多媒體音箱的電子分頻技術(shù)解析

　　不過(guò)，近來(lái)市面上涌現(xiàn)出不少宣稱(chēng)使用電子分頻技術(shù)的多媒體音箱，那么，應(yīng)如何看待這些“電子分頻”技術(shù)呢：是宣傳中的噱頭還是真正的技術(shù)進(jìn)步？

分頻的概念及意義
　　眾所周知，人耳對(duì)聲音頻率的感知范圍大約在20Hz - 20KHz之間，頻率跨度很大，而目前主流揚(yáng)聲器由于受原理和技術(shù)的限制，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)用一個(gè)單元來(lái)完美重現(xiàn)人耳所能聽(tīng)到的所有頻段，因此出現(xiàn)針對(duì)不同頻率的高音單元和低音單元。

　　目前多媒體音箱所用低音單元的頻率范圍大約在40Hz - 4KHz左右，高音單元的頻率范圍大約在2KHz – 20KHz左右，即至少要兩只以上的單元才能覆蓋人耳所能聽(tīng)到的全部頻率，而分頻器就是連接高音單元和低音單元，使之同步協(xié)調(diào)工作的橋梁。

　　從另一方面，由于高音單元的承受功率較小，如果輸入較大功率或讓其工作在低頻段極易造成高音單元損壞甚至燒毀，因此也需要分頻器對(duì)頻率進(jìn)行分割，使高音單元工作在安全的頻率范圍內(nèi)。

功率分頻:傳統(tǒng)PC多媒體音箱的分頻方式
　　所謂功率分頻，是指首先對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行功率放大，然后通過(guò)高通、低通、帶通等無(wú)源濾波器組成的分頻電路，把高音和低音信號(hào)分開(kāi)，分別送到相應(yīng)的高音和低音單元。功率分頻器電路簡(jiǎn)單，采用標(biāo)準(zhǔn)的LC電路即電感(L)和電容(C)即可實(shí)現(xiàn)。如下圖：

　　功率分頻器的優(yōu)點(diǎn)在于，結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，成本低廉，生產(chǎn)和制造較為方便。對(duì)于PC多媒體音箱而言，就體現(xiàn)在每聲道只需一個(gè)功放，這可大大降低生產(chǎn)與制造成本，所以被應(yīng)用廣泛，目前幾乎絕大多數(shù)有源音箱都采用功率分頻器。

　　功率分頻器的缺點(diǎn)在于，電感線圈往往體積較大，且存在直流電阻，這便產(chǎn)生了數(shù)值很大的插入損耗，同時(shí)還降低了阻尼系數(shù)。——所謂阻尼系數(shù)，反映功放對(duì)揚(yáng)聲器的控制力，其數(shù)值是揚(yáng)聲器阻抗/(功放內(nèi)阻+傳輸阻抗)。一般來(lái)說(shuō)，功放的內(nèi)阻一般為是0.1歐，而多數(shù)功率分頻器的內(nèi)阻要超過(guò)功放的內(nèi)阻甚至達(dá)到0.2歐以上，也就是說(shuō)功率分頻器使阻尼系數(shù)降低了一半甚至更多。——因此，功率分頻器對(duì)控制力有著很大的負(fù)面影響。

　　目前幾乎絕大多數(shù)PC多媒體音箱都采用集成功放，推力和控制力都非常有限，而功率分頻器的插入損耗以及對(duì)阻尼系數(shù)的影響更進(jìn)一步惡化了集成功放在推力和控制力方面的缺陷，使低音渾濁模糊，喪失應(yīng)有的細(xì)節(jié)。比如說(shuō)我們時(shí)?？梢悦黠@感覺(jué)到某些PC多媒體音箱低音速度慢，聲音不清晰，其實(shí)這就是功率分頻器的插入損耗在作怪。

