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淺析音箱中的分頻器

中國視聽網(wǎng)資訊 更新時(shí)間:2008-7-30 10:48:05  編輯:Audio-diy  [ ]     手機(jī)訪問

音箱中的分頻器,絕大部分為無源功率分頻器。通常稱為巴特沃斯分頻器。它的瞬態(tài)響應(yīng)好,又有平坦的頻響特性曲線。然而自制分頻器第一個(gè)碰到的就是分頻點(diǎn)的問題。其實(shí)只要揚(yáng)聲器單元選得好,分頻點(diǎn)取2--4KHz,都可以得出一條平坦地合格的測試曲線。分頻點(diǎn)取高一點(diǎn)。高頻比較亮麗。整體音色偏薄。分頻點(diǎn)取低一點(diǎn),重播音色比較厚實(shí)。當(dāng)然,在高音單元性能較差的情況下,分頻點(diǎn)取高一點(diǎn),高音單元安全使用是第一位的,高音單元過多地進(jìn)入低頻,勢必?zé)龤АO喾,低頻單元過多地進(jìn)入高頻,雖不會燒毀低頻單元,但分割震動(dòng)加劇,對音質(zhì)不利。分頻點(diǎn)取好后,隨之而來的問題是分頻器的“相位”問題。眾所周知,分頻器中有電容、電感、對電容來說,通過電容的電流比電壓超前90°,而通過電感的電流比電壓滯后90°,對于一階(6db/oct)和三階(18db/oct)巴特沃斯濾波器來說,它們在分頻點(diǎn)附近很大范圍內(nèi)相位的超前和滯后能夠相互抵消。可以使得通帶內(nèi)的相移剛好為0。所以一階和三階分頻器,高低音揚(yáng)聲器可以同相連接。對于四階(24db/oct)來說,它具有比較好的相位特性,其分頻點(diǎn)處的相位差為360°,亦即低高通網(wǎng)絡(luò)在分頻點(diǎn)處相位是相同的。所以高低音揚(yáng)聲器也是同相連接。對于二階(12db/oct)分頻器來說,在分頻點(diǎn)處有180°的相位差。我們必須將高低音揚(yáng)聲器反相連接。當(dāng)然有些音箱正面做成斜面,也就是為了校正相位問題。談了這么多相位問題,無非是希望高低音揚(yáng)聲器在分頻點(diǎn)交叉時(shí)能得到一條比較平坦的響應(yīng)曲線。否則在分頻點(diǎn)附近曲線起伏高低不平,勢必影響到音質(zhì)、失真等諸多問題。接下來是分頻器的計(jì)算問題,我們看一看最簡單的一階分頻器(高通一只電容,低通一只電感,圖略)6db/oct -3db降落點(diǎn)交叉,6db/oct—是衰減斜率,它表示每個(gè)倍頻程下降6db(例一分頻器它的分頻點(diǎn)為4KHz則高音單元在2KHz處相對整條頻響曲線下降了6分貝而低音單元在8KHz處也下降了6分貝)。-3db降落點(diǎn)交叉――是功率分配,-3db折算成功率即1/2功率。(如果在分頻點(diǎn)處高低音揚(yáng)聲器全功率工作勢必在分頻點(diǎn)附近,聲音特別響。所以要設(shè)法在分頻點(diǎn)處使高低音喇叭各分得一半功率)由以上的概念,我們可以這樣認(rèn)為:當(dāng)高通處的電容容抗=低通處的電感感抗且都等于喇叭阻抗Z,則滿足了以上的分頻要求。由此得:Xc(高通容抗)=XL(低通感抗)=Z(喇叭阻抗)。由此等式可得:Xc=1/2πfC=Z C=1/2πfZ (1) XL=2πfL=Z L=Z/2πf (2) 式中f為分頻點(diǎn)頻率,(1) (2)式計(jì)算出的值即為高通電容低通電感數(shù)值。其它階數(shù)的計(jì)算公式都可以通過此基本公式推導(dǎo)而得。然而當(dāng)揚(yáng)聲器裝入箱體后,由于種種原因,它不僅在分頻點(diǎn)附近會產(chǎn)生峰谷,在其它頻率點(diǎn)上也會有峰谷產(chǎn)生。(單元本身頻響曲線也有起伏)這就要用“RLC”電路來校正。眾所周知,當(dāng)LC串聯(lián)時(shí),它在諧振頻率Fo處阻抗最小。LC并聯(lián)時(shí),F(xiàn)o處阻抗最大。