喇叭与分频器的基本知识
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音箱元件配件知识点总结音箱元件配件是构成音箱系统的重要组成部分,它们的质量和性能直接影响着整个音箱系统的音质和效果。
对于音箱爱好者和从业人员来说,了解音箱元件配件的知识是非常重要的。
本文将从音箱元件配件的基本原理、类型、选购和维护等方面进行总结,希望能帮助读者更好地了解和应用音箱元件配件。
一、音箱元件配件的基本原理1. 音箱元件配件的作用音箱元件配件是音箱系统的重要组成部分,主要包括音箱箱体、喇叭单元、分频器、线材、声学棉等。
它们各自承担着不同的功能,共同构成了完整的音箱系统。
1)音箱箱体:用来固定和保护喇叭单元,同时起到隔音和散射的作用,对音箱系统的声音特性有很大的影响。
2)喇叭单元:是音箱系统的声音发声装置,主要负责将电信号转换成机械振动,产生声音。
3)分频器:用来将音频信号分成不同频段,分别送到对应的喇叭单元,以实现不同频段的音频处理。
4)线材:用于连接各种音频设备,传输音频信号。
5)声学棉:用于吸收和隔离声音,在音箱系统中起到调整音响效果的作用。
2. 音箱元件配件的工作原理不同的音箱元件配件有着不同的工作原理,下面简单介绍一下它们的工作原理:1)音箱箱体的工作原理:音箱箱体通常采用压音技术,通过合理的箱体结构设计和选择合适的材料,可以有效地减少共振,提高箱体的结构刚度和密封性,从而减小箱体的声学失真。
2)喇叭单元的工作原理:喇叭单元采用电磁感应原理,当有音频信号输入时,由音圈和磁铁组成的振动系统将电信号转换成磁场效应,驱动锥形振膜产生机械振动,进而产生声音。
3)分频器的工作原理:分频器采用电子滤波原理,对输入的音频信号进行频率分割,分别输出不同频段的音频信号给对应的喇叭单元,使得不同频段的音频信号得到合理的处理和放大。
4)线材的工作原理:线材主要有传输音频信号的作用,其工作原理主要是通过导体传导电流的方式将音频信号从音源传输到喇叭单元。
合理选用高品质的线材可以减小传输损耗和提高音质。
5)声学棉的工作原理:声学棉可以有效地吸收和隔离声音,减小音响系统中的共振和回声,对声音特性的调整起到很大的作用。
喇叭音响基础知识喇叭音响基础知识喇叭一种管乐器,上细下粗,多用铜制成,是一种将气流吹进吹嘴之后,造成嘴唇振动的乐器。
大部分喇叭安装在音响设备上,那么下文是店铺为大家整合的喇叭音响基础知识,望对大家有所帮助。
一、扬声器扬声器有多种分类式:按其换能方法可分为电动式、电磁式、压电式、数字式等多种;按振膜构造可分为单纸盆、复合纸盆、复合号筒、同轴等多种;按振膜最初可分为锥盆式、球顶式、平板式、带式等多种;按重放频可分为高频、中频、低频和全频带扬声器;按磁路形式可分为外磁式、内磁式、双磁路式和屏蔽式等多种;按磁路性质可分为铁氧体磁体、钕硼磁体、铝镍钴磁体扬声器;按振膜资料可分纸质和非纸盆扬声器等。
1、电动式扬声器特色:运用最广,它利用音圈与稳定磁场之间的彼此效果力使振膜振荡而发声。
电动式的低声扬声器以锥盆式居多,中音扬声器多为锥盆式或球顶式,高音扬声器则以球顶式和带式、号筒式为常用。
2、锥盆式扬声器特色:构造简略,能量变换功率较高。
它运用的振膜资料以纸浆资料为主,或掺入羊毛、蚕丝、碳纤维等资料,以增加其刚性、内阻尼及防水等功能。
新一代电动式锥盆扬声器运用了非纸质振膜资料,如聚丙烯、云母碳化聚丙烯、碳纤维纺织、防弹布、硬质铝箔、CD波纹、玻璃纤维等复合资料,功能前进进步。
3、球顶式扬声器特色:有软球顶和硬球顶之分。
软球项扬声器的振膜彩蚕丝、丝绢、浸渍酚醛树脂的棉布、化纤及复合资料,其特色是重放音质柔美;硬球顶扬声器的振膜彩铝合金、钛合金及铍合金等资料,其特色是重放音质洪亮。
