音箱分頻器
分頻器的使用問(wèn)題音響技術(shù)分頻器是一種可以將聲音信號分成若干個(gè)頻段的音響設備。我們知道,聲音的頻率范圍是在20Hz—20kHz之間,祈望僅使用一只揚聲器就能夠保證放送、20Hz—20kHz這樣寬頻率的聲音是很難做到的,因為這會(huì )在技術(shù)上存在各種各樣的問(wèn)題和困難。所以,在通常情況下,高質(zhì)量的放音系統,為了保證再現聲音的頻率響應和頻帶寬度,在專(zhuān)業(yè)范疇內大都采用高低音分離式音箱放音,而采用高低音分離式音箱放送聲音時(shí),就必然要使用分頻器。
連接高音喇叭的電路:讓電流先流過(guò)電容器,阻止低頻,讓高頻通過(guò),并且喇叭與一個(gè)線(xiàn)圈并聯(lián),讓線(xiàn)圈產(chǎn)生負電壓,那么這個(gè)電壓對于高音喇叭來(lái)說(shuō)正好是一個(gè)電壓補償,于是可以近似地逼真還原聲音電流。
連接低音喇叭電路:電流先流過(guò)線(xiàn)圈,這樣高頻部分被阻止,而低頻段由于線(xiàn)圈基本沒(méi)有阻礙作用而順利通過(guò),同樣,低音喇叭并聯(lián)了一個(gè)電容器,就是利用電容器在高頻的時(shí)候產(chǎn)生一個(gè)電壓來(lái)補償損失的電壓,道理和高音喇叭端是一樣的。
可以看出,分頻器充分利用的電容器和線(xiàn)圈的特性達到分頻。但是,線(xiàn)圈和電容器在各自阻礙的頻率段內終究還是消耗了電壓的,所以電路分頻器會(huì )損失一定的聲音,其補償措施也有很多,由于筆者知識不夠,難以說(shuō)的很清楚。而電子分頻就解決了這個(gè)問(wèn)題,當聲音輸入到功放之前就先分頻,然后對不同的頻段使用專(zhuān)門(mén)的放大電路進(jìn)行放大,這樣的話(huà)聲音失真小,還原逼真。但是電路復雜,造價(jià)昂貴。
振膜尺寸和材料不同的揚聲器,其最佳工作頻帶也不同??趶皆酱蟮膿P聲器,則低頻特性就越好。所以,在其他條件相同時(shí)情況下,18英寸的低音效果肯定優(yōu)于15英寸的低音效果就是這個(gè)道理.振膜材料的剛性和脆度越好、質(zhì)量越輕,放音的高頻特性就越好。很多高音揚聲器采用鈦膜或銦膜作為振膜材料,就是為了提高其高頻特性;而低音揚聲器的振膜一般采用紙、碳纖維、防彈布和橡皮(邊)等材料,以利于低音再現。使用分頻器可以將高頻信號送到高音揚聲器中,低頻信號送到低音揚聲器中,高、低頻信號各行其道,盡可能大地利用了各自揚聲器的工作頻帶優(yōu)勢,以保證不同工作頻段的揚聲器充分發(fā)揮作用,使各頻率的放音特性更加均衡一致。
不同頻率聲音揚聲器振膜振動(dòng)幅度不同所引起的切割失真揚聲器發(fā)音時(shí),其振摸的低音振動(dòng)幅度大、高音振動(dòng)幅度小。從理論上講,揚聲器紙盆的振動(dòng)幅度與再現聲音頻率的平方成反比,即同一揚聲器振膜,在相同幅度的信號電壓作用下,頻率越低,振幅越大,也就是說(shuō),如果頻率增加10倍,振幅將減少10的平方倍,即100倍。如果我們用一只揚聲器產(chǎn)生很寬頻率范圍的聲音,由于振膜機械性能的限制,同時(shí)存在振幅非常寬的振動(dòng)變化是非常困難的,這就必將發(fā)生聲音切割失真的現象,使再現聲音質(zhì)量受到一定影響。
研究發(fā)現,切割失真對低音的影響最大,當低音揚聲器放送低音的同時(shí),只要還有高音成分存在,就必然會(huì )導致切割失真,使低音出現發(fā)抖、發(fā)顫的現象。當然,高音揚聲器出現切割失真也會(huì )使高音出現嘶啞的聲音,只是影響沒(méi)有低音大而已。
減少同一音箱中的不同揚聲器之間產(chǎn)生的聲音干涉現象對于高、低音分離式音箱中的高音揚聲器和低音揚聲器來(lái)說(shuō),雖然它們的工作頻段不同,但是如果將全頻信號不加分頻地送人高音揚聲器和低音揚聲器,肯定會(huì )出現高、低音揚聲器同時(shí)發(fā)出相同聲音的情況,當不同揚聲器的相同聲音相遇時(shí),就很可能產(chǎn)生聲波互相干涉現象有一點(diǎn)聲學(xué)常識的人都知道,一旦出現聲音干涉現象,就會(huì )出現梳狀濾波效應、駐波等一系列問(wèn)題,這些問(wèn)題均會(huì )不同程度地影響聲音的良好再現。
設置分頻電路后,高音和低音揚聲器分別獲得自己最佳工作頻段聲音信號,它們之間發(fā)出聲音的頻率范圍幾乎不覆蓋,除音箱分頻點(diǎn)和分頻交叉區域還會(huì )存在少量干涉外,其余頻率聲音的干涉現象根本就不再存在了。分頻點(diǎn)和分頻交叉區域會(huì )存在聲音干涉現象的原因很簡(jiǎn)單,由于分頻器的分頻衰減率不可能做得無(wú)窮大,在分頻交叉區域,尤其是在分頻點(diǎn),高音揚聲器和低音揚聲器會(huì )同時(shí)存在對方頻段的聲音,這時(shí)出現聲音干涉現象在所難免。所以說(shuō),分頻器的分頻衰減率做得越高,分頻交叉區域就越小,揚聲器問(wèn)的聲音干涉就越小。
分頻器有兩大類(lèi):一類(lèi)是被動(dòng)分頻器(PassiVe Crossover),亦稱(chēng)功率分頻器;另一類(lèi)是主動(dòng)分頻器(Active Crossover),亦稱(chēng)電子分頻器。