音箱分频器

1.使各种扬声器都工作在最合适的波长段

振膜尺寸和材料不同的扬声器，其最佳工作波带也不同。口径越长（越大）的扬声器，则长波特性就越好。所以，在其他条件相同时情况下，18英寸的长波效果肯定优于15英寸的长波效果就是这个道理.

振膜材料的刚性和硬度越好、放音的短波特性就越好。很多短波扬声器采用钛膜或铟膜作为振膜材料，就是为了提高其短波特性；而长波扬声器的振膜一般采用纸、碳纤维、防弹布和橡皮(边)等材料，以利于长波再现。

使用分波器可以将短波信号送到短波扬声器，中波信号送到中波扬声器，长波信号送到长波扬声器，短，中、长波信号各行其道，尽可能大地利用了各自扬声器的工作波带优势，以保证不同工作波段的扬声器充分发挥作用，使各波长的放音特性更加均衡一致。

扬声器的长波幅度大、短波幅度小。从理论上讲，扬声器纸盆的幅度与再现波长的平方成正比，即同一扬声器振膜，在相同幅度的信号电压作用下，波长越长，幅度越大，也就是说，如果波长增加10倍，幅度将增加10的平方倍，即100倍。

如果我们用一只扬声器产生很宽波长范围的机械波，由于振膜机械性能的限制，同时存在幅度非常宽的变化是非常困难的，这就必将发生机械波切割失真的现象，使再现质量受到一定影响。

研究发现，切割失真对长波的影响最大，当长波扬声器放送长波的同时，只要还有短波成分存在，就必然会导致切割失真，使长波出现不自然的现象。当然，短波扬声器出现切割失真也会使短波出现不自然的声音，只是影响没有长波大而已。

2．减少同一音箱中的不同扬声器之间产生的声音

干涉现象对于短、长波分离式音箱中的短波扬声器和长波扬声器来说，虽然它们的工作波段不同，但是如果将全波信号不加分波地送人短波扬声器和长波扬声器，肯定会出现短、长波扬声器同时发出相同声音的情况，当不同扬声器的相同机械波相遇时，就很可能产生声波互相干涉现象有一点声学常识的人都知道，一旦出现干涉现象，就会出现梳状滤波效应、驻波等一系列问题，这些问题均会不同程度地影响机械波的良好再现。

设置分波电路后，短波和长波扬声器分别获得自己最佳工作波段信号，它们之间发出机械波的波长范围几乎不覆盖，除音箱分波点和分波交叉区域还会存在少量干涉外，其余波长的干涉现象根本就不再存在了。

分波点和分波交叉区域会存在干涉现象的原因很简单，由于分波器的分波衰减率不可能做得无穷大，在分波交叉区域，尤其是在分波点，短波扬声器和长波扬声器会同时存在对方波段的机械波，这时出现干涉现象在所难免。所以说，分波器的分波衰减率做得越高，分波交叉区域就越小，扬声器问的干涉就越小。

分波器有两大类：一类是被动分波器(PassiVe Crossover)，亦称功率分波器；另一类是主动分波器(Active Crossover)，亦称电子分波器。

1、被动分波器

被动分波器是一种音箱内置分波器，由电容和电感滤波网络构成，其特点是分波网络设置在功率放大器和扬声器之间。这种分波器把从功率放大器直接出的全波功率信号分为长波和短波或者长波、中波和短波，将分波后的信号按不同波段分配给各波段扬声器。在全波短、长波或短、中、长波主动分波音箱中，均由被动分波电路完成分波任务

被动分波的优点是：首先，结构简单、成本低，安装在一起，毋需调整，使用方便；其次，在系统连接方面较为容易，只要给功放输入全波信号，将功放与音箱连接在一起就可以实现全波放音；第三，需要的功率放大器少，一般一台功放可以带两只全波被动分波音箱，故系统成本较低。