4、号筒式扬声器特色:辐射方法与锥盆式扬声器不一样,这是在振膜振荡后,声响通过号筒再分散出去。
其特色是电声变换及辐射功率较高、距离远、失真小,但重放频带及指向性较窄。
5、带式扬声器特色:音圈直接制造在全部振膜(铝合金聚酰亚胺薄膜等)上,音圈与振膜间直接耦合。
音圈出产的交变磁场与恒磁场彼此效果,使带式振膜振荡而辐射出声波。
其特色是呼应速度快、失真小,重放音质细腻、层次感好。
汽车音响系统基本构成知识汽车音响系统基本构成知识在这个追求个性化的时代,汽车改装已经不是什么新鲜事,它能彰显车主独特个性,满足不同人们的审美需求。
汽车改装包括车身改装、车灯改装、动力系统改装、刹车系统改装等等。
下面是店铺为大家分享汽车音响系统基本构成知识,欢迎大家阅读浏览。
汽车音响的基本构成一、音源目前国内汽车音响大部分都于卡带、CD、VCD、MP3、MD、DVD等六种机型作为音源部份。
其中CD机的音质相对比较纯:MP3和MD机的容量相对比较大;DVD机的图象相对比较清晰。
二、喇叭喇叭是声音表现的终端设备,喇叭对声音的表现有深远的影响。
1、汽车喇叭可以按频响分可以分为高音喇叭,中音喇叭,低音喇叭:(1)高音喇叭①频响范围:2048—20KHZ其中2048-4096HZ聆听感觉为敏锐,4096-8192HZ聆听感觉为清脆、多彩;8192-16384HZ聆听感觉为层次分明;16384-20KHZ聆听感觉为纤细。
②表现特征:指向性强,声音明亮、清晰,层次分明,色彩丰富。
(2)、中音喇叭①频响范围:256-2048HZ其中256-512HZ聆听感觉为有力;512-1024HZ聆听感觉为明亮;1024-2048HZ聆听感觉为透亮。
②表现特征:人声还原逼真,音色干净、有力,节奏性强。
(3)低音喇叭①频响范围:16-256HZ其中16-64HZ聆听感觉为深沉、震撼;16-128HZ聆听感觉为浑厚,128-256HZ聆听感觉丰满。
②表现特性:具有强大震撼感,雄壮有力、丰满深沉。
2、按类型分可以分为套装喇叭,同轴喇叭(1)同轴喇叭,是全频喇叭,特点是全频响应,高音和中底音在同一个轴上,不利声场分布,不是绝对的全频,有些频段会响应欠佳。
(2)套装喇叭高音与中低音分体而且配有分音器,这样会得到更佳的全频响应和声场的设计。
3、低音炮低音炮可分为有源低音炮和无源低音炮(1)有源低音炮:低音喇叭+箱体+功放,一般功率比较少,比较合适对低音要求不高,不想加装功放的车主,而有大功率的有源低音炮。
1 引言扬声器系统的分频器分为前级分频和功率分频2类。
前级分频是前级电路中由电子元件产生的分频,再由各自的功放分别驱动高﹑中﹑低音扬声器系统,如图(1a)所示,属于小信号有源分频。
而功率分频则是由电感、电容、电阻元件构成的位于功放与扬声器之间的无源分频电路,如图(1b)所示。
采用功率分频的扬声器系统结构简单、成本低,而且又能获得很高的放音质量,因而在现代高保真放音系统中应用最为普遍。
其性能的好坏与扬声器的各项指标以及分频电路、电感元件的性能、精度有密不可分的关系,精确计算电感参数便是成功的关键。
2 对分频器电路、元件的要求(1)电路中电感元件直流电阻、电感值误差越小越好。
而且为使频响曲线平坦最好使用空心电感。
(2)电路中电容元件损耗尽可能小。
最好使用音频专用金属化聚丙烯电容。
(3)使各扬声器单元分配到较平坦的信号功率,且起到保护高频扬声器的作用。
(4)各频道分频组合传输功率特性应满足图2所示特性曲线的要求(P0为最大值,P1为对应分频点f1、f2的值)。
分频点处的功率与功率最大值之间幅度应满足P1(=0.3~0.5)P0的范围。
(5)整个频段内损耗平坦,基本不出现“高峰”和“深谷”。
3 分频电感电容参数值的计算下面以三分频分频器为例说明其参数的计算,如图3所示。
(1)计算分频电感L1,L2,L3,L4和分频电容C1,C2,C3,C4。
