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发表于 2008-5-12
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耳机知识入门：分频器的相位问题: C$ E3 d: Q( R* C% y
% I3 w! y6 x% ]# a) ~4 D) Q& e5 D多单元的设计，不管是耳机还是音箱，理想化的结果都是多单元之间相互完美配合，但这种美事基本仅存在于PPT或者设计师的脑海里，而现实是，总会被“相位”问题搞得乱七八糟。这个问题比较难表述，但我们会尽量尝试讲清楚。
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两分频音箱中高音、低音扬声器的频响曲线组合示意. G2 N/ g$ Y4 O9 ^) Q v. E
我们先来温习一下分频是怎么回事。以双分频为例，分频器把完整的信号分成高、低两组频率段，分别交给高低音扬声器来完成工作。高低音扬声器会有个交叉的区域，这个区域内的频段信号，高低音扬声器都会同时做出反应。假设某个多单元的音箱或者耳机的分频点在3kHz，那么输入一个3kHz的信号，高低音会同时发声。温习到这里，我们可以开始讲解“相位问题”了。
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波形相位差演示
4 j4 z4 D* u7 x 波循环一周的相位为360度。相位180度时，与原始波形为互为反相。互为反相的波可以完全抵消为零，在分频器的设计当中，高低两组频率或多或少的会产生相位差，那么这些相位差可能产生什么结果呢?我们做个试验来模拟一下。! A9 P+ j! Y) f2 ~
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创建一个-20dB的正弦波
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-20dB的正弦波的信息9 r$ x) _7 z# }7 Q' O6 [
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复制一份-20dB的波与原波叠加
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复制一份-20dB的波与原波叠加，产生了一个约-14dB的新波
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复制一份-20dB的波，并裁剪掉最前面的-0.003毫秒，用于产生与原波的相位差
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将裁剪掉0.003毫秒的波与原波叠加
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将裁剪掉0.003毫秒的波与原波叠加，产生的是一个约-15dB的新波
5 V C7 q6 R: }0 _5 H 两组合并测试得到的结果并不一样，有相位差的产生了能量损耗，得到的新波要低1dB。在分频器的设计当中，出现这种情况就意味着声音在损耗，而且波形也会失真，不够原汁原味，优秀的设计，一定是高低频交汇处的中频饱满无凹陷的，因为能量得以最大程度的保持。9 b1 B V, L" r; @4 j! {4 ]; K
分频手段的改进，主要围绕降低分频器的相位而发展，但展示手段往往就是一条频响曲线。凹陷的频响曲线，可能是出现分频瑕疵，那么平直的频响曲线是否代表好声呢?并非如此，因为相位凹陷的曲线同样可以补平，但失真的波形是补不回的。分频器的相位差问题很少被人提及，一是难以克服，二是难以理解，说一大堆技术介绍往往还不如几句忽悠开启脑补来得直接。
. h4 X: G# n4 a" ? 至于分频器为什么会产生相位差，什么样的技术会降低相位差，不是本篇的内容，网上有些分频器设计的资料，有兴趣可以参考，不过这已经不再是“入门”了。 |
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