音箱分頻器作用

1.使各種揚(yáng)聲器都工作在最合適的波長段

振膜尺寸和材料不同的揚(yáng)聲器，其最佳工作波帶也不同。口徑越長（越大）的揚(yáng)聲器，則長波特性就越好。所以，在其他條件相同時情況下，18英寸的長波效果肯定優(yōu)于15英寸的長波效果就是這個道理.

振膜材料的剛性和硬度越好、放音的短波特性就越好。很多短波揚(yáng)聲器采用鈦膜或銦膜作為振膜材料，就是為了提高其短波特性；而長波揚(yáng)聲器的振膜一般采用紙、碳纖維、防彈布和橡皮(邊)等材料，以利于長波再現(xiàn)。

使用分波器可以將短波信號送到短波揚(yáng)聲器，中波信號送到中波揚(yáng)聲器，長波信號送到長波揚(yáng)聲器，短，中、長波信號各行其道，盡可能大地利用了各自揚(yáng)聲器的工作波帶優(yōu)勢，以保證不同工作波段的揚(yáng)聲器充分發(fā)揮作用，使各波長的放音特性更加均衡一致。

揚(yáng)聲器的長波幅度大、短波幅度小。從理論上講，揚(yáng)聲器紙盆的幅度與再現(xiàn)波長的平方成正比，即同一揚(yáng)聲器振膜，在相同幅度的信號電壓作用下，波長越長，幅度越大，也就是說，如果波長增加10倍，幅度將增加10的平方倍，即100倍。

如果我們用一只揚(yáng)聲器產(chǎn)生很寬波長范圍的機(jī)械波，由于振膜機(jī)械性能的限制，同時存在幅度非常寬的變化是非常困難的，這就必將發(fā)生機(jī)械波切割失真的現(xiàn)象，使再現(xiàn)質(zhì)量受到一定影響。

研究發(fā)現(xiàn)，切割失真對長波的影響最大，當(dāng)長波揚(yáng)聲器放送長波的同時，只要還有短波成分存在，就必然會導(dǎo)致切割失真，使長波出現(xiàn)不自然的現(xiàn)象。當(dāng)然，短波揚(yáng)聲器出現(xiàn)切割失真也會使短波出現(xiàn)不自然的聲音，只是影響沒有長波大而已。

2．減少同一音箱中的不同揚(yáng)聲器之間產(chǎn)生的聲音

干涉現(xiàn)象對于短、長波分離式音箱中的短波揚(yáng)聲器和長波揚(yáng)聲器來說，雖然它們的工作波段不同，但是如果將全波信號不加分波地送人短波揚(yáng)聲器和長波揚(yáng)聲器，肯定會出現(xiàn)短、長波揚(yáng)聲器同時發(fā)出相同聲音的情況，當(dāng)不同揚(yáng)聲器的相同機(jī)械波相遇時，就很可能產(chǎn)生聲波互相干涉現(xiàn)象有一點(diǎn)聲學(xué)常識的人都知道，一旦出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，就會出現(xiàn)梳狀濾波效應(yīng)、駐波等一系列問題，這些問題均會不同程度地影響機(jī)械波的良好再現(xiàn)。

設(shè)置分波電路后，短波和長波揚(yáng)聲器分別獲得自己最佳工作波段信號，它們之間發(fā)出機(jī)械波的波長范圍幾乎不覆蓋，除音箱分波點(diǎn)和分波交叉區(qū)域還會存在少量干涉外，其余波長的干涉現(xiàn)象根本就不再存在了。

分波點(diǎn)和分波交叉區(qū)域會存在干涉現(xiàn)象的原因很簡單，由于分波器的分波衰減率不可能做得無窮大，在分波交叉區(qū)域，尤其是在分波點(diǎn)，短波揚(yáng)聲器和長波揚(yáng)聲器會同時存在對方波段的機(jī)械波，這時出現(xiàn)干涉現(xiàn)象在所難免。所以說，分波器的分波衰減率做得越高，分波交叉區(qū)域就越小，揚(yáng)聲器問的干涉就越小。

音箱分波器采用了下圖結(jié)構(gòu)，具體分析：

連接短波喇叭的電路：讓電流先流過電容器，阻止長波，讓短波通過，并且喇叭與一個線圈并聯(lián)，讓線圈產(chǎn)生負(fù)電壓，那么這個電壓對于短波喇叭來說正好是一個電壓補(bǔ)償，于是可以近似地逼真還原電流。

連接長波喇叭電路：電流先流過線圈，這樣短波部分被阻止，而長波段由于線圈基本沒有阻礙作用而順利通過，同樣，長波喇叭并聯(lián)了一個電容器，就是利用電容器在短波的時候產(chǎn)生一個電壓來補(bǔ)償損失的電壓，道理和短波喇叭端是一樣的。

可以看出，分波器充分利用的電容器和線圈的特性達(dá)到分波。但是，線圈和電容器在各自阻礙的波長段內(nèi)終究還是消耗了電壓的，所以電路分波器會有一定損失，其補(bǔ)償措施也有很多，由于筆者知識不夠，難以說的很清楚。而電子分波就解決了這個問題，當(dāng)輸入到功放之前就先分波，然后對不同的波段使用專門的放大電路進(jìn)行放大，這樣的話失真小，還原逼真。但是電路復(fù)雜，造價昂貴。