为了得到理想的频谱特性曲线,理论计算时可取:C1=C4,C3=C2,L1=L3,L4=L2,分频点频率为f1,(f2见图2),则分频点ω1=2πf0,ω2=2πf2。
并设想高、中、低扬声器阻抗均相同为RL。
每倍频程衰减12 dB。
(2)实验修正C1,C2,C3,C4,L1,L2,L3,L4的值为精确起见,可用实验方法稍微调整C1,C2,C3,C4,L1,L2,L3,L4的值,以满足设计曲线﹙见图2﹚的要求。
即通过实验描绘频响曲线,从而得到C1,C2,C3,C4,L1,L2,L3,L4的最佳值。
什么是分频器: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。
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。
什么是激励器:激励器是一种谐波发生器,利用人的心理声学特性,对声音信号进行修饰和美化的声处理设备。
通过给声音增加高频谐波成分等多种方法,可以改善音质、音色、提高声音的穿透力,增加声音的空间感。
现代激励器不仅可以创造出高频谐波,而且还具有低频扩展和音乐风格等功能,使低音效果更加完美、音乐更具表现力。
使用激励器提高声音的清晰度,可懂性和表现力。
使声音更加悦耳动听,降低听音疲劳,增加响度。
虽然激励器只给声音增加了0.5dB左右的谐波成分,但实际听起来,音量好像增加了10dB左右。
使声音的听觉响度明显增加,声音图像的立体感,以及声音的分离度的增加;改善了声音的定位和层次感,还可以提高重放声音的音质,磁带的复制率。
因为声信号在传送和录制过程中会损失高频谐波成分,出现高频噪声。
此时前者用激励器先对信号进行补偿,后者可用滤波器将高频噪声滤掉后,再营造出高音成分,保证重放音质。
激励器的调节需要音响师对系统的音质和音色进行判别,再根据主观听音评价进行调整。
音箱分频器原理
音箱分频器是一种音频设备,它的作用是分离音频频谱的不同部分,以提高音频质量。
它是一种特殊的电子元件,通过分析音频输入信号,将指定范围的频率分离出来,它是一种可以改善功率放大器质量和效率的工具。
音箱分频器由一个滤波器和一个控制电路组成,滤波器用来处理音频信号和控制电路用来调节音频信号的频率范围。
滤波器有Three 音频滤波器和高通滤波器,它们都是由电阻器、电容器和电感器组成,它们可以根据截止频率来分离不同频率段的音频信号。
高通滤波器则可以用来分离出某一频率段以上的音频信号,而Three音频滤波器则可以分离出某一频率段以下的音频信号。
控制电路则可以根据用户设定的参数,来调节滤波器的截止频率,从而调节滤波器对音频信号的分离范围。
控制电路的另一个功能是调节音量大小,即控制各个滤波器输出信号的音量大小,从而获得用户想要的效果。
除此之外,还可以添加各种效果,如均衡器、微调器等,以满足不同用户的需求。
音箱分频器的作用是提高功放的性能,它可以把较低频率的音频信号(如低音)放在功放的低端,把较高频率的音频信号(如高音)放在功放的高端,以实现不同声音的清楚分离。
此外,音箱分频器还可以克服功放的限制,提高功放的负载能力,提高功放的效率。
另外,音箱分频器也可以提高功放的保护性能,因为它可以把功率放大器的负载分成一些不同的频率段,以减少功放的负荷。
此外它
还可以减少音频失真,有效地提升音质。
总的来说,音箱分频器是一种十分实用的设备,它可以有效地提高功放的质量和效率,还可以提高音频音质和保护功放。
专业术语音箱、扬声器、分频器、功放详解
本文主要详解音箱、扬声器、分频器、功放,首先介绍了音箱的组成、原理、分类及性能指标,其次介绍了扬声器的原理和使用方法,最后详细的阐述了分频器、功放的原理及作用,具体的跟随小编一起来了解一下。
一、音箱详解音箱指可将音频信号变换为声音的一种设备。
