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分频器是什么东西——剖析音箱分频器的结构、特点

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发表于 2018-9-13 13:09:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
  音箱分频器可以将声音信号分成若干个频段。如二分频器就是由一个高通滤波器和一个低通滤波器组成。三分频则又增加了一个带通滤波器。分频器是音箱中的“大脑”,对音质的好坏至关重要。

百宝城影音—分频器 1.jpg

百宝城影音—分频器 1.jpg
  分频器的使用问题音响技术分频器是一种可以将声音信号分成若干个频段的音响设备。
  我们知道,我们能够听到的声音的频率范围是在20Hz—20kHz之间,祈望仅使用一只扬声器就能够保证放送、20Hz—20kHz这样宽频率的声音是很难做到的,因为这会在技术上存在各种各样的问题和困难。所以,在通常情况下,高质量的放音系统,为了保证再现声音的频率响应和频带宽度,在专业范畴内大都采用高低音分离式音箱放音,而采用高低音分离式音箱放送声音时,就必然要使用分频器。
  结构
  音箱分频器采用了下图结构,具体分析:

百宝城影音—分频器 2.jpg

百宝城影音—分频器 2.jpg
  连接高音喇叭的电路:让电流先流过电容器,阻止低频,让高频通过,并且喇叭与一个线圈并联,让线圈产生负电压,那么这个电压对于高音喇叭来说正好是一个电压补偿,于是可以近似地逼真还原声音电流。
  连接低音喇叭电路:电流先流过线圈,这样高频部分被阻止,而低频段由于线圈基本没有阻碍作用而顺利通过,同样,低音喇叭并联了一个电容器,就是利用电容器在高频的时候产生一个电压来补偿损失的电压,道理和高音喇叭端是一样的。

百宝城影音—分频器 3.jpg

百宝城影音—分频器 3.jpg
  作用
  1.使各种扬声器都工作在最合适的音频段
  振膜尺寸和材料不同的扬声器,其最佳工作频带也不同。口径越大的扬声器,则低频特性就越好。所以,在其他条件相同时情况下,18英寸的低音效果肯定优于15英寸的低音效果就是这个道理.
  振膜材料的刚性和脆度越好、质量越轻,放音的高频特性就越好。很多高音扬声器采用钛膜或铟膜作为振膜材料,就是为了提高其高频特性;而低音扬声器的振膜一般采用纸、碳纤维、防弹布和橡皮(边)等材料,以利于低音再现。
  使用分频器可以将高频信号送到高音扬声器中,低频信号送到低音扬声器中,高、低频信号各行其道,尽可能大地利用了各自扬声器的工作频带优势,以保证不同工作频段的扬声器充分发挥作用,使各频率的放音特性更加均衡一致。
  2.不同频率声音扬声器振膜振动幅度不同所引起的切割失真
  扬声器发音时,其振摸的低音振动幅度大、高音振动幅度小。从理论上讲,扬声器纸盆的振动幅度与再现声音频率的平方成反比,即同一扬声器振膜,在相同幅度的信号电压作用下,频率越低,振幅越大,也就是说,如果频率增加10倍,振幅将减少10的平方倍,即100倍。
  如果我们用一只扬声器产生很宽频率范围的声音,由于振膜机械性能的限制,同时存在振幅非常宽的振动变化是非常困难的,这就必将发生声音切割失真的现象,使再现声音质量受到一定影响。
  研究发现,切割失真对低音的影响最大,当低音扬声器放送低音的同时,只要还有高音成分存在,就必然会导致切割失真,使低音出现发抖、发颤的现象。当然,高音扬声器出现切割失真也会使高音出现嘶哑的声音,只是影响没有低音大而已。
  3.减少同一音箱中的不同扬声器之间产生的声音
  干涉现象对于高、低音分离式音箱中的高音扬声器和低音扬声器来说,虽然它们的工作频段不同,但是如果将全频信号不加分频地送人高音扬声器和低音扬声器,肯定会出现高、低音扬声器同时发出相同声音的情况,当不同扬声器的相同声音相遇时,就很可能产生声波互相干涉现象有一点声学常识的人都知道,一旦出现声音干涉现象,就会出现梳状滤波效应、驻波等一系列问题,这些问题均会不同程度地影响声音的良好再现。
  设置分频电路后,高音和低音扬声器分别获得自己最佳工作频段声音信号,它们之间发出声音的频率范围几乎不覆盖,除音箱分频点和分频交叉区域还会存在少量干涉外,其余频率声音的干涉现象根本就不再存在了。

百宝城影音—分频器 4.jpg

百宝城影音—分频器 4.jpg
  特点
  分频器有两大类:一类是被动分频器(PassiVe Crossover),亦称功率分频器;另一类是主动分频器(Active Crossover),亦称电子分频器。
  1、被动分频器
  被动分频器是一种音箱内置分频器,由电容和电感滤波网络构成,其特点是分频网络设置在功率放大器和扬声器之间。这种分频器把从功率放大器直接出的全频音频功率信号分为低音和高音或者低音、中音和高音,将分频后的信号按不同频段分配给各频段扬声器。在全频高、低音或高、中、低音主动分频音箱中,均由被动分频电路完成分频任务
  2.主动分频器
  主动分频器是一种将全频音频弱信号进行分频的设备,一般由有源电子线路分频系统构成,其特点是分频系统位于功率放大器前,将全频音频弱分频后,把低音、高音或低音、中音、高音信号分别送至各自功率放大器,然后由功放分别输出到低音、高音或低音、中音、高音扬声器,这种方法被称为主动分频,因工作在弱信号情况下,故可用小功率的电子有源滤波器实现分频。

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