音箱的灵魂在于喇叭单元,而其血液则在于分频器。分频器在音箱设计中扮演着至关重要的角色,它将音频信号精确地切分并输送给各喇叭单元,让每个单元都能处理其最擅长的频段。一位音响设计师的造诣,往往在其设计的分频器中得以体现。分频器,是音箱背后默默无闻的英雄。
一、分频器的分类
根据分频频段的不同,分频器可分为二分频(高频与低频)、三分频(高、中、低频)以及四分频(高、中、低频及超低频)。
分频器还可按其是否具有电源分为“功率分频器”与“电子分频器”。一般常见的多为功率分频器。
二、功率分频器的特点及应用
功率分频器是最常用的分频器类型。它的使用范围广泛,绝大多数音箱若内置有分频器,那基本就是功率分频器。
功率分频器位于功率放大器之后,设置于音箱内部。通过LC滤波网络,将功率放大器输出的音频信号分为各频段,分别送至相应扬声器。其优点在于连接简单、使用方便。但同时存在消耗功率、可能出现音频谷点、交叉失真等问题。其参数与扬声器阻抗密切相关,调整时需注意误差控制。
三、电子分频器的优势与挑战
电子分频器,常被发烧友简称为“电分”,因其高成本和复杂的电路结构,多用于高端HIFI系统或专业扩声系统。
电子分频器将有源电路置于功率放大器之前,将前置音频信号进行分频后,再由各自独立的功率放大器放大各个音频频段信号,最后送到相应扬声器单元。因其电流较小,可使用较小功率的电子有源滤波器实现,调整较为容易,且能减少功率损耗及扬声器单元间的干扰,从而保证信号损失小、音质优良。
虽然电子分频器的电路结构较为复杂,但其精准的分频能力和优秀的音质表现使其在高端音响系统中占据一席之地。
四、分频器的阶数与选择
分频器的阶数有一阶、二阶、三阶、四阶之分。不同阶数的分频器滚降斜率和相位不同。选择适合的阶数需根据喇叭和箱体的特性来决定。通常情况下,低音单元适合使用一阶分频,而中音和高音单元则可能选择更高阶数的分频。
以丹拿音箱的分频器为例,其精确的设计和优质的性能得到了广大音响爱好者的认可。
小结:
对于影音爱好者而言,了解分频器的基本知识是必要的。若想深入DIY玩家领域,设计自己的分频器,则需大量知识和实践积累。本文还介绍了几款分频器设计软件,感兴趣的朋友可以继续深入研究。
LspCAD软件简单易学,教程丰富,是国内DIY玩家的常用工具。据说,许多市面上的音箱都采用了LspCAD进行设计。
SpeakerWorkShop功能全面而强大,为分频器设计提供了极高的自由度。虽然其分频模拟部分未有优化功能,但其强大的功能仍值得一试。