通俗的讲就是指音箱主机箱体或低音炮箱体内自带功率放大器,对音频信号进行放大处理后由音箱本身回放出声音,使其声音变大。
音箱是整个音响系统的终端,其作用是把音频电能转换成相应的声能,并把它辐射到空间去。
它是音响系统极其重要的组成部分,担负着把电信号转变成声信号供人的耳朵直接聆听的任务。
音箱的组成
市面上的音箱形形色色,但无论哪一种,都是由喇叭单元(术语叫扬声器单元)和箱体这两大最基本的部分组成,另外,绝大多数音箱至少使用了两只或两只以上的喇叭单元实行所谓的多路分音重放,所以分频器也是必不可少的一个组成部分。
当然,音箱内还可能有吸音棉、倒相管、折叠的“迷宫管道”、加强筋/加强隔板等别的部件,但这些部件并非任何一只音箱都必不可少,音箱最基本的组成元素只有三部分:喇叭单元、箱体和分频器。
音箱发声的原理
要知道音箱发声的原理,我们首先需要了解声音的传播途径。
声音的传播需要介质(真空不能传声);声间要靠一切气体,液体、固体作媒介传播出去,这些作为传播媒介的物质称为介质。
就好比水波,你往平静的水面上抛一个石子,水面就有波浪,再由对岸传播到4周;声波也是这样形成的。
声波的频率在20——20,000Hz范围内,能够被人耳听到;低于或高于这个范围,人耳都听不到。
水波与声波的传播方式是一样的,通过介质的传播,人耳才能听到声音。
分频器-概述分频器是指使输出信号频率为输入信号频率整数分之一的电子电路。
在许多电子设备中如电子钟、频率合成器等,需要各种不同频率的信号协同工作,常用的方法是以稳定度高的晶体振荡器为主振源,通过变换得到所需要的各种频率成分,分频器是一种主要变换手段。
早期的分频器多为正弦分频器,随着数字集成电路的发展,脉冲分频器(又称数字分频器)逐渐取代了正弦分频器,即使在输入输出信号均为正弦波时也往往采用模数转换-数字分频-数模转换的方法来实现分频。
正弦分频器除在输入信噪比低和频率极高的场合已很少使用。
对于任何一个N 次分频器,在输入信号不变的情况下,输出信号可以有N 种间隔为2π/N 的相位。
这种现象是分频作用所固有的,与分频器的具体电路无关,称为分频器输出相位多值性。
分频器-原理从电路结构来看,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。
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。
分频器-作用好坏至关重要。
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。
音箱分频器原理音箱分频器是一种重要的音频设备,它能够将多个频率段的信号叠加在一起,使它们在不同频率段内产生不同的声音。
一般来说,音箱分频器用于把声音分配到不同的扬声器,保证音质的一致性,这也是它的主要作用。
音箱分频器的工作原理是,它将音频信号进行分子滤波,把不同的频率段信号叠加在一起,形成分子滤波后的多段信号,然后分别送到不同的扬声器上,使它们在不同频率段内产生不同的声音。
音箱分频器一般分三大类:电容分频器、电阻分频器和滤波器。
1、电容分频器:电容分频器由高分贝的电容器、变压器和低分贝的电容器组成,其工作原理是:当声音信号经过高分贝的电容器后,变压器会把信号作用于低分贝的电容器上,增加它的分贝幅度,最终使高频部分的声音更加强烈,而低频部分的声音更加柔和。
2、电阻分频器:电阻分频器也是一种常用的音箱分频器,它由一定比例的电阻器组成。
电阻分频器的工作原理是:当声音信号经过电阻器后,由于电阻器有一定的阻抗,从而使高频部分的声音变弱,而低频部分的声音则变强,从而实现声音的分频效果。
3、滤波器:滤波器是一种电子设备,它的作用是通过滤波技术对音频信号进行处理,滤除多余的频率段,使剩下的频率段信号更加纯净,提升音质。
