超高频18khz以上滚降原因分析

yyf901

taoli172 发表于 2026-8-3 11:08
那么，回到我的疑问点，如果我能保持Q值不变（高音和中低音都保持不变），分频点上移或下移，对声音的输 ...

先弄清：
频响曲线表格表达的是声能被麦克接收后转换为电压（振幅），并用分贝的方式在纵坐标上显示。
振幅（分贝）叠加计算式：
20lg(10^(dB/20)+10^(dB/20)......+10^(dB/20))
如，2个90db叠加后的声压级=20lg(10^(90/20)+10^(90/20)=96dB；3个90dB叠加=99.5dB；90dB与50dB叠加后声压级是90.1dB；

看交叉点在1000赫兹处的标准二阶二分频：

二阶高低通滤波器间的相差(θ)是180度，把任意喇叭线反接，相差为零。交叉点处是相邻喇叭发声强度一样的频点，所以，从交叉点向上到粗蓝线处的增益是6分贝；

再看相差为90度的一阶滤波器：

这里还要引入相差增益公式：20lg(cos(θ/2))，把90度代入：20lg(cos(90/2))=-3dB；虽说交叉点处声压级一样，但有存在90度相差，交叉点到蓝粗线的声压级=6-3=3dB，再把其它频点的合成声压级计算一下，就得到了蓝粗线是平直的结果；

小节:
总频响曲线形状由分频响的各频点声压级信息、相位信息叠加后描点连线而成。

把一阶高通电容值改小：



看一下交叉点（1500赫兹）处的相位值分别约59度和-54度，相差约113度，交叉点处的增益为：6+20lg(cos(113/2))=0.84dB，也就是在1500赫兹处的蓝粗线比交叉点高了不到1分贝（与图显示的相近）；

总结：

改变滤波器元件值，即便保持高阶滤波器的Q值不变，其交叉点的位置会相应变，同时因为电容、电感是非线性元件，相位也会随之变化，这些变量需依靠测量得知。

分频点的选取是依据单元的频响特性和失真度确定，如：

如果这个喇叭1000赫兹附近失真尚好的话，分频点可以设在1000赫兹附近；假如到3000赫兹附近的失真也尚好，但声压级太低了，无法使用。

分频器不能凭知识和耳朵构成的“感觉”来设计。早年没有电脑，制作音箱很费时间，需要通过音频信号发生器+毫伏表按1/3频程间隔在对数表格上描绘所需区域的曲线，之后通过如前面那样的计算倒推出相邻单元相差，然后调整沉孔深度再描曲线。。。。。。现在有软件，理论方面知道元件值变化后总频响曲线形状的大概走向就可以了，其它繁琐的事让测量和软件解决。

taoli172

yyf901 发表于 2026-8-3 17:00
先弄清：
频响曲线表格表达的是声能被麦克接收后转换为电压（振幅），并用分贝的方式在纵坐标上显示。 ...

我想知道的是，对于高音而言，假如其频响范围为[800hz-20khz]，那么我选取[800hz-20khz】和选取[1500hz-20khz】对超高音的输出会有什么变化（其实整个帖子我都在围绕讨论超高音的问题），分频处的Q保持不变，或者先不讨论这个，现在是确实观察到：分频点放低时（我把6.8uf换成9uf，旁路的电感0.4mh换成0.5mh，仍为二阶分频不变），15khz以上输出确实会较分频点高（用6.8uf）的要输出低，【3khz-15khz】大体一致，【2khz-3khz】轻微凸出，貌似确实是会影响超高频的输出啊？

yyf901

taoli172 发表于 2026-8-5 13:37
我想知道的是，对于高音而言，假如其频响范围为[800hz-20khz]，那么我选取[800hz-20khz】和选取[1500hz ...

6.8uF和0.4mH，9uF和0.5mH，滤波器Q值一样（8欧单元的话，Q都为1；4欧单元的话，Q都为0.53），表示滤波器特性曲线稍微有点波纹，但距离15K较远，那点波纹不会明显影响15kHz以上响应。除非与它相邻的扬声器频响曲线延伸到15K以上才会明显影响15K以上总频响曲线，因为总频响曲线是各分频响曲线的叠加，当元件值改变后，影响的区域会移动，且分频响曲线同频声压级差越小总频响曲线振幅影响越大（含相差因素）。

滤波器响应见图：

taoli172

yyf901 发表于 2026-8-5 23:34
6.8uF和0.4mH，9uF和0.5mH，滤波器Q值一样（8欧单元的话，Q都为1；4欧单元的话，Q都为0.53），表示滤波 ...

