分頻器的主要參數(shù)

什么是分頻器

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。

分頻器是音箱內(nèi)的一種電路裝置，用以將輸入的模擬音頻信號分離成高音、中音、低音等不同部分，然后分別送入相應(yīng)的高、中、低音喇叭單元中重放。之所以這樣做，是因為任何單一的喇叭都不可能完美的將聲音的各個頻段完整的重放出來。

分頻器是音箱中的“大腦”，對音質(zhì)的好壞至關(guān)重要。功放輸出的音樂訊號必須經(jīng)過分頻器中的過濾波元件處理，讓各單元特定頻率的訊號通過。要科學(xué)、合理、嚴(yán)謹(jǐn)?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性，優(yōu)化組合，使得各單元揚長避短，淋漓盡致地發(fā)揮出各自應(yīng)有的潛能，使各頻段的頻響變得平滑、聲像相位準(zhǔn)確，才能使高、中、低音播放出來的音樂層次分明、合拍、明朗、舒適、寬廣、自然的音質(zhì)效果。

在一個揚聲器系統(tǒng)里，人們把箱體、分頻電路、揚聲器單元稱為揚聲器系統(tǒng)的三大件，而分頻器是音箱中的“大腦”，分頻電路對揚聲器系統(tǒng)能否高質(zhì)量地還原電聲信號起著極其重要的作用。尤其在中、高頻部分，分頻電路所起到的作用就更為明顯。

總的來說可將分頻器可定義為：將輸入的電信號分離成兩路單獨的信號，且使每一路信號的帶寬均小于原始信號的帶寬，這種由一對或多對濾波器構(gòu)成的裝置就稱為分頻器。也可稱為“頻率分配網(wǎng)絡(luò)”。

分頻器通常由高通(低切)濾波器(簡稱為HPF)和低通(高切)濾波器(簡稱為LPF)組成。濾波器是一種頻率選擇器件，可以通過被選擇的頻率而阻礙其他的頻率通過。濾波器通常有以下三個參數(shù)：截止頻率，網(wǎng)絡(luò)類型，斜率。截止頻率是指濾波器的響應(yīng)在低于它的最大電平時跌落到某點的頻率，通常為最大電平的0.707倍或0.5倍，或下降3dB或6dB時的頻率。

一般來說，分頻器包括三個基本參數(shù)：分頻點、路和階。下面詳細(xì)介紹一下各參數(shù)的意義。

分頻點

分頻點指分頻器高通、帶通和低通濾波器之間的分界點，常用頻率來表示，單位為赫茲。高低音兩分頻音箱只有一個分頻點，高、中、低三分頻音箱有兩個分頻點，分頻點應(yīng)根據(jù)各頻段揚聲器單元或音箱的頻率特性和功率分配來具體確定。

分頻點通常定義為兩個分頻器的響應(yīng)(一般由一個LPF和一個HPF組成)互相交叉處的頻率，可能是兩個電子分頻器(從動或主動式)電學(xué)特性上的分頻點，或者是兩個聲學(xué)濾波器上的分頻點。任何喇叭單元實質(zhì)上都是一個濾波器，每一個都有他們內(nèi)部所固有的高通和低通濾波器，以及固有的截止頻率，斜率，網(wǎng)絡(luò)類型。

一個系統(tǒng)的總體聲學(xué)分頻點取決于這個系統(tǒng)中電子濾波器與喇叭單元頻率響應(yīng)的數(shù)學(xué)組合，當(dāng)一個電子濾波器添加到一個聲學(xué)濾波器系統(tǒng)時，他們的頻率響應(yīng)將疊加，形成一個全新的響應(yīng)曲線。

兩個不同單元之間的聲級/靈敏度差異，及高頻器件的相位滯后都是顯而易見的。高頻部分很可能被固定在一個長喉管的號筒上，因此產(chǎn)生相對于低頻揚聲器的延遲，為了更好地使系統(tǒng)重現(xiàn)信號，最新發(fā)展的分頻器要求能夠平滑頻率響應(yīng)曲線。