滤波器可以分为低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器三种,它们分别作用于低频段、中频段和高频段,从而达到分频的目的。
音箱分频有助于调整传声器的声音,使它们在不同频率段内产生不同的声音,从而提升音质,同时也有助于改善系统的频响特性。
但无论采用哪种音箱分频器,都需要根据实际情况进行合理的调整,以便使各个频段的声音得以最佳化。
此外,音箱分频器也可以用于把功放和混响箱分开,以期达到更加完美的效果。
综上所述,音箱分频器是一种重要的音频设备,它可以将多个频率段的信号叠加在一起,使它们在不同频率段内产生不同的声音,从而提高音质。
它有助于调整传声器的声音,也可以用于把功放和混响箱分开。
另外,无论采用哪种音箱分频器,都需要根据实际情况进行合理的调整,以便使各个频段的声音得以最佳化。
喇叭与分频器的基本知识喇叭是一套音响最重要的部分,几乎占有七成重要性。
挑选最适合的喇叭,决定了聆听时的质量。
好的喇叭带你上天堂,不好的喇叭破坏了影视欣赏乐趣。
但市面上喇叭品牌、型号族繁众多,有时难免无从入手。
除了亲身试听,去现场实地了解喇叭的声音个性、取向外,在出发前,从网络上先找到目标待选列表,不失为一个方法。
尤其音响一大堆专有名词,对于新手而言简直是天书。
如何了解喇叭的性能、适用与否,最简单的方式就是看懂喇叭背面标注的参数意义。
我们可以从喇叭的基本规格稍微了解到喇叭的基本特性。
本文将从「频率」、「响应」、「灵敏度」等喇叭的基本参数介绍,从外观大概了解一个喇叭的基本细节,在选购前可以对数据「心中有个谱」,知道喇叭的基本特性,也不致于无从下手,也无法理解店员的介绍。
什么是分音?为什么要分音?简单了解喇叭分音(Crossover)所谓分音顾名思义就是把人类可听到的频率,从20~20KHz的声音分成几个频段,分别送往对应的高、中、低音不同的单体。
其原理就是利用电容电阻及电感,将扩大机发出的信号,在某一频率以上过滤掉(Low Pass Filter,俗称低通),或以下过滤掉(High PassFilter,俗称高通),或上下过滤掉(BAND PASS俗称带通),透过高低通的电子电路,将全音域频率分割为低频、中频及高频的音域。
而实现这种高低通的电子电路,我们称之为分音器。
ARENDAL的ˊ分音网络设计在材料上几乎都采用订制零件由于高、低音单体间,必须有两者皆可工作的频率,但又不希望实际发声时,同一个频率两者都一齐「全力」发音,所以就有了分音器的存在。
如果拆开喇叭箱,您会看到一些电线及一些被动式零件,例如电容、电阻及电感,而这些零件就是组成这个扬声器的分频网络,俗称分频器的主要组件。
有些制造商是将这些零件焊在电路板上,有些是直接焊在喇叭单体上,两种方式各有优缺点。
分音就是为了让每个单体分工合作越高阶喇叭对于分音越细分,以求在最佳特性范围内工作,发挥分工组合效果,达到HI-FI高传真的目标,因此了解喇叭的第一个重要部件就是分音器。
分音(分频)器,可以说是喇叭系统的灵魂。
分音器依据分音器在讯号路径上所在的位置,可分为被动分音器与主动分音器,其中所谓主动式分音又叫电子分音。
被动分音器位于功率放大器与扬声器之间,主动分音器则位于功率放大器之前。
主动分音器又可根据讯号处理的模式分为模拟与数字两种,数字主动分音器通常能提供除分音以外的功能如:限制、延迟、等化等功能。
也有人称不需外加电源的分音器为被动分音器,这里说明的就是被动式分音器。
被动分音器有显着的缺点:体积庞大、消耗大量的功率,但成本相对低廉,不过高效能的被动分音器造价很可能比主动分音器来得昂贵,因为能承受高电压、电流的被动组件非常昂贵。
主动分音器再讯号路径上的位置在于功率放大器之前,处理的讯号等级也是被放大之前的小讯号;相反地,被动分音器则是处理功率放大器与扬声器之间的大讯号。
