你的音箱分频器是这样的？？？！！！ [复制链接]

没拆过，不知道

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簡單的一階分音？
曾耀祖

圖經常在雜誌上，看到音響評論員寫到某某喇叭「使用簡單的一階分音，-6dB/Octave斜率的分音器」。可能很多評論員和發燒友認為，就喇叭而言這是最好的分頻器，但偏偏卻說不出好在那裡；或是見到單體前串聯一個元件（電容或電感），就認定這是一階分音形式。是否真的可以如此認定，或是另有玄機？到底一階分音（-6dB/Octave）是否這麼簡單，用一只電容、一只電感就可以搞定？一階分音的定義是甚麼？優點和缺點又有那些？這次就來談談這個問題。

<圖1>許多人看到分音器裡零件稀少，就直覺的認為這是標準一階分音設計。其實，一階分音形式對週邊條件的要求非常嚴苛，所以業界很少有廠商會採用這種設計。

<圖2>分音形式牽涉到了聲軸偏移的問題，因此部份廠家如Thiel、Avalon等採用後傾斜角度前障板，或是像Dynaudio Confidence 5這種高音單體在下、低音單體在上的倒置法，下次千萬別再說人家設計錯了。

一階分音的定義與相對要求

一階分音的定義，是在分頻點之上或之下各一個八度音程以內，各單體的音壓輸出衰減一半，也就是減少6dB（以分頻點上或下未被衰減的音壓水平作比較）。一階分音的優點，在於二單體之間重疊範圍內能夠產生最小的相位差，而重疊範圍以外亦擁有相同的相位特性。簡單的說，就是在重疊的範圍以內和以外，都能夠保持與輸入的音頻訊號同相位、同時差。與二階分音相比，二階分音為了確保重疊範圍內的同相位，通常會倒轉其中一只單體極性以達成斜率，但是此時這只單體和輸入訊號相比已經相差了180度，因而在輸入訊號之後產生延遲。與四階分音比較，四階分音在分頻點上下八度音程間只剩下1/16，比未衰減的音壓水平則減少了24dB。由於一階分音具有緩慢衰減的特性，設計者在使用一階分音做為喇叭分音器設計時，高音單體的諧振點、中音與低音音盆共振崩潰點及葉形效應相對的重要，選擇單體時必須要求很寬的頻率響應、很低的諧振點、平順的阻抗與高承受功率等，因此製造成本也相對提高。

另外，單體最終的分頻斜率，與合成後的響應也可能會有所改變。譬如某高音單體本身具有-6dB/Octave的衰減特性，當設計者為它串聯一只電容之後，整體衰減頻率就會變成-12dB/Octave，如此一來便與低音的-6dB/Octave造成相位時差不一致，所以並不能稱其為真正的一階分音-6dB/Octave。因此，單體最好在其通帶上或下二個音程能夠有頻率響應良好的特性，例如中、高音分頻點設定在3KHz，高音單體的頻率響應就要盡量平直到800Hz，以免遇到上述的問題。還有，單體阻抗也不可以因頻率變化而起伏太大，因為分音器固定數值後，單體阻抗會影響分頻點與斜率，進而造成時序混亂的問題。

分頻外一章 ─ 振幅與聲軸

由於一階分音-6dB/Octave設計，使各單體在分頻點附近有相當大的音頻重疊區域；而一般喇叭設計都是採用垂直單體配置，因此為了要取得相位時序的一致性以及平坦的頻率響應，設計者便必須讓所有單體與聆聽者耳朵的距離相等。否則，音波振幅在單體之間的距離若剛好和半波長相同，就會使振幅抵消而產生頻率凹陷。
聲軸的問題也值得特別注意。如果我們將二只單體裝在一個平面障板上，使用一階分音器-6dB/Octave，且極性都是相同的（分音器的低通輸出正極接單體正極，負極接單體負極），就會產生一個向下大約15度的聲軸傾斜；如果反轉高音極性，又會造成另一個向下15度的聲軸傾斜。要解決上述問題，可以採用後傾前障板，或是將高音裝在低音下面來改善。市場上有一些這類設計的喇叭，各位讀者們可以留意一下，下次不要再說人家的高音裝倒反了。

這類單體倒置或是後傾斜設計的喇叭，應該如何找到最佳聆聽位子呢？由於每個人的身高都不一樣，而聆聽坐椅也是有高有低，因此筆者建議可以持續播放粉紅噪訊（Pink Noise）調整喇叭前傾、後仰角度，或是喇叭（腳架）的高度，一直到整體聲音呈現得最飽滿為止。一旦飽滿的聲音出現，就是一階分音-6dB/Octave的最佳聆聽位置，這個部分不需要儀器協助，你我都可以在家中做到。

