淺談?chuàng)P聲器系統(tǒng)中分頻點(diǎn)的選擇
發(fā)布日期:2024-05-31
點(diǎn)擊次數(shù):90
通常在揚(yáng)聲器系統(tǒng)中所應(yīng)用的分頻器為無源分頻器,其主要組成元件為電 感L、電容C 和電阻R,又稱為LCR 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,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。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,兩部份通過適當(dāng)?shù)南辔魂P(guān)系組合起來,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,就是通常所說的6dB交叉。結(jié)合點(diǎn)對應(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,比如揚(yáng)聲器單元知識,聽覺生理學(xué)知識,音樂素養(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,也就是說人耳在對3000Hz左右的聲音特別敏感,如果沒有十分的把握,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,在5kHz以后分頻對設(shè)計(jì)師來說也許把握更大;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,尤其對兩分頻的揚(yáng)聲器系統(tǒng)來說,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,這就是通常所說的指向性的問題,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。對于三分頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)毫無疑問要從容很多,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) 樂器頻譜;
6) 語聲頻譜;
7) 聽覺的特征;