但也由于这样的特性,主动分音器有增加额外噪声的可能性。
一个理想的全音域喇叭系统,是不需要分音器的,但由于音频信号的频谱范围很宽,所以要使用同一个喇叭单体,来诠释20 ~ 20KHz的整段频率响应信号是不可能的,因为一般12英寸以上大口径喇叭单体,低音特性很好,失真不大,但超过 1.5KHz 的信号,它的表现就很差了;1 ~ 2英寸的高音喇叭单体,播放3KHz 以上的信号性能很好,但无法播放中音和低音信号。
不过虽然分音的目的达到了,但分频器内部的被动原件,却也消耗掉扩大机的输出功率。
现实上反而通常是分音越细,定位越高阶。
分音器到底提供什么样的功能?在专业技术上,我们可以称分音器的功能主要有「提供斜率与分频点」,及「控制阻尼系数」二项功能。
提供斜率与分频点斜率指的是频率每升高八度音程所衰减的幅度。
以一个分音高、低音频的两音路喇叭来看,分音器就是设计让喇叭的高、低音单体以我们希望的斜率衰减,这时候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。
控制阻尼系数―即Q值分音器让不同频段重迭部分的频率响应更为平坦,此外更重要的是,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,相位表现优化。
依据经验,Q值低较佳,在0.5时最为恰当,不仅重迭部分的波动幅度最小,分频点的相位也会趋近于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。
分音器的设计与类型一般来说,分频器包括三个基本参数:分频点(Crossover Frequency):分音器的分频点。
路(Way):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、二路(Two-Way)、三分频、三路,就是分频器的路。
阶(Order):也称类。
分音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,就是所谓的路。
若以滤波器的频段数量来分类分音器,通常会以「N音路」的方式来表明,例如:二音路扬声器的分音器,由低通滤波器与高通滤波器组成;三音路则是低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器。
四音路的扬声器并不常见,因为分音器的设计复杂度过高,且整体的声学表现不见得较二、三音路者为佳。
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。
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。
一个完整的分音器叙述应该是「双路分音器,高低频皆采用二阶滤波Second Order (12dB/ octave)Two-way Crossover」。
喇叭规格会标明分音设计,例如二路分音、三路分音等。
另外由喇叭外形也可以大致分辨出来。
简单来说,两个单体就二路分音、三个单体就三路分音。
不过有时就并不是这么简单,例如很多中置喇叭都有三个单体,不过就只是二路分音:中间是高音、两边两只是中低音单体;又或者一些高阶落地式喇叭,会有两组中音或两组低音单体,甚至会有更多「重复」的单体来提升音质、增加输出。
越高阶的喇叭通常分音就愈细致,而且单体通常也愈大。
一阶分音器一阶分音器具有20 dB/decade(6 dB/octave)的分频斜率,在输出端有90°的相位误差,而高通方面它与输入信号有正45°的误差,而在低通方面有负45°的误差,在分频点的频率附近或有这样的误差。
一阶分音器被许多音响发烧友视为理想的分音器,因为这类分音器在瞬时响应良好,亦即在滤波器的导通带当中,频率响应与相位响应非常平坦;此外,它使用最少的电子组件完成分频的工作,产生的损失相对较低。
