信號處理設(shè)備——分頻器

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1、分　頻　器北京聯(lián)合大學(xué)音響工程技術(shù)課程組在音響系統(tǒng)中，分頻就是把信號分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的頻段。它能使揚(yáng)聲系統(tǒng)中的各種揚(yáng)聲器都工作于最佳的頻率范圍內(nèi)，從而提高了功放的工作效率，降低了音箱的頻率失真，實(shí)現(xiàn)了高保真重放聲音信號的目的。定義用于實(shí)現(xiàn)分頻任務(wù)的電路或音頻設(shè)備稱為分頻器分頻器的種類１．按工作原理分根據(jù)分頻器所處的位置不同，可分為功率分頻器和電子分頻器兩種，如圖4-36所示。(b)電子分頻（a）功率分頻2．按信號頻段分根據(jù)輸出信號頻段可分為二分頻、三分頻和四分頻。功率分頻器功率分頻器是在功放輸出和組合揚(yáng)聲器之間接入的無源LC分頻網(wǎng)絡(luò)，通過高通、帶通和低通濾波器把高、中、低音成分的功

2、率分別送到相應(yīng)的揚(yáng)聲器中去，使揚(yáng)聲器在特性最佳的頻率范圍內(nèi)工作，從而改善了揚(yáng)聲器的頻率失真、諧波失真和互調(diào)失真，分別得到高保真的高、中、低音常用的分頻電路常用功率分頻器頻響曲線二分頻三分頻無源LC功率分頻器存在的優(yōu)點(diǎn)功率分頻的結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)較低，而且可以獨(dú)立安裝在音箱箱體內(nèi)的一角，因而在非專業(yè)場合和民用產(chǎn)品中的應(yīng)用很廣泛。無源LC功率分頻器存在的缺點(diǎn)⑴由于揚(yáng)聲器是分頻器的負(fù)載，其阻抗較低，而且工作電流較大，因此低頻分頻電感要求線徑粗、體積大。若采用帶磁芯的分頻電感時(shí)，會(huì)因磁芯材料導(dǎo)磁率的非線性特性而引入各種失真。⑵因功放與揚(yáng)聲器之間串入了L、C元件，必然會(huì)增加功放輸出功率的損耗；更嚴(yán)

3、重的是加大了功放的等效內(nèi)阻，降低了功放對揚(yáng)聲器的阻尼系數(shù)，音質(zhì)會(huì)受到影響。⑶LC分頻網(wǎng)絡(luò)要求負(fù)載阻抗恒定，而動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的阻抗隨頻率變化而變化，這使得無源LC功率分頻器的分頻點(diǎn)難以控制，從而影響了分頻精度并導(dǎo)致分頻點(diǎn)附近頻率響應(yīng)曲線的平滑度變差。電子分頻器電子分頻器位于功率放大器之前，借助高通、帶通和低通濾波器分頻，把分好的信號電壓分別送入三組功放，再由功放直接驅(qū)動(dòng)各自的揚(yáng)聲器電子分頻方式使功放與揚(yáng)聲器之間只有功率傳輸線，而沒有影響音質(zhì)的其它環(huán)節(jié)，從而降低了失真，提高了功放對揚(yáng)聲器的阻尼系數(shù)。由于電子分頻器的負(fù)載是功放的輸入阻抗高而且穩(wěn)定，所以能很容易地調(diào)整分頻點(diǎn)和控制分頻精度。而且

4、由于電子分頻器的每一頻段的帶寬較窄，使非線性畸變引起的高次諧波受到抑制，降低總諧波失真和互調(diào)失真。電子分頻器克服了功率分頻器中存在的缺點(diǎn)，但增加了成本和系統(tǒng)調(diào)試的難度，因此多被用于專業(yè)場合電子分頻器的工作原理及電路分析采用濾波運(yùn)算綜合法的二分頻電子分頻器框圖電子分頻器的工作原理及電路分析采用直接濾波法的三分頻電子分頻器框圖電子分頻器的使用⑴SYSTEMGAIN：系統(tǒng)增益該旋鈕控制從調(diào)音臺(tái)輸出信號的增益。一般情況下，應(yīng)設(shè)置在“0”位置。如果設(shè)置為負(fù)值，該系統(tǒng)的噪音會(huì)降低，其動(dòng)態(tài)范圍也相應(yīng)減??；如果設(shè)置為正值，其動(dòng)態(tài)范圍會(huì)增加，但系統(tǒng)噪音也會(huì)相應(yīng)增加。⑵低／中頻頻點(diǎn)選擇：控制20Hz～4

5、00Hz的音頻頻段，決定從低頻到中頻的帶通區(qū)中－3dB分頻點(diǎn)。⑶中／高頻頻點(diǎn)選擇：控制200Hz～4000Hz的音頻頻段，決定從中頻到高頻的帶通區(qū)中－3dB分頻點(diǎn)。⑷高／超高頻頻點(diǎn)選擇：控制2000Hz～20kHz的音頻頻段，決定從高頻到超高頻的帶通區(qū)中－3dB分頻點(diǎn)。⑸～⑻為LF/MF/HF/VHFLEVEL：低／中／高／超高頻電平控制旋鈕每個(gè)帶通部分都具有一個(gè)電平控制旋鈕，用來補(bǔ)償揚(yáng)聲器的匹配，一般情況下，高通部分用于多路系統(tǒng)中的號角驅(qū)動(dòng)器。⑼HFEQIN/OUT：高頻均衡開關(guān)用于兩路分頻系統(tǒng)，按下“IN”高頻的每倍頻程提升6dB。⑽40HzBOLLOFF：40Hz低頻衰減開關(guān)鈕

6、按下此開關(guān)，40Hz以下的頻率成分按每倍頻程24dB衰減，以保護(hù)低音揚(yáng)聲器在這個(gè)頻點(diǎn)下正常操作。此設(shè)置只影響低頻帶寬，此功能未啟動(dòng)時(shí)，低頻截止于10dB。⑾20kHzBOLLOF：高頻切除開關(guān)按下此開關(guān)，20kHz以上的頻率成分按每倍頻程18dB衰減，以保護(hù)高音揚(yáng)聲器不至于燒毀。此設(shè)置只對高頻帶寬起作用，此功能未啟動(dòng)時(shí)，高頻截止于50kHz。⑿POWERON/OFF：電源開關(guān)⒀～⒁SYSTEMINPUT：系統(tǒng)輸入插座其中⒀為平衡式卡儂信號輸入插座；⒁為非平衡式兩芯信號輸入插座。全音域信號從此輸入，兩組插口為并聯(lián)方式，可任意選擇。⒂VHFOUTPUT：超高頻輸出超高頻平衡式卡儂信號輸出

7、插口、超高頻非平衡式兩芯信號輸出插口，兩組插口為并聯(lián)方式，可任意選擇。⒃HFOUTPUT：高頻輸出高頻平衡式卡儂信號輸出插口、高頻非平衡式兩芯信號輸出插口，兩組插口為并聯(lián)方式，可任意選擇。⒄MFOUTPUT：中頻輸出中頻平衡式卡儂信號輸出插口、中頻非平衡式兩芯信號輸出插口，兩組插口為并聯(lián)方式，可任意選擇。⒅LFOUTPUT：低頻輸出低頻平衡式卡儂信號輸出插口、低頻非平衡式兩芯信號輸出插口，兩組插口為并聯(lián)方式，可任意選擇。二分頻系統(tǒng)使用設(shè)置表