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发表于 2010-2-5
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音响技术分频器详解
三、分频器详解
分频器其实是音箱里面的一个小部件，也是一个相当重要的部件，虽然分频器很不起眼，但是它的作用是不容忽视的，音箱播放声音的时候，是需要经过分频器的处理才能放出来的，现在的分频器主要是由两种，一个是模拟分频器，另外一个是数字分频器，在一般人认识里面，分频器其实是音箱的大脑，是不能缺失的。
分频器的原理
音响技术分频器详解
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止低频信号；低音通道正好相反，它只让低音通过而阻止高频信号；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。
分频器的作用
1、基本分频
不管什么类型电子分频器的主要功能和任务当然还是分频。由于现在音箱的种类很多，系统中要采用什么功病能的、几分频的电子分频器还是要灵活配置的，现在通常用的电子频器有2分频、3分频、4分频等区分，超过4分频就显得太复杂和无实际意义了。分频器可以合理地进行各单元功率分配，使各单元之间具有恰当的相位关系以减少各单元在工作中出现的声干涉失真。
2、保护音箱
我们知道不同扬声器的工作频率是不一样的，一般来说口径越大的扬声器其低频特性也越好，频率下潜也越低。电子分频器可以提供不同扬声器各自需要的最佳工作频率，弥补单元在某频段里的声缺陷，让各种扬声器更合理、更安全的工作。因此，电子分频器除了分频任务外，正常的使用它更重要的功能还有：保护音箱设备。
3、增加声音层次感
如果一个 音响 系统中有很多只不同种类的音箱，而且没有使用电子分频器，那不同音箱之间就会有很多频率叠加、重复的部分，声干涉也会变得很严重，声音就会变得模糊不清。若音响系统中使用了电子分频器进行合理的分频，让不同音箱处在最佳工作状态下，这样不同音箱之间发出的声音频率范围几乎不会重复，同时减少了声波互相干涉的现象，声音就会变得格外清晰，音色也会更好、更具有层次感！音响技术分频器详解
分频器的分类
分频器有两大类：一类是被动分频器（PassiVe Crossover），亦称功率分频器；另一类是主动分频器（AcTIve Crossover），亦称电子分频器。
1、被动分频器
被动分频器是一种音箱内置分频器，由电容和电感滤波网络构成，其特点是分频网络设置在功率放大器和扬声器之间。这种分频器把从功率放大器直接出的全频音频功率信号分为低音和高音或者低音、中音和高音，将分频后的信号按不同频段分配给各频段扬声器。在全频高、低音或高、中、低音主动分频音箱中，均由被动分频电路完成分频任务。
被动分频的优点是：首先，结构简单、成本低，与音安装在一起，毋需调整，使用方便；其次，在系统连接方面较为容易，只要给功放输入全频信号，将功放与音箱连接在一起就可以实现全频放音；第三，需要的功率放大器少，一般一台功放可以带两只全频被动分频音箱，故系统成本较低。
被动分频的不足是：首先，分频网络要承担加到扬声器上的很大功率和电流，所以要用较大体积的电感，而且由于电感的参数与扬声器阻抗有着直接关系，而扬声器的阻抗又是频率的函数，与标称值偏离较大，因此误差较大，计算较难；其次，功率放大器输出的功率音频信号通过电容和电感滤波器后，必然会由于电容和电感的非线性而造成失真，声音失真再所难免；第三，从功放输出的音频功率信号，每经过一个电容和电感器件都会造成功率信号的损失，所以被动分频的功率信号损失较大；最后，分频衰减率不能做得太高，一般最大12dB／倍频程，分频交叉区域的干扰偏大，这是因为被动分频器提高分频衰减率的途径是增加电容器或电感器，也就是滤波阶数，但是增加电容器或电感器的个数，就意味着随之增加信号失真和功率损失，提高分频衰减率的结果是带来了其他更多的问题。
顾名思义，被动分频是一种“无奈”：的分频方式，功放输出的全频功率信号不得不要分频，不分频就会导致一系列问题，故只能被迫将功率信号分频处理。民用音箱为了降低系统成本，全部采用被动分频方式。专业音箱由于与民用音箱在要求、听音主体以及使用人员等方面存在着很大的不同，故除了被动分频方式音箱外，还有主动分频方式音箱。
2、主动分频器
主动分频器是一种将全频音频弱信号进行分频的设备，一般由有源电子线路分频系统构成，其特点是分频系统位于功率放大器前，将全频音频弱分频后，把低音、高音或低音、中音、高音信号分别送至各自功率放大器，然后由功放分别输出到低音、高音或低音、中音、高音扬声器，这种方法被称为主动分频，因工作在弱信号情况下，故可用小功率的电子有源滤波器实现分频。
被动分频的音箱的各扬声器单元均设有自己的功率信号接口，有些高、低音分离式音箱可以有主动分频和被动分频两种连接方式，这类音箱的背后都设有主动分频（AcTIve）与被动分频（Passive）转换开关，有些音箱上的这种转换开关还装有锁定机构，避免发生误拨动情况。当采用主动分频方式时，一定要将分频方式转换开关拨到“AcTIve”一边，将高音功放接高音（Hi2h）输入、低音功放接低音（Low）输入。
主动分频的优点很多，一是由于采用弱信号电子线路信号进行分频处理，故声音信号损失小、失真小，再现音质好；二是分频衰减率可以较被动分频做得更高，达到24dB／倍频程很容易，分频交叉区域较被动分频小得多，分频交叉区域中的高、低音单元声音之间的干扰基本上被克服了；三是可调性好，电声指标高。
主动分频的不足没有一条是涉及音质方面的，其主要问题在于：一是成本高，投资大。由于主动分频方式高、低音每路分别要用独立的功率放大器，故使用功率放大器多，如一对二分配音箱要用两只功放推动；二是增加一台电子分频器，这就使得在连接和调整方面增加使用难度。 |
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