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分频器是做什么用的？
由于现在的音箱几乎都采用多单元分频段重放的设计方式，所以必须有一种装置，能够将功放送来的全频带音乐信号按需要划分为高音、低音输出或者高音、中音、低音输出，才能跟相应的喇叭单元连接，分频器就是这样的装置。如果把全频带信号不加分配地直接送入高、中、低音单元中去，在单元频响范围之外的那部分 “多余信号”会对正常频带内的信号还原产生不利影响，甚至可能使高音、中音单元损坏。从电路结构来看，分频器本质上是由电容器和电感线圈构成的LC滤波网络，高音通道是高通滤波器，它只让高频信号通过而阻此低频信号；低音通道正好想反，它只让低音通过而阻此高频信号；中音通道则是一个带通滤波器，除了一低一高两个分频点之间的频率可以通过，高频成份和低频成份都将被阻止。在实际的分频器中，有时为了平衡高、低音单元之间的灵敏度差异，还要加入衰减电阻；另外，有些分频器中还加入了由电阻、电容构成的阻抗补偿网络，其目的是使音箱的阻抗曲线心理平坦一些，以便于功放驱动。
浅谈实用的音箱分频器
一谈到音箱，不少人会认为喇叭越多越好，分频越多越高级。其实这是一种误解。分频只是在单个喇叭重放频率范围满足不了要求的不得已情况下采取的一种方法。
实用的音箱分频器是一种组合式滤波器。如二分频器就是由一个高通滤波器和一个低通滤波器组成。三分频则又增加了一个带通滤波器。滤波器在分频点附近呈现一种有一定斜率的衰减特性。通常把相邻曲线降衰相交叉处叫做分频点。在分频点附近有一段重叠的频带，在这一段频带内，两只喇叭都有输出。理论上要求滤波器的衰减率越大越好。但是衰减率越大，元件越多，结构复杂，调整困难，且插入损耗亦越大。一般常用－６ｄＢ和－１２ｄＢ的分频器。常用的－１２ｄＢ／倍频程的分频器在分频点外的１倍频程内，喇叭仍然有相当的能量；而在１．５倍频程内，喇叭的声音仍然可闻。这样，在分频点附近相当宽的一段频带内，将由两只喇叭共同发声。如果喇叭的响应是平滑的，分频器的衰减性特也是理想的，那么这一过渡过程也将是平滑的；但如果喇叭响应出现峰谷，或者分频器的互补性特不理想，则这一过渡过程会出现振荡，严重者使音像大乱。同样道理，三分频音箱将出现两个过渡过程。尤其要注意的是，绝对不能让两个过渡过程重叠，否则后果不堪设想。尽管提琴的分频趋于理想，一位高手在拉琴时仍会设法避开仅存的同音谐振，以求得更加纯真的音效。所以在两分频能满足重放频率覆盖的情况下，就不要用三分频。一般来说，如果低音单元的重放频率上限达到６ｋＨｚ，就不必再使用中音单元。例如：一只上品１０英寸低音单元的重放频率范围是３０Ｈｚ～６０ｋＨｚ，一只上品高音单元的重放频率范围是１．５ｋＨｚ～２０ｋＨｚ，这时用二分频组合就很好，分频点可选在３ｋＨｚ。如果再插入一只重放频率上限为８ｋＨｚ的中音单元就无必要了，多一个分频点就多了一份失真，成本又增加不少，分频越多，选择喇叭的难度也越大。其中得失是显而易见的。
分音器对於喇叭系统的重要性何在？好比组好了一套电脑，所有硬体都装配完成，却发现少了软体，这台电脑就跟废铁没啥两样。喇叭少了分音器虽不至於无法发声，但即便是用了再好的单体，效果也绝对大打折扣。或许有人会说用全音域单体不就得了，还省了分音线路，但事实上，全音域系统若加了带通式分频与相位等化线路，其表现会更上层楼，因此，以喇叭系统的灵魂来形容分音器非常贴切。
问：分音器的功能是什么？
答：主要有「提供斜率与分频点」，及「控制阻尼系数」二项功能。
1.提供斜率与分频点─人耳能聆听的音频范围大约横跨了20Hz~20kHz的音域，但目前似乎还没有办法能以一只单体便完美再生20Hz至20kHz的声音，更遑论新一代的软体与讯源能播放出数十kHz以上的高频。变通的方式就是用大小不同的单体各自负责不同的频段，将20Hz至20kHz接续出来。因为每个单体都有一个最佳工作频域，然後往高低两端自然衰减，如图一，灰线表示一个两音路喇叭的高音与低音单体的自然衰减状态（他们的另一端未标示出来），但实际应用上，我们并不希望它自然衰减，而用分音器让单体以我们希望的斜率衰减（红线），这样才能够控制两单体音域重叠部分（绿色虚线）的相位与频率响应状况，如果分音器设计得宜，就会得到近似图中平坦的频率响应。