不过,也因为一阶分音器的分频斜率低,在导通带以外也保留了更多我们不想要的讯号。
如此一来,低音单元容易接收到在分频点以上的高频成分、产生较大的失真;高音单元容易接收到在分频点以下的低频成分,除失真外更可能因此损坏。
实际应用上,采用一阶分音器的扬声器系统不容易设计,因为必须配合频率响应非常宽阔的扬声器单元, 且较低的分频斜滤使得单元之间的干涉更加明显,也就是扬声器的离轴频率响应将有剧烈变动。
二阶分音器第二阶分音器的零件刚好是第一阶的两倍。
二阶分音器具有40 dB/decade(12 dB/octave)的分频斜率,两倍的零件造成更多的90°旋转,因为它是一个更陡峭的衰减。
这个意思就是说,在分频点上有180°的误差,它是以12dB 做为分频斜率。
12dB 的分音器一般都应用于汽车音响,一般的喇叭也适用此种分音方式。
这类分音器在被动分音器中最为常见,因为它在设计复杂度、频率响应与高音单元保护性当中取得了合理的平衡。
当扬声器的所有单体在摆放时对齐,二阶分音器与所有的偶数阶分音器都能够提供对称的极性响应。
第三阶和第四阶分音器第三阶分音器零件更多,当然它的相位误差也更大。
它是以18dB 做衰减,具有60 dB/decade(18 dB/octave)的分频斜率。
高通与低通有270°的相位误差。
而第四阶分音器则是以24dB 斜率做衰减,具有80 dB/decade(24 dB/octave)分频斜率,高通与低通有360°的相位误差。
这类分音器则可确保低频部分远离高灵敏度的高音喇叭,使音场更深,尤其24dB低音,您可以感觉更深的低音。
分音器的设计需要仪器测试,不是自己可以任意改变的。
三音路分音器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”得越彻底越干凈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迭加之后,与原曲线完全一致,这才是真正的好分频器)。
分音器的基本判断分音器能完全决定喇叭声音的走向,因此分音器的设计相当重要。
如何设计一个良好的分音器?首先要根据单体的特性曲线,选择最佳的频率段,进而决定喇叭的分频点,此外,还要依据高低音单体的效率与阻抗,来设计出最适合此音箱与单体的分音器。
在家用的领域上,分音器的设计是尽可能使喇叭拥有最平坦的频率曲线。
但在专业的领域上则不然,例如在舞厅的喇叭,为了使喇叭能拥有强劲的力道,因此分音器在中低频段上会特别的加强。
另外,分音器的设计也会影响喇叭的效率,当使用的零件越多,相对也会减少喇叭整体的效率。
综上来说,购买时应该先了解扬声器采用了哪种方式的分音,是二阶、三阶或其他设计,有时候厂商会特别在营销上说明采用了良好材料的分音网络,这些将有助于喇叭的表现。
了解单体规格的组合与配置另一个从喇叭的规格列表当中可以了解到的重要项目,就是用到的单体组合(DriveUnits)。
书架式喇叭较常采用二路分音设计,配备高、低音单体;落地式喇叭就多数采用三路分音,有高、中、低音三个或以上的单体。
而卫星喇叭或者入门多媒体喇叭,就多都只是一个单体。
ARENDAL 1961系列喇叭。
多款扬声器中采用了两个到五个的单体。
值得留意的是单体的大小,通常愈高阶的喇叭会拥有愈多、愈大的单体。
例如两个或以上的中、低音单体,让中频或者低频的输出与控制力更好。
而直径愈大的单体,理论上低音的下潜越好,振幅可以愈强,可以输出的声压也愈大。
不过这些当然都要与振膜、驱动电路、分音等组件配合良好。
因此单体大小有参考价值,不过并不是绝对的指标。
以高音单体为例,半英寸、1英寸、1½英寸都是常见尺寸,4至6 英寸就常见于中音单体,低音则是5 至10 英寸较常见。