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分頻電路
閱讀�5627時間�2017-10-20 09:45:31

    在一個揚(yáng)聲器系統(tǒng)�,人們把箱體、分頻電�、揚(yáng)聲器單元稱為�(yáng)聲器系統(tǒng)的三大件,而分頻電路對�(yáng)聲器系統(tǒng)能否高質(zhì)量地還原電聲信號起著極其重要的作�。尤其在�、高頻部分,分頻電路所起到的作用就更為明顯�

作用

    1、合理地分割各單元的工作頻段�
    2、合理地�(jìn)行各單元功率分配�
    3、使各單元之間具有恰�(dāng)?shù)南辔魂P(guān)系以減少各單元在工作中出�(xiàn)的聲干涉失真�
    4、利用分頻電路的特性以彌補(bǔ)單元在某頻段里的聲缺陷;
    5、將各頻段圓滑平順地對接起來。顯�,分頻電路的這些作用已被人們所�(rèn)識和接受�

分頻�(diǎn)

    1)分頻點(diǎn)指分頻器高通、帶通和低通濾波器之間的分界點(diǎn),常用頻率來表示,單位為赫茲。分頻點(diǎn)�(yīng)根據(jù)各頻段揚(yáng)聲器單元或音箱的頻率特性和功率分配來具體確�
    2)分頻點(diǎn)的選擇:
    1、考慮中低單元指向性實(shí)用邊界頻率f=345/d(d=單元振膜有效直徑�。通常8”單元的邊界頻率�2k�6.5”單元的邊界頻率�2.7k�5”單元為3.4k�4”單元為4.3k。也就是說使用上述單�,其分頻�(diǎn)不能大于各單元所對應(yīng)的實(shí)用邊界頻��
    2、從高音單元諧振頻率考慮,分頻點(diǎn)�(yīng)大于三倍的諧振頻率。也就是說從高音單元的角度出�(fā);通常分頻�(diǎn)�(yīng)大于2.5k�
    3、考慮中低音單元高端響�(yīng)Fh,通常分頻�(diǎn)不應(yīng)大于1/2Fh。實(shí)際上,二分頻音箱上述條件很難得到同時滿足。這時�(shè)�(jì)者應(yīng)在這三者中有一個比較好的折中選�。但必須�(qiáng)�(diào)的是,個條件即�(shí)用邊界頻率應(yīng)該優(yōu)先滿足�
    4、三分頻的情況下;通常�(yīng)將兩個分頻點(diǎn)隔得愈遠(yuǎn)(應(yīng)在三個倍頻程以上),組合后的系�(tǒng)響應(yīng)會變得愈�。否�,將會出�(xiàn)�(fù)雜的干擾輻射�(xiàn)��
    5、低音與中音的分頻點(diǎn)�(yīng)考慮人聲聲像定位的問�。應(yīng)使人聲的重放盡可能由中音單元來承�(dān),以避免人聲的聲像定位音色發(fā)生過大的變化。這一�(diǎn)往往容易被設(shè)�(jì)者所忽視。通常這一分頻�(diǎn)�(yīng)�200-300Hz
    我們知�,人可以聽到的聲音的頻率范圍是在20Hz�20kHz之間,祈望僅使用一只揚(yáng)聲器就能夠保證放�20Hz�20kHz這樣寬頻率的聲音是很難做到的,因?yàn)檫@會在技�(shù)上存在各種各樣的問題和困�。所以,在通常情況�,高�(zhì)量的放音系統(tǒng)為了保證再現(xiàn)聲音的頻率響�(yīng)和頻帶寬�,在范疇�(nèi)大都采用高低音分離式音箱放音。而采用高低音分離式音箱放送聲音時,就必然要對聲音按頻段分�,將聲音按頻率分段的個數(shù)就是聲音分頻�(shù)�
    聲音的分頻主要是受揚(yáng)聲器的控�,因?yàn)榻^大多�(shù)�(yáng)聲器都有自己最適合的頻率范�,真正的高質(zhì)量全頻揚(yáng)聲器非常少見并且價格極端昂貴。同時為了克服不同頻率聲音揚(yáng)聲器引起的切割失真和減少同一音箱中的不同�(yáng)聲器之間�(chǎn)生的聲音干涉�(xiàn)�,必須對聲音�(jìn)行分�,將不同頻段的聲音送入不同的揚(yáng)聲器�

