电子分频与被动分频

阿诺

    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。


电子分频........


关键点1
　　——什么是电子分频 　　所谓电子分频，就是将分频电路提至放大电路之前的电路拓扑设计，就这么简单。问题是为何要将分频电路提前呢？这样做有何好处呢？
关键点2
　　——电子分频的优势 　　根据实用扬声器技术编著者王以真老师总结出来的特点，电子分频（或称有源、主动分频）网络有以下优点：1.瞬态响应得到改善；2.每只放大器工作频带变窄；3.低频过载可能性降低；4.动态范围提高；5.互调失真小；6.各单元灵敏度便于控制六大优点。我们现在仅就已经掌握的资料对其中几点进行讨论。 　　1.瞬态响应得到改善 　　首先我们要弄清楚扬声器的工作原理（实际也并不复杂，普通高中生也应该能明白），扬声器的最基本的理论基础就是电磁感应原理。扬声器的通电螺线圈产生磁场，与扬声器的磁场相互排斥或吸引令振膜振动发生。而当一个电信号完成它的使命消失的时候，振膜依然有惯性，通过惯性运动，导体切割磁感线也会产生感生电动势，而此时感生电流产生的磁场将会产生一个与运动相反的力矩，将扬声器振膜拉回原始位置。

　　以上即是扬声器完成一个信号周期运动的最理想、最简单、最基本的形式（再最理想的状态下，人们希望扬声器振膜能够完全受电磁控制，给出一个电流振膜就应该到达规定位置，不会产生多余的振动），虽然扬声器的运动远没有这么简单，但是这即是我们分析问题的基础（即使是最简单的信号，对扬声器进行冲击后也会产生二次、三次的感生电动势，原理与上面所提类似）。 　　在这里，感生电动势是电子分频技术的关键点，因为产生的感生电动势与扬声器加速后的最终速度有关，在产生感生电动势后，能产生多大的电流需要看功放至扬声器间的回路阻抗来决定，而这将是产生力矩大小的关键因素。阻抗小的系统，电流相对就会较大，产生的感生力矩也会更大。扬声器回复到原始位置的速度也就越快。至此我们可以得出比较清晰的结论：功放至扬声器间的阻抗越小越好。换句话说就是功放至扬声器的回路阻抗越小（高阻尼系数，高制动性），其对扬声器的控制力就越强，在听感上就会产生声音干净、瞬态反映好、速度快的特点，这是第一。

　　2.每只放大器工作频带变窄 　　由于采用了先分频再放大的电路设计，因此每组放大器所接收到的音频信号频带，相对传统的功率分频电路放大器来说都会变窄。 　　3.低频过载可能性降低 　　低频过载可能性降低的问题其实与上面的优势是相联系的，可以说低频过载可能性降低是单个放大器工作频率变窄的结果或好处之一。由于音频信号的中低频占据了整个信号能量的大部分，因此传统的放大器（假设采用的是同一款功放IC），在回放电平较大的信号时，如果先全频放大的话，很可能出现削顶失真。 　　而先分频再放大的话，则有可能避免这一点。首先，高频信号可以不受中低频的影响单独放大；其次，截掉高频信号后，降低了放大带宽要求，功放IC在放大是，冗余度也更宽裕了，这对提升回放音质的确是有好处的。

阿诺

主机有分频功能只是分出低频截止点和输出信号，有的功放带有滤波功能很方便。把主机低频截止点设置好，用主机推两套中高音系统（因低音已分离，功率足够可加上高通滤波器），再用四路的功放推四个低音喇叭，这样就是一套三分频的组合还音系统，或者桥接成两声道推两组低炮。在家用hi-fi 上经常成熟的使用。


高音的摆位跟做成被动分频没有区别。



关键点3
　　——采用了电子分频技术的音箱就天下无敌了么？ 　　这其实是一个相当敏感的问题，毕竟目前一些采用电子分频的厂商在尝到甜头后，开始打算将该技术引入到更高端的产品领域。据我们收到的小道消息以及已经确认的消息显示，惠威与三诺都打算在2.0的顶级产品上引入电子分频技术。但是电子分频技术并非完美无缺，从哲理上考虑这也是不可能的事情。那么电子分频由何局限性呢？我们援引外设时空Debug老师的结论有三点：1.由于结构限制，电子分频主要应用于有源音箱，而不适于无源设备；2.电子分频不能像功率分频一样将大部分功率集中于一个频带；3.电子分频提高了对扬声器的要求。


