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淺談?chuàng)P聲器系統(tǒng)中分頻點(diǎn)的選擇

發(fā)布時(shí)間：2024-05-31 18:06:32 瀏覽：239次

通常在揚(yáng)聲器系統(tǒng)中所應(yīng)用的分頻器為無(wú)源分頻器，其主要組成元件為電感L、電容C 和電阻R，又稱為L(zhǎng)CR 濾波器。使用分頻器的目的是使不同頻段的揚(yáng)聲器組合起來(lái)，并得到理想的頻率響應(yīng)，以使揚(yáng)聲器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全音域工作的目的。

圖：二階兩路分頻

分頻器的主要功能就是將在不同頻域工作的聲源重疊結(jié)合起來(lái)。如圖是兩路分頻器的情況，實(shí)際上是有高通網(wǎng)絡(luò)和低通網(wǎng)絡(luò)組成，兩部份通過(guò)適當(dāng)?shù)南辔魂P(guān)系組合起來(lái)，并得到平坦的幅頻響應(yīng)，相位關(guān)系決定了高、低通網(wǎng)絡(luò)在結(jié)合部的衰減特性，當(dāng)在結(jié)合部相差為90度的奇數(shù)倍時(shí)(奇數(shù)階的分頻網(wǎng)絡(luò))，各部份聲源可以認(rèn)為完全不相關(guān)，此時(shí)結(jié)合部的衰減值為3dB，也就是通常所說(shuō)的3dB 交叉; 當(dāng)在結(jié)合部相差為90度的偶數(shù)倍時(shí)(偶數(shù)階的分頻網(wǎng)絡(luò))，各部份聲源可以認(rèn)為完全相關(guān)，此時(shí)結(jié)合部的衰減值為 6dB,就是通常所說(shuō)的6dB交叉。結(jié)合點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率稱為分頻點(diǎn)，分頻點(diǎn)的選擇在揚(yáng)聲器系統(tǒng)中是一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)決策，它直接影響到音質(zhì)和聽(tīng)感。

分頻點(diǎn)的選擇是一個(gè)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，涉及到很多方面的知識(shí)，比如揚(yáng)聲器單元知識(shí)，聽(tīng)覺(jué)生理學(xué)知識(shí)，音樂(lè)素養(yǎng)等，比較復(fù)雜,也比較難于掌握,這也是揚(yáng)聲器系統(tǒng)個(gè)性化的根本所在?？傮w而言，家用揚(yáng)聲器系統(tǒng)通常采用兩分頻或三分頻設(shè)計(jì)，而這兩種設(shè)計(jì)對(duì)單元的要求是不一樣的，但有一個(gè)基本原則需要把握在人聲頻帶范圍內(nèi)盡量不要分頻，因?yàn)槿硕?000Hz附近有一個(gè)諧振峰,也就是說(shuō)人耳在對(duì)3000Hz左右的聲音特別敏感,如果沒(méi)有十分的把握，在做分頻設(shè)計(jì)時(shí)，盡量不要將分頻點(diǎn)選擇在這里;同時(shí)，人講話的音可到4.5kHz左右，這樣一來(lái),在5kHz以后分頻對(duì)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)也許把握更大;當(dāng)然熟悉揚(yáng)聲器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的人都知道,電聲上很多東西都是矛盾，大部分時(shí)間都是在權(quán)衡，盡量能找到折中又最讓人滿意的方案,在這上面分頻點(diǎn)的選擇上同樣也是如此，尤其對(duì)兩分頻的揚(yáng)聲器系統(tǒng)來(lái)說(shuō),低音單元軸向頻響甚至可以做到10kHz以上，但一旦偏離軸向就會(huì)發(fā)現(xiàn)頻幅響應(yīng)變的很差，這就是通常所說(shuō)的指向性的問(wèn)題，因此在做揚(yáng)聲器系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不考慮到揚(yáng)聲器單元的指向特性，不是一個(gè)成熟的設(shè)計(jì)，比如8吋揚(yáng)聲器單元，如果采用指數(shù)形紙盆甚至可以將頻帶做到8kHz 以上，但如考察它的指向特性，就會(huì)發(fā)現(xiàn)偏離30度以后，3kHz~4kHz以后頻響明顯變差，因此用做兩分頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)的低音單元時(shí)，最多只能用到3kHz左右，分頻點(diǎn)設(shè)置也應(yīng)該在3kHz左右，所以用8吋揚(yáng)聲器單體設(shè)計(jì)兩分頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)是一個(gè)尷尬的選擇，成功的案例并不多。因?yàn)殡娐曉O(shè)計(jì)本身是一個(gè)矛盾的東西，要求這么寬的頻帶要求必然要犧牲其他的好多性能，如功率，效率，靈敏度等，只能做一個(gè)折中的選擇。對(duì)于三分頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)毫無(wú)疑問(wèn)要從容很多，在這里同樣也希望在人聲頻帶(尤其是中高頻部分)盡量不要分頻，另外一點(diǎn)中音揚(yáng)聲器工作頻帶上限和下限至少要高于3個(gè)倍頻程(FHFL>8)這樣才能保證頻帶內(nèi)平坦。

音箱的分頻點(diǎn)高低對(duì)聲音的影響是顯著的。通常，分頻點(diǎn)的選擇需要綜合考慮以下因素:

1) 分頻點(diǎn)應(yīng)高于揚(yáng)聲器單體諧振頻率一個(gè)倍頻程以上;

2) 有效頻率范圍及頻率響應(yīng);

3) 指向特性;

4) 功率承受能力;

5) 樂(lè)器頻譜;

6) 語(yǔ)聲頻譜;

7) 聽(tīng)覺(jué)的特征;