用lspcad進(jìn)行分頻器輔助設(shè)計(jì)

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1、用LspCAD進(jìn)行分頻器輔助設(shè)計(jì)本文介紹利用LspCAD5.25版進(jìn)行音箱分頻器輔助設(shè)計(jì)的過(guò)程，主要以2路高級(jí)無(wú)源濾波器為例進(jìn)行說(shuō)明，并簡(jiǎn)單介紹2路簡(jiǎn)易無(wú)源濾波器的使用。一、測(cè)試數(shù)據(jù)??????進(jìn)行分頻器設(shè)計(jì)需要用到的數(shù)據(jù)分別是低音單元和高音單元的頻率響應(yīng)曲線以及阻抗曲線，這些數(shù)據(jù)都可以用LspCAD自帶的JustLMS軟件進(jìn)行測(cè)量。在頻率響應(yīng)測(cè)量時(shí)需要注意：??????1、話筒應(yīng)放在高低音單元的正中（或按實(shí)際聽(tīng)音位置確定話筒高度）；??????2、測(cè)試距離60-100cm；??????3、高低音單元采用相同的補(bǔ)償距離（Offset）。??????測(cè)試好以后，將數(shù)據(jù)“導(dǎo)出”為txt文件供

2、LspCAD使用。??????測(cè)試數(shù)據(jù)：??????下面是低音單元的頻率響應(yīng)曲線和阻抗曲線，單元已裝箱并加了Zobel補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。Zobel補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)是并聯(lián)在單元上的RC串聯(lián)電路，可以補(bǔ)償因音圈電感而造成的高頻段阻抗上升，圖中可以看出補(bǔ)償效果是比較理想的。因?yàn)檫@兩個(gè)元件的作用已在測(cè)試數(shù)據(jù)中體現(xiàn)，因此在后面的分頻器設(shè)計(jì)中不再考慮這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的影響。下面是高音單元的頻率響應(yīng)曲線和阻抗曲線。二、2路高級(jí)無(wú)源濾波器??????新建一個(gè)2路高級(jí)無(wú)源濾波器，選并聯(lián)結(jié)構(gòu)。?主菜單上選“揚(yáng)聲器-網(wǎng)絡(luò)1”，對(duì)應(yīng)的是低音單元的數(shù)據(jù)。在彈出的窗口中輸入Re、Le和有效振動(dòng)半徑（用于計(jì)算指向性等指標(biāo)，不輸入也可）。然后

3、選擇SPL數(shù)據(jù)文件和阻抗數(shù)據(jù)文件（就是用JustLMS測(cè)試后導(dǎo)出的頻率響應(yīng)文件和阻抗文件）。同樣輸入“揚(yáng)聲器網(wǎng)絡(luò)2”即高音單元的相關(guān)數(shù)據(jù)。??????主菜單上選“分頻網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)1”，對(duì)應(yīng)的是低音單元的低通濾波線路。在彈出的窗口中點(diǎn)擊“示意圖”按鈕（或從主菜單上選擇“窗口”-“圖表/縱覽”），可以看到“圖表/縱覽”窗口中顯示出了分頻電路結(jié)構(gòu)。?在這個(gè)電路中，可以添加若干組和揚(yáng)聲器單元串聯(lián)或并聯(lián)的元件（串聯(lián)還是并聯(lián)可以選擇，缺省是按串聯(lián)-并聯(lián)-串聯(lián)-并聯(lián)…的順序排列），每組元件可以是單一的R、L或C，也可以是R、L、C的串并聯(lián)組合。??????雙擊“電路01”等，在彈出式菜單中選擇所需的元件

