當(dāng)前位置：首頁(yè) > 新聞資訊 > 行業(yè)資訊 > 音響分頻器分頻點(diǎn)的調(diào)整方法
音響分頻器分頻點(diǎn)的調(diào)整方法
長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)分頻器有一些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，不知道分頻器是什么和在多功放擴(kuò)聲系統(tǒng)中怎么使用。過(guò)去，只有專業(yè)設(shè)計(jì)人員才能更改處理器的設(shè)置，而今天，可設(shè)置的DSP 處理器則允許普通用戶調(diào)整其參數(shù)?？刹恍业氖?，在音響系統(tǒng)中，僅對(duì)廠家的推薦設(shè)置做微小的改變，就可能對(duì)其系統(tǒng)性能產(chǎn)生巨大的影響。
分頻器
什么是分頻器?
分頻器可定義為：將輸入的電信號(hào)分離成兩路單獨(dú)的信號(hào)，且使每一路信號(hào)的帶寬均小于原始信號(hào)的帶寬，這種由一對(duì)或多對(duì)濾波器構(gòu)成的裝置就稱為分頻器。也可稱為“頻率分配網(wǎng)絡(luò)”。
分頻器通常由高通(低切)濾波器(簡(jiǎn)稱為HPF)和低通(高切)濾波器(簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)PF)組成。濾波器是一種頻率選擇器件，可以通過(guò)被選擇的頻率而阻礙其他的頻率通過(guò)。濾波器通常有以下三個(gè)參數(shù)：截止頻率，網(wǎng)絡(luò)類型，斜率。截止頻率是指濾波器的響應(yīng)在低于它的最大電平時(shí)跌落到某點(diǎn)的頻率，通常為最大電平的0.707 倍或0.5 倍，或下降3dB 或6dB時(shí)的頻率。
三分頻器設(shè)計(jì)框架
網(wǎng)絡(luò)類型是指濾波器的頻率響應(yīng)曲線在截止頻率附近的形狀，近些年來(lái)，人們?cè)O(shè)計(jì)了很多種類型的濾波器，常見(jiàn)的濾波器類型有：巴特沃夫，林克威茲，貝塞爾等，圖一為各種濾波器的的頻率響應(yīng)曲線，斜率定義為濾波器的頻率響應(yīng)曲線中下降到截止頻率時(shí)的傾斜程度，單位為dB/倍頻程，通常斜率為每倍頻程6，12，18 和24dB。也可以稱為‘濾波器斜率’或‘濾波器階數(shù)’，濾波器階數(shù)每增加一階，則其斜率增加6dB/倍頻程，也就是，一階濾波器有6dB/倍頻程的斜率，二階濾波器則有12dB/倍頻程的斜率。那么，24dB/倍頻程的巴特沃夫?yàn)V波器就相當(dāng)于4 階的巴特沃夫?yàn)V波器。
兩路喇叭分頻器
由于喇叭單元不會(huì)有相同的聲級(jí)、全頻帶的輸出，分頻器必須用于全頻范圍的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。低頻單元用來(lái)再現(xiàn)低頻信號(hào)，高頻單元用來(lái)再現(xiàn)高頻信號(hào)，分頻器將適當(dāng)?shù)念l率信號(hào)傳輸?shù)竭m當(dāng)?shù)睦葐卧?/p>
通常分頻器分為主動(dòng)式和從動(dòng)式，總體上說(shuō)：從動(dòng)式分頻器分離功放后的音頻信號(hào)(揚(yáng)聲器電平)，常被做在揚(yáng)聲器內(nèi)部。而主動(dòng)式的分頻器，則分離放大器放大之前的音頻信號(hào)(線路電平)，通常是獨(dú)立的電子裝置，位于信號(hào)源與放大器之間。信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻器最終流入對(duì)應(yīng)的喇叭單元，喇叭單元用來(lái)再現(xiàn)聲音頻譜的適當(dāng)部分。當(dāng)分頻器被設(shè)計(jì)好后，各個(gè)喇叭單元的信號(hào)可以疊加，并能精確的再現(xiàn)原始的輸入信號(hào)。分頻器還將影響一些其他的參數(shù)，如：功率，帶寬，這些都必須在設(shè)計(jì)時(shí)加以考慮。
