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探秘音箱內的分頻器
更新時間:2020-9-11 10:40:10 編輯:溫情 SONIC 調整文字大小:【

  當大家拆解音箱時,內部除了會有廠商用于調音的材料外,還會有一塊電路板夾在輸出端子與發聲單元之間,而這塊電路板就是分頻器。它的功能相當于音箱中的“大腦”,將模擬信號分離成高、中、低音等不同部分送入對應的發聲單元,從而達到更好的回放效果。
分頻器一般常用于擁有高音和低音的單元,或者帶有中音單元的音箱中,若缺少分頻器這種擁有多單元的音箱就不能將不同頻段的聲音進行回放。而且分頻器的種類以及質量的差異,也同時影響到音箱能否回放出更好的聲音表現。

分頻器有什么用?

無論是高音單元還是低音單元,它們本身的頻響曲線都不是平坦的,高音和低音揚聲器都會在兩端有所衰減,這樣低音頻響的上線衰減部分可能就會與高音頻響的下限衰減部分發生重合甚至交錯,造成頻段重合而無法組成平直曲線,這樣出來的聲音一定不會是好的音質。
如果想要讓它們在一起協調地工作并不是說簡單對接就可以了,分頻器的作用正是負責各個揚聲器之間完成這種頻響的組合來實現更好的效果。分頻器將功放輸出的音樂信號經過其中的過濾波原件處理來讓各個單元特定的頻率信號通過,簡單點說就是將原始信號分割成為若干頻段,分頻器來挑出最適合對應單元播放的頻段并分配給它,來實現多揚聲器的協同工作。
分頻器的需要由音箱本身的設計決定的,雙分頻就是分割為兩段,而三分頻則分割為三段,這就是大家經常所說的“兩路”和“三路”。按照分頻器的工作原理來劃分,它擁有多種實現方式,也就分成了不同類型的設計,但我們經常見到的還是功率分頻器和電子分頻器兩大類,這也是大家經常能夠聽到的概念。

電子零件為核心的功率分頻器

功率分頻器設計在功率放大器之后,主要采用電容和電感元件組成,所以也被稱作是感容分頻器。因為電感和電容有濾波作用,通過電感和電容能夠實現低通和高通,最后達到分割頻率的目的。這類分頻器設置在音箱內部,通過LC濾波網絡,將功放輸出的音頻信號分成高、中、低之后分別送至每一個發聲單元。

最簡單的功率分頻為電容分頻,就是在高音單元的后面串聯一個電容來實現分頻的方法。稍微復雜一些的可以在每一路中都使用電容和電感來達到更加精確的頻率分割效果。但無論如何,功率分頻器安裝還是很簡單的,有源和無源的音箱均能夠適用。功率分頻在頻率分割后的頻段也是存在衰減現象的,衰減曲線的斜率一般會與濾波的次數有關。
但功率分頻器的缺點也比較明顯,它本身就消耗功率,會出現音頻谷點并產生交叉失真。另外功率分頻器的參數與揚聲器單元本身的阻抗擁有直接的關系,因為單元的阻抗是頻率的函數,與標稱值偏離很大,因此誤差很大,不利于調音,可能需要足夠的經驗和技術才能夠讓功率分頻實現好的效果。

利用音頻信號工作的電子分頻器
與功率分頻器不同,電子分頻器位于功率放大器之前。電子分頻器將音頻弱信號進行分頻后,再用各自獨立的功放把每個頻段的信號放大然后分別輸送至音箱的單元來實現分頻效果。比如兩分頻(兩路)的音箱使用電子分頻的話,雙聲道的信號就會被分成四路,所以后端的功放需要四聲道才能完整輸出。
電子分頻在技術上存在明顯的優勢,首先它并不像功率分頻器那樣本身會擁有功率的損耗,其電流較小可以用較小功率的電子有源濾波器實現,它的功率損耗并不明顯甚至可以忽略不計。電子分頻器的揚聲器單元之間的干擾會小一些,信號損失小,音質也會略好一些,當然,它調音也更加直觀和便利。
當然電子分頻器亦存在短板,由于運行原理的原因,電子分頻每路都需要使用獨立的功放,成本很高,電路結構的設計也會更加復雜,但相對于功率分頻采用目前比較高價的黃銅看來,它還是具有成本優勢的。而且因為電子分頻器一般與功放系統集成在一起,所以對于DIY音箱玩家來說,電子分頻器的可玩性也就不那么高了。

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