原始信號分成幾個不同頻段的信號,我們通常說的二分�、三分頻,就是分頻器的“路��
第三�,就是分頻器的“階�,也稱“類��
一個無源分頻器,本�(zhì)上就是幾個高通和低通濾波電路的�(fù)合體,而這些濾波電路的數(shù)�,就是上面所說的“路�。但是在每一個濾波電路中,還有更精細的設(shè)計,換句話說,在每一個濾
波電路中,都可以分別�(jīng)過多次濾波,這個濾波的次數(shù),就是分頻器的“階”�
一階分頻器也是感容分頻的結(jié)�(gòu),而二階分頻器中的每一路都�(jīng)過了兩次濾波,這個“兩次濾波”才是“二階”的真正含義�
實際�,“二階分頻器”這樣的說法也并不�(guī)�,因為“階”并非是針對整個分頻器�,而是針對其中的某一“路”的,所以嚴格的說法�(yīng)該是“雙路分頻器,高低頻皆采用二階濾波�,因為雖然并不多�,但高頻采用二階濾波而低頻采用一階濾波這樣的設(shè)計也是有��
除了一階分頻和二階分頻�,無源分頻器還有三階、四階乃至六階分�。采用高階分頻的好處在于其濾波衰減斜率更�,分頻效果更�,而且也有利于�(shè)計分頻補償電路(因為并不是“分”得越徹底越干凈的分頻器就是好分頻器,理論上說,分頻后的兩個信號曲線在疊加之后,與原曲線完全一�,這才是真正的好分頻器�,但高階分頻的功率損失大,特別是相位影響�,設(shè)計不好聲音就會亂了套。所以不是越高階的分頻就越好�
市場上的2.0多媒體音箱,使用電容或阻容分頻的居多,使用分頻器的極�,而使用二階分頻的更少。如沖擊波SB-2000使用的是一階分頻器,而使用二階分頻的,則只有惠威T200A、M200,漫步者S2000�1900TIII等寥寥而已。(注:還有不少音箱采用的是二階分頻��
維庫電子�,電子知識,一查百��
已收錄詞�161583