用lspcad進行分頻器輔助設(shè)計

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1、用LspCAD進行分頻器輔助設(shè)計本文介紹利用LspCAD5.25版進行音箱分頻器輔助設(shè)計的過程，主要以2路高級無源濾波器為例進行說明，并簡單介紹2路簡易無源濾波器的使用。一、測試數(shù)據(jù)??????進行分頻器設(shè)計需要用到的數(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軟件進行測量。在頻率響應測量時需要注意：??????1、話筒應放在高低音單元的正中（或按實際聽音位置確定話筒高度）；??????2、測試距離60-100cm；??????3、高低音單元

2、采用相同的補償距離（Offset）。??????測試好以后，將數(shù)據(jù)“導出”為txt文件供LspCAD使用。??????測試數(shù)據(jù)：??????下面是低音單元的頻率響應曲線和阻抗曲線，單元已裝箱并加了Zobel補償網(wǎng)絡(luò)。Zobel補償網(wǎng)絡(luò)是并聯(lián)在單元上的RC串聯(lián)電路，可以補償因音圈電感而造成的高頻段阻抗上升，圖中可以看出補償效果是比較理想的。因為這兩個元件的作用已在測試數(shù)據(jù)中體現(xiàn)，因此在后面的分頻器設(shè)計中不再考慮這個網(wǎng)絡(luò)的影響。下面是高音單元的頻率響應曲線和阻抗曲線。二、2路高級無源濾波器??????新建

3、一個2路高級無源濾波器，選并聯(lián)結(jié)構(gòu)。?主菜單上選“揚聲器-網(wǎng)絡(luò)1”，對應的是低音單元的數(shù)據(jù)。在彈出的窗口中輸入Re、Le和有效振動半徑（用于計算指向性等指標，不輸入也可）。然后選擇SPL數(shù)據(jù)文件和阻抗數(shù)據(jù)文件（就是用JustLMS測試后導出的頻率響應文件和阻抗文件）。同樣輸入“揚聲器網(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”，對應的是低音單元的低通濾波線路。在彈出的窗口中點擊“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

4、頻電路結(jié)構(gòu)。?在這個電路中，可以添加若干組和揚聲器單元串聯(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。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”項下就出現(xiàn)了R1011、L1011兩個元件，元件的數(shù)值可以通過雙擊修改。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，以備

5、增加元件。?同樣設(shè)置一下“分頻網(wǎng)絡(luò)2”即對應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”按鈕（或從主菜單上選擇“窗口”-“合成頻率響應”），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。??????在“網(wǎng)絡(luò)1”或“網(wǎng)路2”窗口中還有幾個比較有用的勾選項?！胺蛛x”是把相應的網(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；“無元件”是取

6、消相應網(wǎng)絡(luò)中分頻元件的作用，用于查看單元的固有頻率響應或阻抗；“極性反轉(zhuǎn)”是把對應網(wǎng)絡(luò)的相位移動180度，相當于將單元反接。三、分頻器模擬和調(diào)整1、理論公式??????使用LspCAD軟件進行模擬時，可以從理論分頻公式開始。??????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?。在新打開的“高級網(wǎng)絡(luò)向?qū)А敝校斎搿暗屯ú考钡臑V波階數(shù)、分頻點和額定負載。以濾波階數(shù)=2、分頻點=2500Hz為例，額定負載可以取單元在分頻點的阻抗，這里取7.2歐。因為是低通濾波，無需高通部

7、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“計算”按鈕，程序自動把計算好的分頻參數(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行計算，只是需要把“低通部件”保持為0階，“高通部件”選用2階，分頻點還是2500Hz，額定負載用高音單元在分頻點的阻抗6.3歐。2、調(diào)整??????通過上面理論計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，實際分頻點并非預期的2500Hz，要對高音單元靈敏度進行衰減。用恒定阻抗衰減公式計算，高音衰減4db，線路如下圖

8、：????濾波效果如下圖：高低音的靈敏度差不多平衡了，但在1000-3000Hz出現(xiàn)了隆起，看來還要對分頻數(shù)據(jù)進行調(diào)整。根據(jù)經(jīng)驗，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)整后的頻率響應曲線，已經(jīng)比較平直了，實際分頻點在2100Hz，高音靈敏度還有點高，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，再來看看反接的