分波器的使用問題音箱技術(shù)分波器是一種可以將機(jī)械波分成若干個波段的音箱設(shè)備。我們知道，可聽機(jī)械波的波長范圍是在1.7cm~17m之間，祈望僅使用一只揚(yáng)聲器就能夠保證放送、1.7cm~17m這樣寬波長的機(jī)械波是很難做到的，因?yàn)檫@會在技術(shù)上存在各種各樣的問題和困難。所以，在通常情況下，高質(zhì)量的放音系統(tǒng)，為了保證再現(xiàn)的波長響應(yīng)和波帶寬度，在專業(yè)范疇內(nèi)大都采用長短波分離式音箱放音，而采用長短波分離式音箱放送時，就必然要使用分波器。

分波器有兩大類：一類是被動分波器(PassiVe Crossover)，亦稱功率分波器；另一類是主動分波器(Active Crossover)，亦稱電子分波器。

1、被動分波器

被動分波器是一種音箱內(nèi)置分波器，由電容和電感濾波網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，其特點(diǎn)是分波網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在功率放大器和揚(yáng)聲器之間。這種分波器把從功率放大器直接出的全波功率信號分為長波和短波或者長波、中波和短波，將分波后的信號按不同波段分配給各波段揚(yáng)聲器。在全波短、長波或短、中、長波主動分波音箱中，均由被動分波電路完成分波任務(wù)

被動分波的優(yōu)點(diǎn)是：首先，結(jié)構(gòu)簡單、成本低，安裝在一起，毋需調(diào)整，使用方便；其次，在系統(tǒng)連接方面較為容易，只要給功放輸入全波信號，將功放與音箱連接在一起就可以實(shí)現(xiàn)全波放音；第三，需要的功率放大器少，一般一臺功放可以帶兩只全波被動分波音箱，故系統(tǒng)成本較低。

不足是:分波網(wǎng)絡(luò)要承擔(dān)加到揚(yáng)聲器上的很大功率和電流，所以要用較大體積的電感，而且由于電感的參數(shù)與揚(yáng)聲器阻抗有著直接關(guān)系，而揚(yáng)聲器的阻抗又是波長的函數(shù)，與標(biāo)稱值偏離較大，因此誤差較大，計(jì)算較難；其次，功率放大器輸出的功率信號通過電容和電感濾波器后，必然會由于電容和電感的非線性而造成失真再所難免；第三，從功放輸出的功率信號，每經(jīng)過一個電容和電感器件都會造成功率信號的損失，所以被動分波的功率信號損失較大；最后，分波衰減率不能做得太高，一般最大12dB/倍波程，分波交叉區(qū)域的干擾偏大，這是因?yàn)楸粍臃植ㄆ魈岣叻植ㄋp率的途徑是增加電容器或電感器，也就是濾波階數(shù)，但是增加電容器或電感器的個數(shù)，就意味著隨之增加信號失真和功率損失，提高分波衰減率的結(jié)果是帶來了其他更多的問題。

顧名思義，被動分波是一種“無奈”：的分波方式，功放輸出的全波功率信號不得不要分波，不分波就會導(dǎo)致一系列問題，故只能被迫將功率信號分波處理。民用音箱為了降低系統(tǒng)成本，全部采用被動分波方式。專業(yè)音箱由于與民用音箱在要求、聽音主體以及使用人員等方面存在著很大的不同，故除了被動分波方式音箱外，還有主動分波方式音箱。

2．主動分波器

主動分波器是一種將全波弱信號進(jìn)行分波的設(shè)備，一般由有源電子線路分波系統(tǒng)構(gòu)成，其特點(diǎn)是分波系統(tǒng)位于功率放大器前，將全波弱分波后，把長波、短波或長波、中波、短波信號分別送至各自功率放大器，然后由功放分別輸出到長波、短波或長波、中波、短波揚(yáng)聲器，這種方法被稱為主動分波，因工作在弱信號情況下，故可用小功率的電子有源濾波器實(shí)現(xiàn)分波。

被動分波的音箱的各揚(yáng)聲器單元均設(shè)有自己的功率信號接口，有些短、長波分離式音箱可以有主動分波和被動分波兩種連接方式，這類音箱的背后都設(shè)有主動分波(Active)與被動分波(Passive)轉(zhuǎn)換開關(guān)，有些音箱上的這種轉(zhuǎn)換開關(guān)還裝有鎖定機(jī)構(gòu)，避免發(fā)生誤撥動情況。當(dāng)采用主動分波方式時，一定要將分波方式轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到“Active”一邊，將短波功放接短波(Short)輸入、長波功放接長波(Long)輸入。