兩分頻器
相位
在某個(gè)特定的頻率處，如果兩個(gè)信號(hào)的頻率響應(yīng)有相似的幅值和斜率，信號(hào)將會(huì)加在一起，形成一個(gè)新的信號(hào)。我們可以通過(guò)相位響應(yīng)來(lái)解釋兩個(gè)信號(hào)在相位的不同或時(shí)間上的不同。
如果兩個(gè)濾波器的相位響應(yīng)相似，他們輸出的信號(hào)將會(huì)相加;反之，則會(huì)相互削減。我們?cè)谏厦嬗懻摰牟煌愋秃托甭实臑V波器都有其獨(dú)特的相位響應(yīng)曲線，如圖1所示。
分頻點(diǎn)通常定義為兩個(gè)分頻器的響應(yīng)(一般由一個(gè)LPF 和一個(gè)HPF 組成)互相交叉處的頻率，可能是兩個(gè)電子分頻器(從動(dòng)或主動(dòng)式)電學(xué)特性上的分頻點(diǎn)，或者是兩個(gè)聲學(xué)濾波器上的分頻點(diǎn)。任何喇叭單元實(shí)質(zhì)上都是一個(gè)濾波器，每一個(gè)都有他們內(nèi)部所固有的高通和低通濾波器，以及固有的截止頻率，斜率，網(wǎng)絡(luò)類型。
分頻器
人們經(jīng)常會(huì)問(wèn)：“對(duì)某個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)分頻點(diǎn)是什么?”其實(shí)他們想知道的是對(duì)這個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)總體聲學(xué)分頻點(diǎn)在哪里?一個(gè)系統(tǒng)的總體聲學(xué)分頻點(diǎn)取決于這個(gè)系統(tǒng)中電子濾波器與喇叭單元頻率響應(yīng)的數(shù)學(xué)組合，當(dāng)一個(gè)電子濾波器添加到一個(gè)聲學(xué)濾波器系統(tǒng)時(shí)，他們的頻率響應(yīng)將疊加，形成一個(gè)全新的響應(yīng)曲線。如圖4 中例子所示。
兩個(gè)不同單元之間的聲級(jí)/靈敏度差異，及高頻器件的相位滯后都是顯而易見(jiàn)的。高頻部分很可能被固定在一個(gè)長(zhǎng)喉管的號(hào)筒上，因此產(chǎn)生相對(duì)于低頻揚(yáng)聲器的延遲，為了更好地使系統(tǒng)重現(xiàn)信號(hào)，最新發(fā)展的分頻器要求能夠平滑頻率響應(yīng)曲線。按圖6 所示的處理后得到圖7所示的結(jié)果。
音響三分頻器
我們可以注意到在整個(gè)頻率響應(yīng)曲線中，平坦的部分是從50Hz到20kHz(-3dB)，高頻部分和低頻部分的相位響應(yīng)在分頻點(diǎn)附近有相似的斜率，且相位差不超過(guò)90度。這是通過(guò)給低頻部分的延時(shí)使它校準(zhǔn)于高頻部分。我們應(yīng)該意識(shí)到這僅僅是一種可行的分頻方案，還有很多其他的方案也同樣可行?？梢钥吹皆趫D7中1.3kHz的聲學(xué)分頻點(diǎn)和在低頻部分的截止頻率為944Hz的低通濾波器，及高頻部分的截止頻率為2053Hz的高通濾波器沒(méi)有任何相關(guān)性。
此外，它也不對(duì)應(yīng)于原始狀態(tài)下單元的分頻點(diǎn)，也不對(duì)應(yīng)于電子濾波器的分頻點(diǎn)。