零件少 ≠ 一階分音

一階分音簡單嗎？筆者可不這麼認為，因為要找到符合一階分音要求的單體就很難，即使找到了，價錢也肯定很高，絕非一只電感加一只電容就可以搞定複雜的分頻問題和阻抗變化。何況，單體的配置排列也需要經過精密計算，由此可知設計真正的一階分音-6dB/Octave喇叭並不是那麼容易。所以，下次千萬別看到喇叭分音器上少少的二、三個零件，就認定是一階分音-6dB/Octave了。

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分音器(Crossover)(Network)

为什么须要分音器
   分音器有分主动式分音与被动式分音﹐其中所谓主动式分音又叫电子分音﹐我们今天暂时不讨论它﹐我们这一章所要讨论的分音器是被动式分音器﹐其实分音器是有害的﹐一个理想的全音域喇叭系统是不须要分音器﹐因为录音的时候并没有使用分音器﹐但由于到目前为止还没有一个喇叭单体的制造者能提供一个完美的全音域喇叭﹐基于物理条件的限制和各频段的振幅不一样﹐所以喇叭无法在同一个单体情况下产生理想的全音域曲线﹐但为了达到 HI-FI 高传真的境界﹐我们只好交给几个不同频段的喇叭单体分工合作﹐且为了达到将不同的频率范围分送到不同频率的喇叭单体的目的﹐我们必须要透过高低通的电子电路将全音域频率分割为低频中频及高频的音域﹐此种高低通的电子电路我们称之为分音器。
分音器的功能
　　分音器基本上是一个滤波网络。包括有电感 (线圈) 和电容器﹐滤波器在交流信号中﹐出现了时间的关系。峰值电压与峰值电流也许是相反的。即电流超前或是落后电压。当电流通过电感时﹐电流超前电压。这个瞬间的功率变化﹐滤波器负责充电﹐量则由电压与电流之间的相位关系的决定﹐电容在电场中储存能量﹐电感在磁场中储存能量﹐在交流电线路中电抗可改变电流与电压的相位关系。电容量降低则频率增加﹐也就是说较高的频率比较容易通过电容器﹐而较低的频率比较容易通过电感。结合这些容抗和感抗在一个滤波网络中﹐相位关系可以精确的操作﹐我们须要的是频率衰减而不须要电流及电压之间的相位关系。
分音器的设计
   最简单的分音器叫做第一阶。它是以6dB 做为分频斜率﹐即分频点是3KHZ。则低通滤波器则往上一个倍频 (音节OCTAVE) 6KHZ。 刚好衰减6dB 这类型分音器是衰减最少的﹐零件最简单。
(一)第一阶分音器
   第一阶分音器在输出端有90°的相位误差﹐而高通方面它与输入信号有正45°的误差﹐而在低通方面有负45°的误差﹐在分频点的频率附近或有这样的误差。 如果高通与低通合在一个网络则结果与输入信号相同。 这类型分音器有重建信号的最佳能力。分频幅度比较平顺﹐但这不表示是最好的﹐因为有其它的因素必须考虑在内。
(二)第二阶分音器
　　第二阶分音器的零件刚好是第一阶的两倍。 两倍的零件造成更多的90°旋转﹐因为它是一个更陡峭的衰减。 这个意思就是说在分频点上有180°的误差﹐它是以12dB 做为分频斜率。这个相位误差在我们实际装备上会有什么影响呢? 举个例子﹐当我们装了一组两音路分离式喇叭在门板上﹐假设高音喇叭和低音喇叭靠得非常近﹐而且它们同时经过一个12dB 的分音器﹐在分频点上和分频点区域﹐分音器的输出刚好反相﹐在这个区域它们的输出会互相抵消﹐而输出降低。 如果将高音喇叭的极相相反﹐则高音与低音在分频点的区域是同相的。 而相反的在输出端会产生极性相反。 有些人为了补偿分音器的误差﹐而将高音喇叭反相。 事实上反相的信号很难精确的传真。12dB的分音器一般都应用于汽车音响﹐一般的喇叭都可以适用此种分音方式。
(三)第三阶和第四阶分音器
　第三阶分音器零件更多。当然它的相位误差也更大。它是以18dB做衰减。高通与低通有270°的相位误差。 而第四阶分音器则是以24dB 斜率做衰减﹐而高通与低通有360°的相位误差。 这类分音器则可确保低频部份远离高灵敏度的高音喇叭﹐使音场更深﹐尤其24dB低音,您可以感觉更深的低音。分音器的设计须要仪器测试,不是自己可以任意改变的。除非您有非常足够的知识和设备才可以更动