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精心打造听觉享受,为什么很少人谈电子分频器

扬声器,主机是汽车音响中最重要的组成部分,就好像人的大脑,要发出什么样的声音,得由大脑来控制。而扬声器就好像是人的歌喉,发出的声音是否甜美,就要看其嗓音如何了。

在音响系统中,分频器是使扬声器正常而有效工作的重要部件,因为电动式扬声器在提高其放声功率过程中,由于其结构上的特点,导致其频率覆盖范围变窄,为了达到全频段大功率放声,必须分频段制作扬声器,再组合在一起放声,分频就是把信号分成两个或两个以上的频段,它能使扬声系统中的各种扬声器都工作于最佳的频率范围内,从而提高了功放的工作效率,降低了音箱的频率失真,实现了高保真重放声音信号的目的,按信号频段分,根据输出信号频段可分为二分频,三分频和四分频,用于实现分频任务的电路或音频设备称为分频器。

扬声器俗称喇叭,它的作用是将音频电信号转换成声信号并向周围的空气媒介辐射。车用扬声器以锥形设计最为多见,这是因为在车内安装位置有限的情况下,锥形设计可以尽可能地扩大振膜的有效面积,而振膜的有效面积决定了扬声器的低频响应。也就是说,锥形设计可以在不加装超重低音的情况下,增强低音效果。

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入门音响介绍:

为什么要用?

按用途分: 扬声器可分为全频、低频、中频和高频4种。也可以根据能量转换形式,分为电动式、电磁式、压电式、静电式和平板式,车用扬声器以电动式为主。

我们音响师研究电声和现在电声设备与技术的不断发展都是为了一个目的:就是要尽量忠实的再现各种音源,当然要把自然界里千奇百怪、各种各样的声音完全利用现在的电声技术再现是不太现实几乎做不到的。大家知道,声音的频率范围是在20Hz—20000Hz之间,现在大多数前级音频处理设备的频率范围是可以达到这样宽度的,但目前的扬声器却成了一个瓶颈部分,我们奢想使用一种或简单几只扬声器就能放送出接近20Hz--20000Hz这样宽频率的声音是很难做到的,因为现在单只喇叭的有效工作频率范围都不是很宽。鉴于此电声工程师们就设计出了在不同频率段内工作的音箱,如:

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1、 重低音音箱:让它在大约30-200Hz的频率范围内工作。

全频扬声器即同轴扬声器,它的低频单元和高频单元被设计在了同一轴心线上,外侧是低频,内侧是高频,但发声点在同一物理位置。这种设计可以消除高、低频单元由于频率范围的不同而引起的声音漂移,但是因为高、低音都是从一个点所发出的,所以音色的失真较大。

2、 低中音音箱:让它在大约200-2000Hz的频率范围内工作。

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3、 高音音箱:让它在大约2000-20000Hz的频率范围内工作。

『高频扬声器』

如此以来我们就可以利用在不同频率段工作的不同种类的音箱配置一套能最大限度接近声音真实频率(20Hz--20000Hz)的音响系统了。当然不同音箱设备的构成和参数是不同的,我上面说的是以一个三分频的系统为例,实际使用上还有其它诸如:2分频或4分频等系统,而且不同音响系统中由于采用的音箱会有区别,因此这些音箱的工作频率也不可能是固定相同的,但大体的原理和思路是一样的。

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『低频扬声器』

那么有一个问题就是:我们如何给这些在不同频率段工作的、不同种类的音箱灵活分配音频频率呢?为了解决这个问题,电子分频器就应运而生了,它可以根据不同音箱工作频率的需要提供合适的频率段,例如:

分频扬声器分为2分频和3分频,2分频由高音单元和低音单元组成,3分频则是再加上中音单元。因为每个单元负责不同的频率,拓宽了频率的有效范围,从而解决了音色失真的问题。不过由于日常生活中,我们所听到的声音基本上都是从一个点发出的,而分频扬声器每个单元所发出的频率不同,安装的物理位置又有所不同。这样,就会出现声音漂移的现象。另外,高、低音单元虽然负责的频率不同,但是它势必存在一个临界点,这样在不同的位置上,发出相同的频率,就会产生声波干扰。

1、 我们可以用电子分频器将高频信号通过功放送到高音扬声器中。

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2、 可以用电子分频器将中频信号通过功放送到中音扬声器中。

要解决这些困难,就要借助分频器的作用。分频器顾名思义,就是将不同的频率分开,并送往不同的扬声器单元。当然,它的功能不单是这个,它还要根据扬声器的特性进行适当调整,以减少失真和干扰。

3、 可以用电子分频器将低频信号通过功放送到低音扬声器中。

名词解释

这样高、中、低频信号独立输出、互不干涉,因此可以尽可能发挥不同扬声器的工作频段优势,使音响系统中各频段声音重放显得更加均衡一些,使声音更具层次感,使音色更加完美。这也就是我们为什么使用电子分频器的原因了。

额定阻抗:扬声器在一特定工作频率时,在输入端测得的阻抗值,它是扬声器同音响系统中其他部件匹配的重要参数。如果此数据和功率放大器的额定阻抗不搭配,会出现声音失真的现象。

分频器主要作用:

灵敏度:当扬声器加上1W功率的噪声信号时,在轴向1m处测得的声压级,也就是反映扬声器表现声音大小能力的指标。在选装扬声器时,要尽量使左右两边的的数值保持一致,否则会有很明显的侧重感。

1、 基本分频任务

由于现在音箱的种类很多,系统中要采用什么功病能的、几分频的电子分频器还是要灵活配置的,现在通常用的电子频器有2分频、3分频、4分频等区分,超过4分频就显得太复杂和无实际意义了。当然现在的电声技术日新月异,目前还有一些分频器在分频的同时还可以对音频信号进行一些其它方面的处理,但不管什么类型电子分频器的主要功能和任务当然还是分频

2、 保护音箱设备

我们知道不同扬声器的工作频率是不一样的,一般来说口径越大的扬声器其低频特性也越好,频率下潜也越低。就好像在相同情况下,18寸扬声器的低音效果一般会比15寸扬声器的低音效果好些;相反中音部分就要采用较小口径的扬声器了,因为通常情况下现在的纸盆振动式扬声器口径越小发出的声音频率也就越高;以此类推高音部分的振动膜片也应该很小才能发出很高频率的声音来。既然扬声器这么复杂,种类又如此繁多,那么如何保障它们能够安全有效的工作就显得很重要了。电子分频器可以提供不同扬声器各自需要的最佳工作频率,让各种扬声器更合理、更安全的工作。设想一下:假如系统中中高音音箱没有经过电子分频器分频,而是直接使用了全频段的音频信号,那么这些中高音音箱在低频信号的冲击下就会很容易损坏,因此,电子分频器除了分频任务外,正常的使用它更重要的功能还有:保护音箱设备。

3、 增加声音的层次感

假如一个音响系统中有很多只不同种类的音箱,的确没有使用电子分频器,不同种类的音箱都使用未经分频的全频信号,那不同音箱之间就会有很多频率叠加、重复的部分,声干涉也会变得很严重,声音就会变得模糊不清,声场也会很差而且话筒还会容易产生声反馈。如果使用了电子分频器进行了合理的分频,让不同音箱处在最佳工作状态下,这样不同音箱之间发出的声音频率范围几乎不会重复了,这样就减少了声波互相干涉的现象,声音就会变得格外清晰,音色也会更好、更具有层次感了!

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