我们都已经知道,分频对音箱的重放表现和音质影响至关重要,如果没有最佳的分频方案,即使设计者拥有最好的扬声器单元,强行组装在一起,也不会获得好效果。
时至今日,这个功能区域仍被各大厂家、设计者爱好者悉心研究,分频依然是系统起始第一步,调试最重要的开端。
分频的作用显而易见:
1、科学的分配每个扬声器单元的响应频段,合理分配功率。
2、利用分频电路特性弥补频率缺陷。
3、优化每个扬声器单元的相位关系,减少干涉。
4、世界上还没有能响应20Hz-20000Hz的扬声器单元,分频依旧是最佳的解决方案。
常见的分频方案如:两分频和三分频。三分频在前者的基础上增加一个带通滤波器,拥有更多调节的可能性,需要的扬声器单元更多,相应的成本也更高。
影响效果的三大要素:1、分频斜率。2、扬声器单元的音圈阻抗。3、分频点。
其中分频点是我们今天的重点。
1 分频点的选择
分频点的选择需要严谨科学,应根据扬声器单元的频率响应特性抓取。如果设置不当,会影响声功率的分配,造成整体的频响不平坦。有经验的老前辈,通常对两分频系统会选择1-3Hz,而三分频选取1kHz以下时,为了照顾相位关系,则会错开3-4kHz。当然了这只是范围,具体的选择还跟振膜直径和音圈尺寸有关。
中低音单元的分频点:
根据公式f=345/d(振膜直径),一般而言8寸的扬声器单元最高不应超过2kHz,6.5寸不超过2.7kHz,5寸不超过3.4kHz,4寸不超过4.3kHz,以此类推。中低音单元的分频点还要考虑人声部分的定位问题,对于人声的频率响应,应该尽量由中音承担,避免使音色发生变化。通常建议选用200-300Hz。许多为了节约成本的设计者往往选择忽略这一点。(大尺寸低音仍采用两分频模式)
高音单元的分频点:
直径较小的单元,最安全的位置应大于高音单元的3倍谐振频率,即2.5kHz上下。考虑到如今大音圈已广泛使用,分频点可适当下移。如65mm可选择1.3k-2kHz,75mm可选择1000-2kHz,100mm可选择800-1.8kHz。
中高音建议使用一阶分频衰减斜率,更容易保持相位一致性。
如果是三分频系统,两个分频点的间隔应保持一定距离,最好在3个倍频程以上,可以有效的避免干涉。分频点选取不当,即使将一般材料换成顶级进口器材单元,也无济于事。
2 数字时代
今天我们所讨论的分频点都建立在外置分频的基础上,也就是现代的数字处理器。它给予了我们许多好的调试手段,FIR,全通滤波,输出电压限制等等。而从音箱的发展角度着眼,正是现代扩声系统的多元化和组合化,让数字处理器有了更广阔的发挥空间。
300-2000Hz分频示例
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