選擇原則

分頻點的選擇是較為靈活的，但是總體要有幾個主導(dǎo)理論。

1、高低音揚聲器的頻率特性，分頻點要選擇在兩者之間較為恰當(dāng)?shù)牡胤剑屓l帶平滑。

2、高低音揚聲器對于不同頻率的音色表現(xiàn)，有的單元適合，有的不適合。

3、高音揚聲器的素質(zhì)，特別是在分頻點較低的時候，對高音揚聲器的音色和功率承載能力要求很高。

選擇方法

1、考慮中低單元指向性實用邊界頻率f=345/d(d=單元振膜有效直徑)。通常8”單元的邊界頻率為2k，6.5”單元的邊界頻率為2.7k，5”單元為3.4k，4”單元為4.3k。也就是說使用上述單元，其分頻點不能大于各單元所對應(yīng)的實用邊界頻率。

2、從高音單元諧振頻率考慮，分頻點應(yīng)大于三倍的諧振頻率。也就是說從高音單元的角度出發(fā)，通常分頻點應(yīng)大于2.5k。

3、考慮中低音單元高端響應(yīng)Fh，通常分頻點不應(yīng)大于1/2Fh。實際上，二分頻音箱上述條件很難得到同時滿足。這時設(shè)計者應(yīng)在這三者中有一個比較好的折中選擇。但必須強調(diào)的是，第一個條件即實用邊界頻率應(yīng)該優(yōu)先滿足。

4、三分頻的情況下，通常應(yīng)將兩個分頻點隔得愈遠(應(yīng)在三個倍頻程以上)，組合后的系統(tǒng)響應(yīng)會變得愈好。否則，將會出現(xiàn)復(fù)雜的干擾輻射現(xiàn)象。

5、低音與中音的分頻點應(yīng)考慮人聲聲像定位的問題。應(yīng)使人聲的重放盡可能由中音單元來承擔(dān)，以避免人聲的聲像定位音色發(fā)生過大的變化。這一點往往容易被設(shè)計者所忽視。通常這一分頻點應(yīng)為200-300HZ。

分頻器的“路”

三分頻電路圖

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，通常只有一階、兩階、三階、四階。我們通常說的二分頻、三分頻，就是分頻器的“路”。

一般情況下，我們對單元按頻率會劃分為超高音，高音，中高音，中音，重低音，低音，超低音。

超高音：22kHz以上的l率

高音：5000Hz~22kHzl率

中音：1500~5000Hzl率

低音：1500Hz以下l率

超低音(增加)200Hz以下l率

分頻器階數(shù)越高，所用元件越多，分頻點外衰減越利害(低音喇叭串入的中高音越少，高音喇叭串入的中低音越少)，也就是“分”得越徹底，當(dāng)然調(diào)試也越困難，失真的可能性將會增大。

分頻器的“階”

三階分頻器

分頻器的“階”，也稱“類”，是電信號在濾波電路中經(jīng)過濾波的次數(shù)。

一個無源分頻器，本質(zhì)上就是幾個高通(電容)和低通(電感)濾波電路的復(fù)合體，而這些濾波電路的數(shù)量，就是上面所說的“路”。但是在每一個濾波電路中，還有更精細(xì)的設(shè)計，換句話說，在每一個濾波電路中，都可以分別經(jīng)過多次濾波，這個濾波的次數(shù)，就是分頻器的“階”。

因此有“雙路一階分頻器”，“雙路二階分頻器”等說法。

一階分頻器也是感容分頻的結(jié)構(gòu)，而二階分頻器中的每一路都經(jīng)過了兩次濾波，這個“兩次濾波”才是“二階”的真正含義!

但實際上，“二階分頻器”這樣的說法也并不規(guī)范，因為“階”并非是針對整個分頻器的，而是針對其中的某一“路”的，所以嚴(yán)格的說法應(yīng)該是“雙路分頻器，高低頻皆采用二階濾波”，因為雖然并不多見，但高頻采用二階濾波而低頻采用一階濾波這樣的設(shè)計也是有的。

采用高階分頻的好處在于其濾波衰減斜率更大，分頻效果更好，而且也有利于設(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，與原曲線完全一致，這才是真正的好分頻器)，但高階分頻的功率損失大，特別是相位影響大，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。

以上就是分頻器的定義及主要參數(shù)的相關(guān)介紹，希望網(wǎng)友們能在選購音響時能對其有個充分的認(rèn)識，挑選更加適合自己的音響。