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分频器的构成

发表时间:2017-12-01 11:42:10      阅读次数:

一个完整的功率分频器是由滤波器、阻抗补偿器和衰减器组成。

1、滤波器

滤波器的主要作用是将某一特定频段的信号从音频信号中分离出来,而该频段以外的信号则被衰减。


2、阻抗补偿器

扬声器的阻抗是随频率变化的(实际上是输入信号频率的函数),输入信号的频率上升,阻抗会增大,反之即减少。分频器中低通网络的分频频率与网络中低音扬声器的阻抗值成正比。而高通网络的分频频率与网络中高音扬声器的阻抗值成反比。也就是说,当低音扬声器的阻抗值随信号频率的上升而增加时,整个低通网络的实际分频频率会上移,当高音扬声器的阻抗值随信号频率的上升而增加时,整个高通网络的实际分频频率会下移。由于低通网络的实际分频频率上移而高通网络的实际分频频率下移,使低音扬声器和高音扬声器在整个重放频率范围内出现频率重叠,分频网络的相位和截止特性混乱,最终导致整个音箱的瞬态特性变坏。因此,需要在分频器中增加阻抗补偿器网络,以适应扬声器阻抗的非恒线性特点。

在对扬声器谐振频率处的阻抗进行补偿和校正时,通常是在扬声器两端并接一个CLR串联谐振回路,该回路的Q值和谐振频率与扬声器单元相同,使扬声器阻抗特性比原来的阻抗峰变得平坦。

扬声器音圈的电感量是随着工作频率的上升而增加的,这变化的电感量将导致扬声器阻抗曲线中、高频段阻抗也随着频率的升高而加大,要想对此区域内的阻抗进行补偿,可在扬声器两端并接一个RC串联谐振回路来实现。

 

3、衰减器

分频器中衰减器的主要作用是对音箱各扬声器单位的阻抗、灵敏度、转换效率等指标进行衰减和平衡处理,以实现全音域频响范围的重放。

分频器中使用较多的是固定式(恒阻抗)衰减网络,如图,用两个电阻组成的衰减网络,可在保证分频网络负载阻抗不变的前提下,对输入扬声器的信号进行衰减,有效地消除由于低音扬声器和高音扬声器输出声压级不同而造成的声音不和谐、层次感差、定位不准及高低音不平衡。

 

下表为常用固定式(恒阻抗)衰减网络的衰减电阻值,可在设计衰减器时参考。这些电阻值是在扬声器的额定阻抗值Z=8Ω时计算出来的。

常用固定式衰减网络的衰减电阻值表

 

衰减量/dB

衰减电阻/Ω

衰减量/dB

衰减电阻/Ω

R1

R2

R1

R2

1

0.857

66.7

11

5.75

3.14

2

1.65

30.8

12

5.99

2.68

3

2.33

19.5

13

6.21

2.31

4

2.97

13.6

14

6.41

1.99

5

3.51

10.3

15

6.58

1.73

6

4

8

16

6.73

1.5

7

4.43

6.45

17

6.87

1.32

8

4.83

5.26

18

6.99

1.15

9

5.16

4.4

19

7.1

1.01

10

5.48

3.69

20

7.2

0.89

 

4、元器件的选择

应用于功率分频器中的电容,主要有聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯等材料的无极性电容。它工作在大电流状态,耐压值在150V以上,体积较大。


5、电感线圈的制作

功率分频器中的电感线圈多为空心线圈,只有极少数为铁氧体电感或铁心电感。空心线圈具有失真小、受扬声器磁场的影响小等优点,其缺点是体积大、制作成本高。

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