1、分频器 北京联合大学北京联合大学 音响工程技术课程组音响工程技术课程组 在音响系统中,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。定义 用于实现分频任务的电路或音频设备称为分频器 分频器的种类 按工作原理分 根据分频器所处的位置不同,可分为功率分频器和电子分频器两种,如图4-36所示。(b)电子分频(a)功率分频 2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。功率分频器 功率分频器是在功放输出和组合扬声器之间接入的无源LC分频网络,通过高通、带通和低
2、通滤波器把高、中、低音成分的功率分别送到相应的扬声器中去,使扬声器在特性最佳的频率范围内工作,从而改善了扬声器的频率失真、谐波失真和互调失真,分别得到高保真的高、中、低音 常用的分频电路 常用功率分频器频响曲线 二分频三分频无源LC功率分频器存在的优点 功率分频的结构简单、造价较低,而且可以独立安装在音箱箱体内的一角,因而在非专业场合和民用产品中的应用很广泛。无源LC功率分频器存在的缺点 由于扬声器是分频器的负载,其阻抗较低,而且工作电流较大,因此低频分频电感要求线径粗、体积大。若采用带磁芯的分频电感时,会因磁芯材料导磁率的非线性特性而引入各种失真。因功放与扬声器之间串入了L、C元件,必然会增
3、加功放输出功率的损耗;更严重的是加大了功放的等效内阻,降低了功放对扬声器的阻尼系数,音质会受到影响。LC分频网络要求负载阻抗恒定,而动圈式扬声器的阻抗随频率变化而变化,这使得无源LC功率分频器的分频点难以控制,从而影响了分频精度并导致分频点附近频率响应曲线的平滑度变差。电子分频器 电子分频器位于功率放大器之前,借助高通、带通和低通滤波器分频,把分好的信号电压分别送入三组功放,再由功放直接驱动各自的扬声器 电子分频方式使功放与扬声器之间只有功率传输线,而没有影响音质的其它环节,从而降低了失真,提高了功放对扬声器的阻尼系数。由于电子分频器的负载是功放的输入阻抗高而且稳定,所以能很容易地调整分频点和
4、控制分频精度。而且由于电子分频器的每一频段的带宽较窄,使非线性畸变引起的高次谐波受到抑制,降低总谐波失真和互调失真。电子分频器克服了功率分频器中存在的缺点,但增加了成本和系统调试的难度,因此多被用于专业场合 电子分频器的工作原理及电路分析 采用滤波运算综合法的二分频电子分频器框图 电子分频器的工作原理及电路分析 采用直接滤波法的三分频电子分频器框图 电子分频器的使用 SYSTEM GAIN:系统增益 该旋钮控制从调音台输出信号的增益。一般情况下,应设置在“0”位置。如果设置为负值,该系统的噪音会降低,其动态范围也相应减小;如果设置为正值,其动态范围会增加,但系统噪音也会相应增加。低中频频点选择
5、:控制20Hz400Hz的音频频段,决定从低频到中频的带通区中3dB分频点。中高频频点选择:控制200Hz4000Hz的音频频段,决定从中频到高频的带通区中3dB分频点。高超高频频点选择:控制2000Hz20kHz的音频频段,决定从高频到超高频的带通区中3dB分频点。为LF/MF/HF/VHF LEVEL:低中高超高频电平控制旋钮 每个带通部分都具有一个电平控制旋钮,用来补偿扬声器的匹配,一般情况下,高通部分用于多路系统中的号角驱动器。HF EQ IN/OUT:高频均衡开关 用于两路分频系统,按下“IN”高频的每倍频程提升6dB。40Hz BOLL OFF:40Hz 低频衰减开关钮 按下此开关
6、,40Hz以下的频率成分按每倍频程24dB衰减,以保护低音扬声器在这个频点下正常操作。此设置只影响低频带宽,此功能未启动时,低频截止于10dB。20kHz BOLL OF:高频切除开关 按下此开关,20kHz以上的频率成分按每倍频程18dB衰减,以保护高音扬声器不至于烧毁。此设置只对高频带宽起作用,此功能未启动时,高频截止于50kHz。POWER ON/OFF:电源开关 SYSTEM INPUT:系统输入插座 其中为平衡式卡侬信号输入插座;为非平衡式两芯信号输入插座。全音域信号从此输入,两组插口为并联方式,可任意选择。VHF OUTPUT:超高频输出 超高频平衡式卡侬信号输出插口、超高频非平衡式两芯信号输出插口,两组插口为并联方式,可任意选择。HF OUTPUT:高频输出 高频平衡式卡侬信号输出插口、高频非平衡式两芯信号输出插口,两组插口为并联方式,可任意选择。MF OUTPUT:中频输出 中频平衡式卡侬信号输出插口、中频非平衡式两芯信号输出插口,两组插口为并联方式,可任意选择。LF OUTPUT:低频输出 低频平衡式卡侬信号输出插口、低频非平衡式两芯信号输出插口,两组插口为并联方式,可任意选择。二分频系统使用设置表