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了解音箱的大腦--分音器
發布日期:2020-4-20   點擊次數:

  播放音樂時,由于揚聲器單元自身的能力與結構限制,只用一個揚聲器難以覆蓋全部頻段,而如果把全頻段訊號不加分配地直接送入高、中、低音單元中去,在單元頻響范圍之外的那部分“多余訊號”會對正常頻段內的訊號還原產生不利影響,甚至可能使高音、中音單元損壞。因為這個原因,設計師們必須將音訊頻段劃分為幾段,不同頻段用不同揚聲器進行放聲。這就是分音器的由來與作用。

  分頻器是音箱中的“大腦”,對音質的好壞至關重要。功放輸出的音樂訊號必須經過分音器中的濾波組件處理,讓各單元特定頻率的訊號通過。要科學、合理、嚴謹地設計好音箱之分音器,才能有效地修飾喇叭單元的不同特性,優化組合,使得各單元揚長避短,淋漓盡致地發揮出各自應有的潛能,使各頻段的頻響變得平滑、聲像相位準確,才能使高、中、低音播放出來的音樂層次分明、合拍、明朗、舒適、寬廣、自然的音質效果。從工作原理看,分音器就是一個由電容器和電感線圈構成的濾波網。高音信道只讓高頻訊號通過而阻止低頻訊號;低音通道正好相反,只讓低音通過而阻止高頻訊號;中音通道則是一個帶通濾波器,除了一低一高兩個分頻點之間的頻率可以通過,高頻成分和低頻成分都將被阻止。

  被動分音器的組件組成:L/C/R,即L電感、C電容、R電阻,依照各組件對頻率分割的特性靈活運用在分頻網絡上。

  L電感:其特性是阻擋較高頻率,只讓較低的頻率通過,也就稱"低通濾波器(Low Pass Filter)"。通過較低頻率的多少是由該“L電感”之電感量來決定,其感抗單位為 μH、mH 代表。電感材質常見有:空心電感、鐵淦氧電感、硅鋼片電感等。鐵淦氧電感、硅鋼片電感通常只在需要高電感值而無法由空心電感來獲得低直流電阻的場合下才使用,由于鐵心電感具有磁飽和而在大電流的場合造成失真的天性,所以鐵心電感是一種妥協下的產物。

  C電容:其特性與電感剛好相反,也就是阻擋低頻率通過,讓較高的頻率通過,稱為 高通濾波器(High Pass Filter)。高頻率通過多少由C電容的電容量決定。其單位為 μF 。電容材質種類繁多,但用于被動式分音器中則使用無極性電容。電容在被動式分音器中用于中音域及高音域材質上的考慮必須慎重,因為與音質有絕對的相關性,選擇電容的材質通常由喇叭單體特性和電容損失因素、相位損失以及價格而決定。

  R電阻:并無切割頻率的特性,而應用在被動式分音器中是與電感、電容混和搭配,針對特定的頻率點和頻帶來做修正、等化曲線、靈敏度增減的用途。

  一個無源分音器,本質上就是幾個高通和低通濾波電路的復合體,而這些濾波電路的數量,就是上面所說的“路”。但是在每一個濾波電路中,還有更精細的設計,換句話說,在每一個濾波電路中,都可以分別經過多次濾波,這個濾波的次數,就是分音器的“階”。一階分音器也是電感和電容分頻的結構,而二階分頻器中的每一路都經過了兩次濾波,這個“兩次濾波”才是“二階”的真正含義!

  無源分音器看似簡單,不同的設計和生產工藝自然使分音器這個看不起眼的組件在揚聲器中產生了效果不一的影響。而這些細節,正是所有Hi-Fi器材必須追求的,這也是高級Hi-Fi與普通設備的基本區別。

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