　　1.电子分频主要应用于有源音箱，而不太适合于无源设备 　　电子分频网络多用于专业扩音，在高保真系统其实也有人尝试，不过如果采用则需要整套配置，也就是说考虑到配套问题，您将不得不在整个音频系统中采用同一品牌的产品（其实高端系列如此也无不可，Hi-End产品有不少厂商是采用整套解决方案的）。不过更多见的是有源系统内。监听音箱常用的就是电子分频设计。 　　其实这一点放在多媒体领域内就不算是缺陷了，毕竟多媒体领域大多是有源音箱，即便是独立功放的产品，也没太大的配套问题，这是我们的观点。 　


　2.电子分频不能像功率分频一样将大部分功率集中于一个频带 　　这个问题是Debug老师首先提出的，由于结构问题，在相同总功率相同的条件下，在分频后放大的频段最大功率已经被放大电路限定，而不能事先进行分配；而功率放大器则可以天然的先进行能量分配再分频，最后将能量足够的信号送至扬声器。 　　不过这个问题并非不可解决，只是涉及到下面的问题第四。不过首先要突破我们刚刚讨论的问题的条件，也就是说扩大产品的总功率，不过成本的提升恐怕又不好解决了。总的来说，这个问题是电子分频将声音信号的功率在放大前做了固定分配所致，也可以说是功率分频不灵活。 　


　3.电子分频提高了对扬声器的要求 　　对于这一点，由于太过专业，因此我们援引外设时空Debug老师的原作文字（如果一下援引对您的著作权构成印象请与我们联系，一下原文）。 　　对于普通的功率分频器来说，首要的作用当然是分频。而次要的作用则包括了阻抗匹配、相位调整、曲线调整等问题。而对于电子分频来说，阻抗匹配问题先天得到了解决，但在扬声器相位调整和回放曲线调整上，电子分频就没有什么很明显的优势了。


　　至少在目前来看，使用电子分频的多媒体音箱在设计上还都没有考虑到曲线调整的问题，而是靠扬声器自身的素质硬扛。而实际上，分频器对于曲线的调整，不仅可以弥补一些扬声器自身的先天不足，而且可以有意识的体现设计师自身对于声音的理解。 　　电子分频本身依靠有源滤波器也是可以做到对曲线的调整的，但是其实现起来的复杂度并不容易，对于多媒体产品来说，更多依赖扬声器本身的素质。同时这也是电子分频往往用在监听音箱上的原因之一。

阿诺

现代的喇叭灵敏度大多在90分贝左右，任何主机功放都好推，喇叭的功率不是太小都不是问题，因为喇叭灵敏度每小一分贝就会耗去功放大概五瓦的功率，因此大家搭配主机的喇叭就要注意灵敏度这个主要问题！



低频分频点的选择要看配套喇叭来选，比方低音喇叭是6.5，中低音是4的就选高一点。低音喇叭是8-10，中低音是6.5就选低一点！



很多汽车喇叭标称高音可达到20KHz，实际上很难达到，特别是同轴喇叭，最多达到13K左右。

阿诺

1.前后三分频：把主机的分频点设置为500HZ，接前后输出到功放推四个低音，用主机的功放接两分频推前后两套中高音。

阿诺

2.前声场加超低音：把主机的分频点设置为500HZ，主机F接高通推高音，主机R接低通推中音4寸，F输出接功放推低音，另两个功放桥接推超低音，分频点再调低到100HZ。

fissa

阿诺

BlackGold

家用估计只能用功率分频了，不是发烧友，不会玩这么细…当种爱好折腾也是不错的，也是烧钱得项目，呵呵，有条件得可以试试看
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阿诺

BlackGold 发表于 2012-7-4 22:25

                               
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家用估计只能用功率分频了，不是发烧友，不会玩这么细…当种爱好折腾也是不错的，也是烧钱得项目，呵呵，有 ...

escocn

阿诺 发表于 2012-7-4 22:36

                               
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光是讲理论诶的用，最好给各位道友配高中低三种搭配，方便自行选择。

我对主动式很有兴趣，有时间交流交流