分類

    從分頻方式看可以分為兩種,一種是主動分頻(ActiveCrossover�,或者叫電子分頻,也可以叫外置分�、有源分�;另一種是被動分頻(PassiveCrossover�,或者叫功率分頻,也可以叫內(nèi)置分頻、無源分�。主動分頻是指分頻器不在音箱�(nèi)�,而在功率放大之前,由于此時聲音信號很�,因此容易將聲音徹底分頻,缺�(diǎn)是相�(yīng)的電子線路分頻點(diǎn)較為固定,不容易和不同揚(yáng)聲器配合,常見于高端和音響,隨著多路功放的普�,主動分頻方式比以前普及很多。被動分頻是指分頻器在音箱內(nèi),此時聲音信號已�(jīng)�(jīng)過放大,分頻電路會造成一定干�,但音箱可以適用于不同功��
    最簡單的分頻就是二分頻,將聲音分為高頻和低�,分頻點(diǎn)需要高于低音喇叭上限頻率的1/2,低于高音喇叭下限頻率的2倍,一般的分頻�(diǎn)�2K�5K之間。但是這樣分頻對低音照顧仍然不夠完�,因?yàn)榈鸵魹榱双@得更好效�,往往需要單�(dú)處理,并且揚(yáng)聲器的切割失真對低音的影響也,因此近些年三分頻逐漸流行起來。三分頻是將聲音分為低音、中音和高音,有兩個分頻點(diǎn),低音分頻點(diǎn)一般在200Hz以下,或�120Hz,甚至更�,高音分頻點(diǎn)一般為2Hz�6KHz。此外也有少量的四分頻或者多分頻系統(tǒng)。顯然更多分頻數(shù)理論上更有利于聲音的還原,但過多的分頻點(diǎn)會造成整體成本上升,并且實(shí)際效果提升有限,因此常見的分頻數(shù)仍然是二分頻和三分頻�

�(yōu)�(diǎn)

    瞬態(tài)響應(yīng)得到改善
    首先要弄清楚�(yáng)聲器的工作原理(�(shí)際也并不�(fù)�,普通高中生也應(yīng)該能明白),�(yáng)聲器的最基本的理論基�(chǔ)就是電磁感應(yīng)原理。揚(yáng)聲器的通電螺線圈產(chǎn)生磁�,與�(yáng)聲器的磁場相互排斥或吸引令振膜振動發(fā)生。而當(dāng)一個電信號完成它的使命消失的時�,振膜依然有慣性,通過慣性運(yùn)�,導(dǎo)體切割磁感線也會�(chǎn)生感生電動勢,而此時感生電流產(chǎn)生的磁場將會�(chǎn)生一個與�(yùn)動相反的力矩,將�(yáng)聲器振膜拉回原始位置�
    以上即是�(yáng)聲器完成一個信號周期運(yùn)動的最理想、最簡單、最基本的形式(再最理想的狀�(tài)�,人們希望揚(yáng)聲器振膜能夠完全受電磁控制,給出一個電流振膜就�(yīng)該到�(dá)�(guī)定位�,不會產(chǎn)生多余的振動�,雖然揚(yáng)聲器的運(yùn)動遠(yuǎn)沒有這么簡單,但是這即是人們分析問題的基礎(chǔ)(即使是最簡單的信號,對揚(yáng)聲器�(jìn)行沖擊后也會�(chǎn)生二�、三次的感生電動勢,原理與上面所提類似)�
    在這里,感生電動勢是電子分頻技�(shù)的關(guān)鍵點(diǎn),因?yàn)楫a(chǎn)生的感生電動勢與�(yáng)聲器加速后的最終速度有關(guān),在�(chǎn)生感生電動勢�,能�(chǎn)生多大的電流需要看功放至揚(yáng)聲器間的回路阻抗來決定,而這將是產(chǎn)生力矩大小的�(guān)鍵因�。阻抗小的系�(tǒng),電流相對就會較�,產(chǎn)生的感生力矩也會更大。揚(yáng)聲器回復(fù)到原始位置的速度也就越快。至此人們可以得出比較清晰的�(jié)論:功放至揚(yáng)聲器間的阻抗越小越好。換句話說就是功放至�(yáng)聲器的回路阻抗越?。ǜ咦枘嵯�?shù),高制動性),其對揚(yáng)聲器的控制力就越�(qiáng),在聽感上就會產(chǎn)生聲音干�、瞬�(tài)反映�、速度快的特點(diǎn),這是�
    每只放大器工作頻帶變�
    由于采用了先分頻再放大的電路�(shè)�(jì),因此每組放大器所接收到的音頻信號頻帶,相對傳�(tǒng)的功率分頻電路放大器來說都會變窄�
    低頻過載可能性降�
    低頻過載可能性降低的問題其實(shí)與上面的�(yōu)勢是相聯(lián)系的,可以說低頻過載可能性降低是單個放大器工作頻率變窄的結(jié)果或好處之一。由于音頻信號的中低頻占�(jù)了整個信號能量的大部分,因此傳統(tǒng)的放大器(假�(shè)采用的是同一款功放IC�,在回放電平較大的信號時,如果先全頻放大的話,很可能出現(xiàn)削頂失真。而先分頻再放大的話,則有可能避免這一�(diǎn)。首先,高頻信號可以不受中低頻的影響單獨(dú)放大;其�,截掉高頻信號后,降低了放大帶寬要求,功放IC在放大時,冗余度也更寬裕�,這對提升回放音質(zhì)的確是有好處��

挑選

    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)�(jì)分頻�(bǔ)償電路(�?yàn)椴⒉皇恰胺帧钡迷綇氐自礁蓛舻姆诸l器就是好分頻�,理論上�,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)�(jì)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�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�

維庫電子通,電子知識,一查百��

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