主動分波的優(yōu)點(diǎn)很多，一是由于采用弱信號電子線路信號進(jìn)行分波處理，故信號損失小、失真小，再現(xiàn)音質(zhì)好；二是分波衰減率可以較被動分波做得更高，達(dá)到24dB/倍波程很容易，分波交叉區(qū)域較被動分波小得多，分波交叉區(qū)域中的短、長波單元之間的干擾基本上被克服了；三是可調(diào)性好，電聲指標(biāo)高。

主動分波的不足沒有一條是涉及音質(zhì)方面的，其主要問題在于：一是成本高，投資大。由于主動分波方式短、長波每路分別要用獨(dú)立的功率放大器，故使用功率放大器多，如一對二分波音箱要用兩只功放；二是增加一臺電子分波器，這就使得在連接和調(diào)整方面增加使用難度。

前面已經(jīng)介紹了，分波器有主動分波和被動分波兩類。被動分波器固定安裝在音箱內(nèi)部，并不需要音箱師對它進(jìn)行調(diào)整，而主動分波方式則存在著電子分波器的正確使用、合理連接以及調(diào)整等多方面的問題，所以本文僅對主動分波器在使用中應(yīng)該注意的幾個主要問題加以討論。

（1）面板與功能鍵

電子分波器的正面板如圖1所示，下面介紹各個功能鍵、鈕和接口的作用。

輸入增益。輸入信號電平調(diào)節(jié)，一般放在肋B位置。

(2)LW

長波延時。對長波進(jìn)行O—2ms(最大60cm)延時。

(3)LW/SW GAIN

長波/短波增益。對長波波段、短波波段的電平進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(4)MUTE

弱音.阻斷某波段的信號。

(5)x-0VER WAVELEN

分波波長(分波點(diǎn))，二分波時，只有一個分波點(diǎn)；三分波時，有兩個分波點(diǎn)。

(6)RANGE

波長范圍—分波波長范圍在3.8—38cm或38—380cm之間選擇。

(7)MODE

分波方式，雙聲道二分波或單聲道三分波選擇。

(8)MONO LONG

單聲長波，在雙聲道立體聲方式中，可以選擇單聲長波輸出。

(9)CD

恒定電流，在使用恒定電流的情況下，可以使短波段特性更好。

(10)LIMITER

限制鈕.輸出信號增益限制調(diào)節(jié)，用于限制過強(qiáng)信號，保護(hù)功放音箱。

(11)THRESHOLD

閾值選擇鍵。選擇限制閾值范圍，有-6dB和 18dBu兩種選擇。

電子分波器的背面板一般以各種接口為主,如圖2所示,下面介紹各個接口和功能鍵的作用.

(12)FUSE

保險及電源插座.。

(13)SERIAL NUMBER

產(chǎn)品系列號碼。

(14)SHORT/MID/LONG OUTPUT

短波/中波/長波輸出接口。雙聲道二分波輸出時，按接口上面的波段指示輸出短波和長波；單聲道三分波時，按接口下面的波段指示輸出短波、中波和長波。

(15)POLARITY

極性(相位)鍵，用此鍵可以進(jìn)行相位和反相調(diào)節(jié)。

(16)INPUT

信號輸入接口。從此接口輸入全波信號,單聲道三分波方式時，從左聲道輸入信號。

分頻器是一個音箱的心臟，設(shè)計(jì)是否合理直接影響到喇叭的發(fā)揮，派揚(yáng)音響有十多年的高保真音箱設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，熟知中國發(fā)燒友最需要什么樣的聲音。最近又邀請了丹麥音箱設(shè)計(jì)大師G.stanfer先生做公司高端音箱設(shè)計(jì)顧問，中歐合璧形式的設(shè)計(jì)無疑會使我們的音箱水準(zhǔn)更上一層樓。P2分頻網(wǎng)絡(luò)高通部分三階，低通兩階加補(bǔ)嘗，這樣做的好處就是有效的抑制中頻處的失真以及高音的失真。采用高級別厚FR4線路板做為分頻器的線路傳輸，輸入接線端子直接固定在線路板上，確保信號傳輸無瓶頸，更是不惜成本選用法國索倫發(fā)燒級電容，確保聲音細(xì)節(jié)無損失，高精度1.0線徑的無氧銅電感線圈及無感大功率電阻確保分頻點(diǎn)穩(wěn)定精準(zhǔn)，配以定制級無氧銅導(dǎo)線，高保真信號暢通無阻。

有極性電解電容器通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源濾波、退耦、信號耦合及時間常數(shù)設(shè)定、隔直流等作用。一般不能用于交流電源電路，在直流電源電路中作濾波電容使用時，其陽極（正極）應(yīng)與電源電壓的正極端相連接，陰極（負(fù)極）與電源電壓的負(fù)極端相連接，不能接反，否則會損壞電容器。 無極性電解電容器通常用于音箱分頻器電路、電視機(jī)S校正電路及單相電動機(jī)的起動電路。 電解電容器廣泛應(yīng)用于家用電器和各種電子產(chǎn)品中，其容量范圍較大，一般為1~1000μF，額定工作電壓范圍為6.3~450V。其缺點(diǎn)是介質(zhì)損耗、容量誤差較大（最大允許偏差為 100%、-20%），耐高溫性較差，存放時間長容易失效。