分頻器的作用及原理解析

　　分頻器是指將不同頻段的聲音信號(hào)區(qū)分開來，分別給于放大，然后送到相應(yīng)頻段的揚(yáng)聲器中再進(jìn)行重放。在高質(zhì)量聲音重放時(shí)，需要進(jìn)行電子分頻處理。

　　分頻器是音箱內(nèi)的一種電路裝置，用以將輸入的模擬音頻信號(hào)分離成高音、中音、低音等不同部分，然后分別送入相應(yīng)的高、中、低音喇叭單元中重放。之所以這樣做，是因?yàn)槿魏螁我坏睦榷疾豢赡芡昝赖膶⒙曇舻母鱾€(gè)頻段完整的重放出來。

　　分頻器是音箱中的“大腦”，對(duì)音質(zhì)的好壞至關(guān)重要。功放輸出的音樂訊號(hào)必須經(jīng)過分頻器中的過濾波元件處理，讓各單元特定頻率的訊號(hào)通過。要科學(xué)、合理、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卦O(shè)計(jì)好音箱之分頻器，才能有效地修飾喇叭單元的不同特性，優(yōu)化組合，使得各單元揚(yáng)長避短，淋漓盡致地發(fā)揮出各自應(yīng)有的潛能，使各頻段的頻響變得平滑、聲像相位準(zhǔn)確，才能使高、中、低音播放出來的音樂層次分明、合拍、明朗、舒適、寬廣、自然的音質(zhì)效果。

　　在一個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)里，人們把箱體、分頻電路、揚(yáng)聲器單元稱為揚(yáng)聲器系統(tǒng)的三大件，而分頻器是音箱中的“大腦”，分頻電路對(duì)揚(yáng)聲器系統(tǒng)能否高質(zhì)量地還原電聲信號(hào)起著極其重要的作用。尤其在中、高頻部分，分頻電路所起到的作用就更為明顯。

　　分頻器的作用

　　分頻

　　不管什么類型分頻器的主要功能和任務(wù)當(dāng)然還是分頻。由于現(xiàn)在音箱的種類很多，系統(tǒng)中要采用什么功能的、幾分頻的分頻器還是要靈活配置的，現(xiàn)在通常用的分頻器有2分頻、3分頻、4分頻等區(qū)分，超過4分頻就顯得太復(fù)雜和無實(shí)際意義了。分頻器可以合理地進(jìn)行各單元功率分配，使各單元之間具有恰當(dāng)?shù)南辔魂P(guān)系以減少各單元在工作中出現(xiàn)的聲干涉失真。

　　保護(hù)音箱

　　不同揚(yáng)聲器的工作頻率是不一樣的，一般來說口徑越大的揚(yáng)聲器其低頻特性也越好，頻率下潛也越低。分頻器可以提供不同揚(yáng)聲器各自需要的最佳工作頻率，彌補(bǔ)單元在某頻段里的聲缺陷，讓各種揚(yáng)聲器更合理、更安全的工作。因此，分頻器除了分頻任務(wù)外，正常的使用它更重要的功能還有：保護(hù)音箱設(shè)備。

　　增加聲音層次感

　　如果一個(gè)音響系統(tǒng)中有很多只不同種類的音箱，而且沒有使用分頻器，那不同音箱之間就會(huì)有很多頻率疊加、重復(fù)的部分，聲干涉也會(huì)變得很嚴(yán)重，聲音就會(huì)變得模糊不清。若音響系統(tǒng)中使用了分頻器進(jìn)行合理的分頻，讓不同音箱處在最佳工作狀態(tài)下，這樣不同音箱之間發(fā)出的聲音頻率范圍幾乎不會(huì)重復(fù)，同時(shí)減少了聲波互相干涉的現(xiàn)象，聲音就會(huì)變得格外清晰，音色也會(huì)更好、更具有層次感。

　　分頻器的原理

　　從電路結(jié)構(gòu)來看，分頻器本質(zhì)上是由電容器和電感線圈構(gòu)成的LC濾波網(wǎng)絡(luò)，高音通道是高通濾波器，它只讓高頻信號(hào)通過而阻止低頻信號(hào)；低音通道正好相反，它只讓低音通過而阻止高頻信號(hào)；中音通道則是一個(gè)帶通濾波器，除了一低一高兩個(gè)分頻點(diǎn)之間的頻率可以通過，高頻成份和低頻成份都將被阻止。在實(shí)際的分頻器中，有時(shí)為了平衡高、低音單元之間的靈敏度差異，還要加入衰減電阻；另外，有些分頻器中還加入了由電阻、電容構(gòu)成的阻抗補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，其目的是使音箱的阻抗曲線心理平坦一些，以便于功放驅(qū)動(dòng)。

　　由于現(xiàn)在的音箱幾乎都采用多單元分頻段重放的設(shè)計(jì)方式，所以必須有一種裝置，能夠?qū)⒐Ψ潘蛠淼娜l帶音樂信號(hào)按需要?jiǎng)澐譃楦咭?、低音輸出或者高音、中音、低音輸出，才能跟相?yīng)的喇叭單元連接，分頻器就是這樣的裝置。如果把全頻帶信號(hào)不加分配地直接送入高、中、低音單元中去，在單元頻響范圍之外的那部分 “多余信號(hào)”會(huì)對(duì)正常頻帶內(nèi)的信號(hào)還原產(chǎn)生不利影響，甚至可能使高音、中音單元損壞。

　　功率分頻器：位于功率放大器之后的，設(shè)置在音箱內(nèi)，通過LC濾波網(wǎng)絡(luò)，將功率放大器輸出的功率音頻信號(hào)分為低音，中音和高音，分別送至各自揚(yáng)聲器。連接簡單，使用方便，但消耗功率，出現(xiàn)音頻谷點(diǎn)，產(chǎn)生交叉失真，它的參數(shù)與揚(yáng)聲器阻抗有的直接關(guān)系，而揚(yáng)聲器的阻抗又是頻率的函數(shù)，與標(biāo)稱值偏離較大，因此誤差也較大，不利于調(diào)整。

功率分頻器

　　電子分頻器：將音頻弱信號(hào)進(jìn)行分頻的設(shè)備，位于功率放大器前，分頻后再用各自獨(dú)立的功率放大器，把每一個(gè)音頻頻段信號(hào)給予放大，然后分別送到相應(yīng)的揚(yáng)聲器單元。因電流較小故可用較小功率的電子有源濾波器實(shí)現(xiàn)，調(diào)整較容易，減少功率損耗，及揚(yáng)聲器單元之間的干擾。使得信號(hào)損失小，音質(zhì)好。但此方式每路要用獨(dú)立的功率放大器，成本高，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)用于專業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)。

電子分頻器