利用它這樣的特性,我們把串聯(lián)的LC(頻率調(diào)整到頻響曲線峰點(diǎn)f處)并聯(lián)在揚(yáng)聲器兩端起到分流作用。使揚(yáng)聲器在f處音頻電流減小,從而減小在f處的輸出,使頻響曲線峰點(diǎn)“拉平”。在LC中串入的電阻R,可以調(diào)整峰點(diǎn)降落幅度。同理,如果把LC并聯(lián)電路串聯(lián)在揚(yáng)聲器回路中,起分壓作用,同樣能把峰點(diǎn)壓平。其實(shí)這就象工業(yè)中熱處理淬火后變形,用各種辦法把它校直一樣。說到這里,請大家想一想,如果大家都有一個(gè)統(tǒng)一的計(jì)算公式,照此做音箱,豈不做出來的音箱千篇一律,還有什么特色可言呢?其實(shí)計(jì)算公式只是一個(gè)基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上,根據(jù)各人對音樂的理解,對整條頻響曲線作一定的修飾。再說,是否一個(gè)音箱它的頻響特性曲線一定要平直的象一條水平線一樣才好聽呢?受BBC經(jīng)典曲線影響(在3.8KHz處有一個(gè)微凹的緩坡),許多英國箱它的曲線往往起伏較大,聽起來溫文爾雅,頗受廣大發(fā)燒友喜愛。而德國箱由于日耳曼民族的嚴(yán)謹(jǐn),曲線往往很平直。有時(shí)簡直是一條直線(分頻器中RLC吸收電路特別多)。德國箱清爽,各種音樂細(xì)節(jié)交代的清清楚楚,耐聽。久聽后才能辨出它的滋味。但德國箱卻有不少人不喜歡聽,就我本人來說比較喜歡意大利的“世霸”,他不僅僅把小提琴的制作工藝用于音箱,并且意大利的歌劇是出名的。他們把對音樂的理解在音箱上演繹的淋漓盡致!笆腊浴币粝渎犉饋砗軆(yōu)美,讓人久久不愿離去!笆腊浴币粝涞膭(chuàng)始人Franco Serblin先生曾說過“所有的設(shè)計(jì)創(chuàng)作,都應(yīng)該參考大自然的哲學(xué),不要被冰冷的數(shù)字、數(shù)據(jù)限制了創(chuàng)作的空間!睘槭裁次覀兊慕彇|洋人科技這么發(fā)達(dá),而造不出像樣的音箱來呢?令人深思!說到這里,我又要回到原話,對于我們這些初級發(fā)燒友來說,該怎么辦?一個(gè)字“抄“,現(xiàn)在各種雜志上都有仿Proac Response 2.5, Proac Reponse One1s,仿皇冠達(dá)雅……就是功放,仿金嗓子,仿KRELL,仿MARK Levision,仿Pass不都是抄來的嗎?但這里要大家注意:“抄”要抄原版的。有些線路經(jīng)過一些人的加工,有的“錦上添花”,有的卻“畫蛇添足”就算廠家提供的線路,與實(shí)物也有差別。最好能解剖實(shí)物。如箱體的實(shí)際外形、尺寸、壁厚、喇叭、倒相孔、相對位置關(guān)系,等等。甚至包括吸音材料、放置位置、放置量,這樣可以減少調(diào)試麻煩。最后談?wù)劼犚魣?bào)告。其實(shí)聲音很難用文字來描述。很多發(fā)燒友裝了一對音箱,或裝了一套功放。往往描述聲音如何如何好,其實(shí)這是很主觀的。寫聽音報(bào)告,我認(rèn)為不必描述聲音如何如何。如果你要寫一對音箱的聽音報(bào)告。你只要寫清用什么音源、什么功放,與什么音箱比較(AB比較)在什么樣的聽音環(huán)境下,多少人聽、多少人說A箱好,又有多少人說B箱好。最后能簡要地說明,說A箱好的理由,說B箱好的理由就可以了。當(dāng)然,你所使用的配套器材必須是大家比較熟悉的,有機(jī)會聽到的。如果用比較好的線材,還必須說明線材的牌子。這里還要說明一點(diǎn),有機(jī)會最好單獨(dú)請人聽,是否發(fā)燒友無關(guān)緊要。要相信“不怕不識貨,就怕貨比貨”這句民諺。我試過多次,絕大多數(shù)人是能夠聽出好壞的。對于非發(fā)燒友,他或她,并不知道哪對箱子是廠產(chǎn)的、采用什么單元制造的。這樣聽起來反而更公正些。若發(fā)燒友聚在一起聽,最好采用盲聽法。

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