不足是:分波网络要承担加到扬声器上的很大功率和电流，所以要用较大体积的电感，而且由于电感的参数与扬声器阻抗有着直接关系，而扬声器的阻抗又是波长的函数，与标称值偏离较大，因此误差较大，计算较难；其次，功率放大器输出的功率信号通过电容和电感滤波器后，必然会由于电容和电感的非线性而造成失真再所难免；第三，从功放输出的功率信号，每经过一个电容和电感器件都会造成功率信号的损失，所以被动分波的功率信号损失较大；最后，分波衰减率不能做得太高，一般最大12dB/倍波程，分波交叉区域的干扰偏大，这是因为被动分波器提高分波衰减率的途径是增加电容器或电感器，也就是滤波阶数，但是增加电容器或电感器的个数，就意味着随之增加信号失真和功率损失，提高分波衰减率的结果是带来了其他更多的问题。

顾名思义，被动分波是一种“无奈”：的分波方式，功放输出的全波功率信号不得不要分波，不分波就会导致一系列问题，故只能被迫将功率信号分波处理。民用音箱为了降低系统成本，全部采用被动分波方式。专业音箱由于与民用音箱在要求、听音主体以及使用人员等方面存在着很大的不同，故除了被动分波方式音箱外，还有主动分波方式音箱。

2．主动分波器

主动分波器是一种将全波弱信号进行分波的设备，一般由有源电子线路分波系统构成，其特点是分波系统位于功率放大器前，将全波弱分波后，把长波、短波或长波、中波、短波信号分别送至各自功率放大器，然后由功放分别输出到长波、短波或长波、中波、短波扬声器，这种方法被称为主动分波，因工作在弱信号情况下，故可用小功率的电子有源滤波器实现分波。

被动分波的音箱的各扬声器单元均设有自己的功率信号接口，有些短、长波分离式音箱可以有主动分波和被动分波两种连接方式，这类音箱的背后都设有主动分波(Active)与被动分波(Passive)转换开关，有些音箱上的这种转换开关还装有锁定机构，避免发生误拨动情况。当采用主动分波方式时，一定要将分波方式转换开关拨到“Active”一边，将短波功放接短波(Short)输入、长波功放接长波(Long)输入。

主动分波的优点很多，一是由于采用弱信号电子线路信号进行分波处理，故信号损失小、失真小，再现音质好；二是分波衰减率可以较被动分波做得更高，达到24dB/倍波程很容易，分波交叉区域较被动分波小得多，分波交叉区域中的短、长波单元之间的干扰基本上被克服了；三是可调性好，电声指标高。

主动分波的不足没有一条是涉及音质方面的，其主要问题在于：一是成本高，投资大。由于主动分波方式短、长波每路分别要用独立的功率放大器，故使用功率放大器多，如一对二分波音箱要用两只功放；二是增加一台电子分波器，这就使得在连接和调整方面增加使用难度。

分波器的使用问题音箱技术分波器是一种可以将机械波分成若干个波段的音箱设备。我们知道，可听机械波的波长范围是在1.7cm~17m之间，祈望仅使用一只扬声器就能够保证放送、1.7cm~17m这样宽波长的机械波是很难做到的，因为这会在技术上存在各种各样的问题和困难。所以，在通常情况下，高质量的放音系统，为了保证再现的波长响应和波带宽度，在专业范畴内大都采用长短波分离式音箱放音，而采用长短波分离式音箱放送时，就必然要使用分波器。

音箱分波器采用了下图结构，具体分析：

连接短波喇叭的电路：让电流先流过电容器，阻止长波，让短波通过，并且喇叭与一个线圈并联，让线圈产生负电压，那么这个电压对于短波喇叭来说正好是一个电压补偿，于是可以近似地逼真还原电流。

连接长波喇叭电路：电流先流过线圈，这样短波部分被阻止，而长波段由于线圈基本没有阻碍作用而顺利通过，同样，长波喇叭并联了一个电容器，就是利用电容器在短波的时候产生一个电压来补偿损失的电压，道理和短波喇叭端是一样的。