4、。比如低通濾波器，第一組元件一般是串聯(lián)的電感，就選擇“4，R1+L”（R1為電感的直流電阻），于是“電路01”項(xiàng)下就出現(xiàn)了R1011、L1011兩個(gè)元件，元件的數(shù)值可以通過(guò)雙擊修改。把所有需要的元件都逐一加上去，可以在網(wǎng)絡(luò)中空出一些節(jié)點(diǎn)，以備增加元件。?同樣設(shè)置一下“分頻網(wǎng)絡(luò)2”即對(duì)應(yīng)高音單元的高通濾波線路。??????分頻網(wǎng)絡(luò)配置好以后，可以按“網(wǎng)絡(luò)1”或“網(wǎng)路2”窗口中的“總頻率響應(yīng)”按鈕（或從主菜單上選擇“窗口”-“合成頻率響應(yīng)”），看看分頻后的合成效果。??????同樣可以按“網(wǎng)絡(luò)1”或“網(wǎng)路2”窗口中的“阻抗”按鈕（或從主菜單上選擇“窗口”-“輸入阻抗”）看看合成后的阻抗曲線。

5、??????在“網(wǎng)絡(luò)1”或“網(wǎng)路2”窗口中還有幾個(gè)比較有用的勾選項(xiàng)?！胺蛛x”是把相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)分離出去，可用于查看單一網(wǎng)絡(luò)（高音或低音）的效果；“無(wú)元件”是取消相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中分頻元件的作用，用于查看單元的固有頻率響應(yīng)或阻抗；“極性反轉(zhuǎn)”是把對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的相位移動(dòng)180度，相當(dāng)于將單元反接。三、分頻器模擬和調(diào)整1、理論公式??????使用LspCAD軟件進(jìn)行模擬時(shí)，可以從理論分頻公式開(kāi)始。??????雙擊低通濾波網(wǎng)絡(luò)中的“電路01”，在彈出窗口中選擇“HP/LP濾波器向?qū)А?。在新打開(kāi)的“高級(jí)網(wǎng)絡(luò)向?qū)А敝?，輸入“低通部件”的濾波階數(shù)、分頻點(diǎn)和額定負(fù)載。以濾波階數(shù)=2、分頻點(diǎn)=2500Hz為例，額定負(fù)載可

6、以取單元在分頻點(diǎn)的阻抗，這里取7.2歐。因?yàn)槭堑屯V波，無(wú)需高通部件，所以“高通部件”的濾波階數(shù)保持缺省值0就可以了。?設(shè)置好后，按“計(jì)算”按鈕，程序自動(dòng)把計(jì)算好的分頻參數(shù)添入網(wǎng)絡(luò)中。??????高通濾波網(wǎng)絡(luò)也可以用同樣的方法進(jìn)行計(jì)算，只是需要把“低通部件”保持為0階，“高通部件”選用2階，分頻點(diǎn)還是2500Hz，額定負(fù)載用高音單元在分頻點(diǎn)的阻抗6.3歐。2、調(diào)整??????通過(guò)上面理論計(jì)算得出的分頻器的分頻效果如下圖所示：可以看出，由于單元的靈敏度不同，實(shí)際分頻點(diǎn)并非預(yù)期的2500Hz，要對(duì)高音單元靈敏度進(jìn)行衰減。用恒定阻抗衰減公式計(jì)算，高音衰減4db，線路如下圖：????濾波效果如下

7、圖：高低音的靈敏度差不多平衡了，但在1000-3000Hz出現(xiàn)了隆起，看來(lái)還要對(duì)分頻數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一是要加大低音通道的電感值，以抑制1000Hz以上的隆起；二是可以減小高音通道的電感值，改變一下頻率響應(yīng)曲線形狀。??????這是調(diào)整后的分頻網(wǎng)絡(luò)：這是調(diào)整后的頻率響應(yīng)曲線，已經(jīng)比較平直了，實(shí)際分頻點(diǎn)在2100Hz，高音靈敏度還有點(diǎn)高，可以繼續(xù)調(diào)整。3、其他??????在上面的分頻結(jié)構(gòu)中，高低音單元是同向連接的，再來(lái)看看反接的