電子分頻的原理
　　電子分頻有時(shí)也被稱(chēng)為主動(dòng)分頻。其與功率分頻最大的區(qū)別在于，電子分頻是在音頻信號(hào)送入功放之前，先通過(guò)電子分頻電路進(jìn)行分頻，然后把分頻后不同頻段的信號(hào)分別送到各自的功率放大器，驅(qū)動(dòng)不同頻段的揚(yáng)聲器單元。

　　由此可見(jiàn)，電子分頻的優(yōu)點(diǎn)在于，首先由于功放直接推動(dòng)揚(yáng)聲器，沒(méi)有功率分頻器所產(chǎn)生的插入損耗以及對(duì)阻尼系數(shù)的影響，因此電子分頻可明顯提高功放的控制力，增加全頻段的分析力，使揚(yáng)聲器收放自如，聲音清晰有力，速度感強(qiáng)；其次，電子分頻的精度容易控制，采用優(yōu)質(zhì)器件可以很精確的控制分頻點(diǎn)，使高低音單元各自工作在最適當(dāng)?shù)念l段上，發(fā)揮揚(yáng)聲器的性能，而這一點(diǎn)是功率分頻很難實(shí)現(xiàn)的。

　　電子分頻的缺點(diǎn)主要是成本較高，因?yàn)槊總€(gè)通道都需要配備相應(yīng)的功放電路，造成功放數(shù)量需要成倍增加。

電子分頻的實(shí)現(xiàn)機(jī)制
　　下面我們具體來(lái)看一下目前使用PC多媒體音箱是如何實(shí)現(xiàn)電子分頻以及分頻后的信號(hào)如何放大。下面是某款2.0音箱的電子分頻功放，一般而言，由于采用電子分頻，對(duì)2.0音箱來(lái)說(shuō)，功放數(shù)量需增加一倍，即需配置4路功放，其成本要高于普通的2.0音箱。

　　由于高音和低音單元的特性和需求不同，該音箱采用了1875+7265的功放組合。

　　高音通道采用了1875功放芯片。由于多媒體音源普遍存在“數(shù)碼聲”，聽(tīng)感較為粗糙，而1875音色豐滿(mǎn)圓潤(rùn)，高頻柔和細(xì)膩，能夠中和多媒體音源較為粗糙的數(shù)碼聲，因此用在高音通道中非常適合。

　　低音通道采用ST原廠的TDA7265芯片。TDA7265功率較大，推力強(qiáng)勁，本身就有不錯(cuò)的控制力，配合電子分頻更能徹底發(fā)揮其控制力強(qiáng)的特點(diǎn)。

　　從實(shí)際效果來(lái)看，1875+7265的組合尚可，發(fā)揮了兩種芯片各自的優(yōu)勢(shì)，既保證了足夠的音響性，又能在播放時(shí)很自然的流露出音樂(lè)性。

理性看待電子分頻
　　從上面的介紹可以看出，在PC多媒體音箱中引入電子分頻技術(shù)，理論上來(lái)說(shuō)，應(yīng)該能夠在一定程度上提升音質(zhì)，充分發(fā)揮出揚(yáng)聲器的潛能。

　　不過(guò)，音箱畢竟是需要人耳去主觀感受的產(chǎn)品，它的頻率曲線再優(yōu)美再好看也是不足夠的，很多時(shí)候，并不見(jiàn)得頻率曲線調(diào)平調(diào)直就能獲得良好的性能，電子分頻技術(shù)的理論優(yōu)勢(shì)需要其他部件的設(shè)計(jì)、品質(zhì)做為保障。很多時(shí)候，電子分頻的效果取決于分頻點(diǎn)的設(shè)定是否合理，更取決于元器件的品質(zhì)，以上文中例子中的元器件來(lái)說(shuō)，便很難稱(chēng)得上電路與用料嚴(yán)謹(jǐn)，當(dāng)然，這也是為保證音箱成本在一定范圍內(nèi)的無(wú)奈選擇。但這也說(shuō)明，僅僅采用電子分頻技術(shù)，并不意味著某款音箱就必然會(huì)有優(yōu)于采用功率分頻音箱的聲音品質(zhì)。