汽车播放粉红噪声，用一加12手机靠近高音5cm左右flac无损录音然后用Audition看的频谱图，绿色曲线为9uf+0.5mh组合，红色为6.8uf+0.4mh组合，2khz以下的先不关心，应该是受到了中低音喇叭的影响了不准（我尽可能在中低音喇叭前遮挡了毛布防止影响高音），【2khz-12khz】区间变化趋势和你的模拟基本一致，但实测【12khz-20khz】明显下降了，另外不知道8khz和12khz左右有两个大谷是不是喇叭本的身问题呢

另外，我看LSPCAD合成的曲线和你这样完全不一样，你这个明显和实测更符合，你是用的什么软件可以推荐下吗？

yyf901

taoli172 发表于 2026-8-6 10:11
汽车播放粉红噪声，用一加12手机靠近高音5cm左右flac无损录音然后用Audition看的频谱图，绿色曲线为9uf ...

我用的软件是lsplab3.02。

23楼展示的是滤波器响应，是以喇叭的频响曲线是理想的(零相位的、水平直线)基础上插入电容、电感元件，然后了解元件的非线性特性对滤波结果的影响。由于L、C元件的非线性，电信号经过它们后，不同频率的电信号会出现不同的延时，各频点的延时连成线就是延时曲线，而延时曲线是相位曲线的导数，所以，大部分情况下关注通过测量才能得到的底层相位曲线即可，好处是便于计算和理解合成的频响曲线的形状与元件值变化之间的关系，也就是：滤波器响应只关注L、C元件对总响应的影响。
以前面的图为例，看6.8uF、0.4mH组合那张图，随便看个频点，9K处吧，能用肉眼大致读出分频响曲线在9K处的声压级是0.5和-2分贝，若之前的关于分贝叠加内容读懂的话，则有：同频、同相信号叠加增益=20lg(2)=6分贝，计算9K处的声压级是0.5和-2分贝叠加后的响应点应该在20lg(10^(0.5/20)+10^(-2/20))=5.36分贝处，实际总频响曲线9K频点大概在-1.2分贝处，也就是5.36-6.56才等于-1.2分贝，显然这种结果是分频响曲线在9K处存在相位差导致，把前面说过的相差与增益关系公式20lg(cos(θ/2))拿来逆运算一下:10^(-6.56/20)=0.47，则，分频响曲线在9K处的相差在arcos(0.47)*2=124度左右，这个124度就是电路图中6.8uF、0.4mH、0.1mH三个元件共同造成的。

你的分频响曲线是喇叭在安装位的频响曲线，它们不是理想的水平直线，就是说：要通过实测得到6.8uF、0.4mH、0.1mH、喇叭频响曲线的振幅、以及它们的总和相位信息，然后用前面的方法通过计算加以理解，了解了相关器件组合在一起后的内在关系后，就解决了你的疑问。

欲获得真实的频响曲线，则要求无反射测量。你的其它疑问可以归咎于反射导致，不管测量空间是大是小，还是要了解真实的频响测量结果与时间窗关系。。。。。。

taoli172

yyf901 发表于 2026-8-6 12:08
我用的软件是lsplab3.02。

23楼展示的是滤波器响应，是以喇叭的频响曲线是理想的(零相位的、水平直线) ...

果然是大拿，问题分析客观！

yyf901

taoli172 发表于 2026-8-6 16:02
果然是大拿，问题分析客观！

人的听力和喜好差异大，也因此决定了频响曲线形状无标准的属性，原则上曲线没有原则性问题就行。如你提到的问题，从刨根问底角度看是对的，实际上并不是什么问题，因为它们不是原则性问题。
从深层看，对“声音是设计出来的”理解程度便成了认识频响曲线形状属性的要素，对大部分音箱爱好者来说，平直的曲线才对，让频响曲线在5---10K频段隆起便是不可饶恕的错误，因为这会让刺耳声音更加突出。当对阻抗曲线形状与刺耳声音之间关系有所认识后，就会把对频响曲线形状的关注转向对阻抗曲线形状的关注，届时才会明白：原来5---10K频段的响应曲线隆起是对的。这表明，在众多音箱设计环节中，阻抗曲线形状的优先级别远高于频响曲线，或者说，频响曲线形状并不是品质声音的要素，它最多算满足个性化“音高”需求的项目。纵观最初把频响曲线做的又平又直的音箱，还在修修改改，甚至折腾了一年，静下来想一想，似乎平直的频响曲线没有那么大威力。