分频器原理是什么 分频器的原理原来这么简单

分频器一般常用于拥有高音和低音的单元,或者带有中音单元的音箱中,若缺少分频器这种拥有多单元的音箱就不能将不同频段的声音进行回放。而且分频器的种类以及质量的差异,也同时影响到音箱能否回放出更好的声音表现。本文首先介绍了音箱分频器电路及作用,其次介绍了音箱分频...

分频器一般常用于拥有高音和低音的单元,或者带有中音单元的音箱中,若缺少分频器这种拥有多单元的音箱就不能将不同频段的声音进行回放。而且分频器的种类以及质量的差异,也同时影响到音箱能否回放出更好的声音表现。本文首先介绍了音箱分频器电路及作用,其次介绍了音箱分频器工作原理,最后阐述了音箱是如何呈现出高低音及音箱内的分频器详解。

扬声器电路

扬声器分频器可以对声音信号进行频率分离,区分不同频段的声音信号,然后放大发送到相应高低频带的扬声器。达到不同音质的效果就是扬声器分频器。

扬声器电路的功能

1.播放音乐时,由于扬声器单元自身容量和结构的限制,仅用一个扬声器很难覆盖整个频段。如果将整个频段信号不经分配直接送入高、中、低频单元,单元频响范围外的局部“多余信号”会对正常频段的信号恢复产生不利影响,甚至可能损坏高、中频单元。为此,设计师必须将音频频段分成若干段,不同的频段要用不同的扬声器来截止。这就是分频器的由来和作用。

2.分频器是音箱中的“大脑”,对音质至关重要。功放输出的音乐信号必须经过火频装置中各个滤波元件的处理,才能让各个单元特定频率的信号通过。只有科学、合理、严谨地设计音箱的分频器,才能有效地修饰扬声器单元的不同特性,优化组合,使每个单元扬长避短,发挥应有的潜力,使每个频段的频率响应平滑,声像相位精细,从而使高、中、低音奏出的音乐清晰、合拍、清晰、温暖、宽广、自然。

3.在实际的分频器中,有时为了平衡高低频单元之间的灵活度差异,还需要衰减电阻;此外,一些分频器还参与了由电阻和电容组成的阻抗补偿网络,目的是使音箱的阻抗曲线在心理上平滑,以方便功放驱动。

扬声器分频器的工作原理

从工作原理上看,分频器是由电容和电感组成的滤波网络。高音通道只允许高频信号通过,阻止低频信号;相反,低音通道只允许低音通过,阻挡高频信号;中音通道是带通滤波器,除了一个低频和一个高频之间的频率可以通过,高频成分和低频成分都会被阻隔。

看似简单,但在分频器的实际应用中,为了平衡上下音单元的灵活度差异,厂商需要根据不同情况参与不同大小的衰减电阻或由电阻和电容组成的阻抗补偿网络。不同的设计和消费技术,自然让分频器这个看似不起眼的部件,在音箱中产生不同的效果。这些细节是所有HIFI设备所要求的,这是HIFI与普通民用设备的根本区别。

音箱如何呈现高低音_音箱中的分频器

分频器有什么用?

无论是高音还是低音,它们自身的频响曲线都不是平坦的,高音和低音都会两端衰减,这样低音频响应的上衰减部分可能与高音频响应的下衰减部分重合甚至交叉,导致频段重叠无法形成直线曲线,这样产生的声音肯定不会有好的音质。

如果你想让他们和谐地一起工作,那就不仅仅是简单的对接了。分频器的作用是完成扬声器之间的这种频率响应组合,以达到更好的效果。分频器输出的音乐信号经过原过滤波器处理,让各个单元的特定频率信号通过。简单来说,就是将原始信号分成几个频段,分频器选择最适合对应单元播放的频段进行分配,从而实现多个扬声器的协同工作。

分频器的需要是由扬声器本身的设计决定的。双倍分频器分为两段,三倍分频器分为三段,也就是常说的“二路”和“三路”。按照分频器的工作原理来划分,它有多种实现方式,也就是说可以分为不同类型的设计。但是我们经常会看到两类:功率分频器和电子分频器,这也是我们经常能听到的概念。

以电子器件为核心的功分器

功分器设计在功率放大器之后,主要由容性和感性元件组成,所以也叫感性-容性功分器。由于电感和电容具有滤波功能,通过电感和电容可以实现低通和高通,最终达到分频的目的。这种分频器设置在扬声器内部,通过LC滤波网络,将功放输出的音频信号分为高、中、低三档,然后分别送到各个发声单元。

最简单的功率分频是电容分频,即在高音单元后面串联一个电容来实现分频。稍微复杂一点的可以在每条路径上使用电容和电感,达到更精细的分频效果。不过功分器的安装非常简单,有源和无源音箱都可以应用。功率的分频也是在分频后的频段内衰减,衰减曲线的斜率一般与滤波次数有关。

然而,功分器的缺点是显而易见的。本身就耗电,会导致音频谷和交叉失真。另外,功分器的参数与扬声器单元本身的阻抗有直接关系,因为单元的阻抗是频率的函数,与标称值偏差较大,所以误差较大,不利于调谐。可能需要足够的经验和技术才能让功分器达到好的效果。

利用音频信号工作的电子分频器

与功率分频器不同,电子分频器位于功率放大器之前。电子分频器对微弱的音频信号进行分频后,用自己独立的功率放大器对各个频段的信号进行放大,然后送到扬声器的单元,实现分频效果。比如双声道(双声道)音箱采用电子分频,双声道信号会被分成四个声道,那么后端功放就需要四个声道才能完全输出。

电子分频在技术上优势明显。首先,它不像功分器那样有功率损耗。它的电流小,可以用小功率的电子有源滤波器来实现,功率损耗不明显,甚至可以忽略不计。电子分频器的扬声器单元之间的干扰会少一些,信号损耗会少一些,音质会略好一些。当然,它的调音更加直观方便。

当然,电子分频器也有短板。由于工作原理的原因,电子分频器的每个电路都需要使用独立的功率放大器,成本较高,电路结构的设计也会更加复杂。但与目前昂贵的功率分频器用黄铜相比,还是有成本优势的。而且由于电子分频器一般与功放系统集成在一起,所以对于DIY音箱来说,电子分频器的可玩性并没有那么高。

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通过分频器,多单元扬声器可以清晰准确地回放高、中、低音。而且分频器的好坏恰恰代表了厂商的技术实力。只有经验丰富和熟练的制造商才能制造出优秀的分频器。毫无疑问,音箱的幕后功臣就是分频器。

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