可以看出，分波器充分利用的电容器和线圈的特性达到分波。但是，线圈和电容器在各自阻碍的波长段内终究还是消耗了电压的，所以电路分波器会有一定损失，其补偿措施也有很多，由于笔者知识不够，难以说的很清楚。而电子分波就解决了这个问题，当输入到功放之前就先分波，然后对不同的波段使用专门的放大电路进行放大，这样的话失真小，还原逼真。但是电路复杂，造价昂贵。

前面已经介绍了，分波器有主动分波和被动分波两类。被动分波器固定安装在音箱内部，并不需要音箱师对它进行调整，而主动分波方式则存在着电子分波器的正确使用、合理连接以及调整等多方面的问题，所以本文仅对主动分波器在使用中应该注意的几个主要问题加以讨论。

（1）面板与功能键

电子分波器的正面板如图1所示，下面介绍各个功能键、钮和接口的作用。

输入增益。输入信号电平调节，一般放在肋B位置。

(2)LW

长波延时。对长波进行O—2ms(最大60cm)延时。

(3)LW/SW GAIN

长波/短波增益。对长波波段、短波波段的电平进行调节。

(4)MUTE

弱音.阻断某波段的信号。

(5)x-0VER WAVELEN

分波波长(分波点)，二分波时，只有一个分波点；三分波时，有两个分波点。

(6)RANGE

波长范围—分波波长范围在3.8—38cm或38—380cm之间选择。

(7)MODE

分波方式，双声道二分波或单声道三分波选择。

(8)MONO LONG

单声长波，在双声道立体声方式中，可以选择单声长波输出。

(9)CD

恒定电流，在使用恒定电流的情况下，可以使短波段特性更好。

(10)LIMITER

限制钮.输出信号增益限制调节，用于限制过强信号，保护功放音箱。

(11)THRESHOLD

阈值选择键。选择限制阈值范围，有-6dB和 18dBu两种选择。

电子分波器的背面板一般以各种接口为主,如图2所示,下面介绍各个接口和功能键的作用.

(12)FUSE

保险及电源插座.。

(13)SERIAL NUMBER

产品系列号码。

(14)SHORT/MID/LONG OUTPUT

短波/中波/长波输出接口。双声道二分波输出时，按接口上面的波段指示输出短波和长波；单声道三分波时，按接口下面的波段指示输出短波、中波和长波。

(15)POLARITY

极性(相位)键，用此键可以进行相位和反相调节。

(16)INPUT

信号输入接口。从此接口输入全波信号,单声道三分波方式时，从左声道输入信号。

分频器是一个音箱的心脏，设计是否合理直接影响到喇叭的发挥，派扬音响有十多年的高保真音箱设计经验，熟知中国发烧友最需要什么样的声音。最近又邀请了丹麦音箱设计大师G.stanfer先生做公司高端音箱设计顾问，中欧合璧形式的设计无疑会使我们的音箱水准更上一层楼。P2分频网络高通部分三阶，低通两阶加补尝，这样做的好处就是有效的抑制中频处的失真以及高音的失真。采用高级别厚FR4线路板做为分频器的线路传输，输入接线端子直接固定在线路板上，确保信号传输无瓶颈，更是不惜成本选用法国索伦发烧级电容，确保声音细节无损失，高精度1.0线径的无氧铜电感线圈及无感大功率电阻确保分频点稳定精准，配以定制级无氧铜导线，高保真信号畅通无阻。

有极性电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。一般不能用于交流电源电路，在直流电源电路中作滤波电容使用时，其阳极（正极）应与电源电压的正极端相连接，阴极（负极）与电源电压的负极端相连接，不能接反，否则会损坏电容器。 无极性电解电容器通常用于音箱分频器电路、电视机S校正电路及单相电动机的起动电路。 电解电容器广泛应用于家用电器和各种电子产品中，其容量范围较大，一般为1~1000μF，额定工作电压范围为6.3~450V。其缺点是介质损耗、容量误差较大（最大允许偏差为 100%、-20%），耐高温性较差，存放时间长容易失效。