通常我们用多少「阶」分音来设计，一阶分音表示每八度音程衰减6dB（-6dB/octave），二阶是每八度音衰减12dB（-12dB/ octave），依此类推，四阶分音则是每八度音衰减24dB（-24dB/ octave）。即阶数愈高，衰减愈快。当这个两音路喇叭的高、低音单体以我们希望的斜率衰减时，便交会出一个分频点（Fx），让单体各自在表现最佳的区域内工作，发出理想的声音。
2.控制阻尼系数─即Q值。分音器让不同频段重叠部分的频率响应更为平坦只是其次，更重要的是，分音器具有相位等化（修正相位）的功能，能让整个系统阻抗更容易受控制，相位表现最佳化。依据经验，Q值低较佳，在0.5时最为恰当，不仅重叠部分的波动幅度最小，分频点的相位也会趋近於0度。但Q值过低，频率会衰减得过早，而减低高阶分音的效果。
分频器定义
分频器是音箱内的一种电路装置，用以将输入的音乐信号分离成高音、中音、低音等不同部分，然后分别送入相应的高、中、低音喇叭单元中重放。
分频器是指将不同频段的声音信号区分开来，分别给于放大，然后送到相应频段的扬声器中再进行重放。在高质量声音重放时，需要进行电子分频处理。
分频器作用
分频器是音箱中的“大脑”，对音质的好坏至关重要。功放输出的音乐讯号必须经过分频器中的各滤波元件处理，让各单元特定频率的讯号通过。要科学、合理、严谨地设计好音箱之分频器，才能有效地修饰喇叭单元的不同特性，优化组合，使得各单元扬长避短，淋漓尽致地发挥出各自应有的潜能，使各频段的频响变得平滑、声像相位准确，才能使高、中、低音播放出来的音乐层次分明、合拍，明朗、舒适、宽广、自然的音质效果。
分频器分类
它可分为两种：
（1）功率分频器：位于功率放大器之后，设置在音箱内，通过LC滤波网络，将功率放大器输出的功率音频信号分为低音，中音和高音，分别送至各自扬声器。连接简单，使用方便，但消耗功率，出现音频谷点，产生交叉失真，它的参数与扬声器阻抗有的直接关系，而扬声器的阻抗又是频率的函数，与标称值偏离较大，因此误差也较大，不利于调整。
（2）电子分频器：将音频弱信号进行分频的设备，位于功率放大器前，分频后再用各自独立的功率放大器，把每一个音频频段信号给予放大，然后分别送到相应的扬声器单元。因电流较小故可用较小功率的电子有源滤波器实现，调整较容易，减少功率损耗，及扬声器单元之间的干扰。使得信号损失小，音质好。但此方式每路要用独立的功率放大器，成本高，电路结构复杂，运用于专业扩声系统。
[编辑本段]
分频器的“阶”（图）
一般来说，分频器包括三个基本参数。
第一个，就是分频器的分频点，这个应该不用多说。
第二个，就是所谓分频器的“路”，也就是分频器可以将输入的原始信号分成几个不同频段的信号，我们通常说的二分频、三分频，就是分频器的“路”。
第三个，就是分频器的“阶”，也称“类”。
一个无源分频器，本质上就是几个高通和低通滤波电路的复合体，而这些滤波电路的数量，就是上面所说的“路”。但是在每一个滤波电路中，还有更精细的设计，换句话说，在每一个滤波电路中，都可以分别经过多次滤波，这个滤波的次数，就是分频器的“阶”。
(图片省略)
由上面的图，我们可以很明白的看出来，一阶分频器也是感容分频的结构，而二阶分频器中的每一路都经过了两次滤波，这个“两次滤波”才是“二阶”的真正含义！
实际上，“二阶分频器”这样的说法也并不规范，因为“阶”并非是针对整个分频器的，而是针对其中的某一“路”的，所以严格的说法应该是“双路分频器，高低频皆采用二阶滤波”，因为虽然并不多见，但高频采用二阶滤波而低频采用一阶滤波这样的设计也是有的。
除了一阶分频和二阶分频外，无源分频器还有三阶、四阶乃至六阶分频。采用高阶分频的好处在于其滤波衰减斜率更大，分频效果更好，而且也有利于设计分频补偿电路（因为并不是“分”得越彻底越干净的分频器就是好分频器，理论上说，分频后的两个信号曲线在叠加之后，与原曲线完全一致，这才是真正的好分频器），但高阶分频的功率损失大，特别是相位影响大，设计不好声音就会乱了套。所以不是越高阶的分频就越好。
市场上的2.0多媒体音箱，使用电容或阻容分频的居多，使用分频器的极少，而使用二阶分频的更少。如冲击波SB-2000使用的是一阶分频器，而使用二阶分频的，则只有惠威T200A、M200，漫步者S2000、1900TIII等寥寥而已。（Soomal注：还有不少高档音箱采用的是二阶分频）。
附：原文出处。
http://www.xtzcn.com/html/zhishi/7f911c915337a1f0/ |
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发表于 2012-1-20 14:34
