什么是分頻電路

什么是分頻電路

　分頻器的作用：在一個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)里，人們把箱體、分頻電路、揚(yáng)聲器單元稱為揚(yáng)聲器系統(tǒng)的三大件，而分頻電路對(duì)揚(yáng)聲器系統(tǒng)能否高質(zhì)量地還原電聲信號(hào)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。其作用如下：
　　1、合理地分割各單元的工作頻段；
　　2、合理地進(jìn)行各單元功率分配；
　　3、使各單元之間具有恰當(dāng)?shù)南辔魂P(guān)系以減少各單元在工作中出現(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(duì)接起來(lái)。
　　顯然，分頻電路的這些作用已被人們所認(rèn)識(shí)和接受。
　　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(lái)表示，單位為赫茲。分頻點(diǎn)應(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(lái)具體確定
　　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(shuō)使用上述單元，其分頻點(diǎn)不能大于各單元所對(duì)應(yīng)的實(shí)用邊界頻率。
　　2、從高音單元諧振頻率考慮，分頻點(diǎn)應(yīng)大于三倍的諧振頻率。也就是說(shuō)從高音單元的角度出發(fā)，通常分頻點(diǎn)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(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(shí)滿足。這時(shí)設(shè)計(jì)者應(yīng)在這三者中有一個(gè)比較好的折中選擇。但必須強(qiáng)調(diào)的是，第一個(gè)條件即實(shí)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(gè)分頻點(diǎn)隔得愈遠(yuǎn)（應(yīng)在三個(gè)倍頻程以上），組合后的系統(tǒng)響應(yīng)會(huì)變得愈好。否則，將會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜的干擾輻射現(xiàn)象。
　　5、低音與中音的分頻點(diǎn)應(yīng)考慮人聲聲像定位的問(wèn)題。應(yīng)使人聲的重放盡可能由中音單元來(lái)承擔(dān)，以避免人聲的聲像定位音色發(fā)生過(guò)大的變化。這一點(diǎn)往往容易被設(shè)計(jì)者所忽視。通常這一分頻點(diǎn)應(yīng)為200-300Hz
　　我們知道，人可以聽(tīng)到的聲音的頻率范圍是在20Hz—20kHz之間，祈望僅使用一只揚(yáng)聲器就能夠保證放送20Hz—20kHz這樣寬頻率的聲音是很難做到的，因?yàn)檫@會(huì)在技術(shù)上存在各種各樣的問(wèn)題和困難。所以，在通常情況下，高質(zhì)量的放音系統(tǒng)為了保證再現(xiàn)聲音的頻率響應(yīng)和頻帶寬度，在專業(yè)范疇內(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(shí)，就必然要對(duì)聲音按頻段分離，將聲音按頻率分段的個(gè)數(shù)就是聲音分頻數(shù)。
　　聲音的分頻主要是受揚(yáng)聲器的控制，因?yàn)榻^大多數(shù)揚(yáng)聲器都有自己最適合的頻率范圍，真正的高質(zhì)量全頻揚(yáng)聲器非常少見(jiàn)并且價(jià)格極端昂貴。同時(shí)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揚(yáng)聲器之間產(chǎn)生的聲音干涉現(xiàn)象，必須對(duì)聲音進(jìn)行分頻，將不同頻段的聲音送入不同的揚(yáng)聲器。
　　從分頻方式看可以分為兩種，一種是主動(dòng)分頻（PassiveCrossover），或者叫電子分頻，也可以叫外置分頻、有源分頻；另一種是被動(dòng)分頻（ActiveCrossover），或者叫功率分頻，也可以叫內(nèi)置分頻、無(wú)源分頻。主動(dòng)分頻是指分頻器不在音箱內(nèi)部，而在功率放大之前，由于此時(shí)聲音信號(hào)很弱，因此容易將聲音徹底分頻，缺點(diǎn)是相應(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(jiàn)于高端和專業(yè)音響，隨著多路功放的普及，主動(dòng)分頻方式比以前普及很多。被動(dòng)分頻是指分頻器在音箱內(nèi)，此時(shí)聲音信號(hào)已經(jīng)經(jīng)過(guò)放大，分頻電路會(huì)造成一定干擾，但音箱可以適用于不同功放。
　　最簡(jiǎn)單的分頻就是二分頻，將聲音分為高頻和低頻，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，一般的分頻點(diǎn)在2K到5K之間。但是這樣分頻對(duì)低音照顧仍然不夠完善，因?yàn)榈鸵魹榱双@得更好效果，往往需要單獨(dú)處理，并且揚(yáng)聲器的切割失真對(duì)低音的影響也最大，因此近些年三分頻逐漸流行起來(lái)。三分頻是將聲音分為低音、中音和高音，有兩個(gè)分頻點(diǎn)，低音分頻點(diǎn)一般在200Hz以下，或者120Hz，甚至更低，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(guò)多的分頻點(diǎn)會(huì)造成整體成本上升，并且實(shí)際效果提升有限，因此常見(jiàn)的分頻數(shù)仍然是二分頻和三分頻.