摘自2002年第4期《高保真音响》第45页
一阶分频
在现在的音箱上添加超高单元,可采用最简单的一阶分频网络。所谓简单,一是元件少,原则上只需一个分频电容即可达到目的,二是高度时也只需改变一个元件的数值,调试也十分简单。
本文所说一阶分频网络基本结构如图1图中C1为分频电容,R1为超高音单元灵敏度衰减电阻,它还与C2一起组成超高音提升电路,把最高放音频率延伸到40kHz以下,显然是本电路的关键。图中高音单元的极性没有标出,实际的极性要在试听中确定。
现有音箱中高音单元大多能重放到20kHz上下,添加的超高音单元的分频点一般可在6kHz~10kHz范围内选取。对于Hi-Fi音箱,其最高放音频率都在20kHz以上,超高音单元的分频点一般选在10kHz以上。分频点确定后,分频电容(C1)可由下式确定:
C= (μ) (1)式中,R为超高音单元的额定阻抗(Ω),f为分频点频率(kHz)。
由于现有音箱的高频特性,尤其当放在声学条件各异房间中时更为难以预料。因此较好的做法是选取2~3个分频点(如10kHz,12kHz),通过听音比较来确定最合适的分频点。例如,对R1C高音单元,它的额定阻抗为6Ω,如取分频点为10kHz和12kHz,则分频点电容分别为:2.6μF和2.2μF。把这两个电容焊到一个转换开关上,便于在调试时作瞬间切换对比,可提高判断的正确性。
为了防止R1C过载,在上篇(本刊2002.2期)表1中对它的分频点和衰减斜率提出了要求,即分频点>12dB/oct。这意味着2kHz处的衰减应在12dB以上。这里采用的虽然是衰减斜率为6dB/oct的一阶分频,但只要分频点在8kHz以上,总有满足2kHz处衰减12dB的要求,故对R1C来说仍是安全的。
同样为了调试简单,对超高音单元的衰减并没有采用定阻抗衰减网络,用单电阻(R1)进行灵敏度衰减。这种衰减电路本身对超高音具有一定的提升作用,用在这里比较合适。目前一般音箱的灵敏度大致在88dB左右,R1C的灵敏度为94dB。如果两者的阻抗相同均为6Ω,那么由欧姆定律即可得知,衰减6dB所用的R1应为6Ω。同理可知,衰减4dB的R1为3.5Ω。实际上,高音的衰减不仅受房间吸声条件的影响,而且与聆听者个人的听力等有很在关系,故R1也应通过听音试验后确定。同样,可选择4dB和6dB衰减进行听音比较,即把上述3.5ΩT
6Ω电阻安装到转换开关上进行切换。衰减电阻可选用专用的炭质合成电阻,有率为5W。如不易搞到,不妨用2W的金属膜电阻代用。不过,为了达到功耗要求,每一只R1尽量采用两只阻值相近的电阻并联而成。
最后来说明决定超高音的C2的取值问题。首先要确定从什么频率开始进行提升。从R1C频响曲线大致可以看出,R1C大致从15kHz以上处开始出现衰减。因此可以把它作为提升的开始频率。C2的提升频率不定期与R1有关,确定提升频率后,可以用上述式(1)计算出C2的值。式中的R现在应是加上衰减电阻R1的值,F则是开始提升的频率。
应该说明,以上只是在听音前对各元件值的估算。计算R2时也忽略了音箱和超高音单元阻抗不同时对灵敏度的影响(在相同条件下,阻抗低的实际灵敏度会高些)。因此对元件值的选择不够特别精确。
图2电路虽然十分简单,但也要进行分频点、衰减量和极性等多项调试。各档之间区别比较细微,而人耳的听觉虽然十分灵敏,但其“滞留印象”却十分短暂,只有进行瞬间听音比较才能得出较正确的判断,因此调试用分频网络尽量采用多档开关以便进行瞬间切换,图2可参考。图中设有高音单元“通断”(S1)、两档分频点(S2)、两档衰减量(S3)和超高音单元极性(S4)四种切换开关。其中S1用来确认超高音单元接入前后的效果对比。
试听时,有条件者应使用DVD-A或SACD唱机,带宽为100kHz的中高档AV功放。如果条件有限,也可以使用具备96kHz/24bit处理功能中高档DVD-V唱机和带宽达40kHz~50kHz以上的声音信号。
调试以单声道方式进行,一个负责听音,一人负责切换开关操作。大致步骤如下:
1、把S1放在“断开”位置,用现有的音箱直接聆听高
音比较丰富的声源片段,记熟高音的表现力。
2、把S1放在“直通”位置上,用S2S3任选一组分频点/衰减网络并通过切换S1,以确定高音单元有正确的极性。此后S4不必改变。
3、随后进行各种分频点/衰减组合(共四种)的试听和比较,确定自己最满意的一组。
4、在第3步骤确定的R1上并联电容C,进一步试听效果,如需要可增减C2的容量。增大C2可降低开始提升的频率,反之则反。最后确定自己满意的C2值。
如果一对现有音箱的性能一致性较好,另一音箱可直接利用上述结果。调试即结束。
小结
1、有些读者总以为自己搞的音响设备没有厂家正规的音响效果好。其实应该作具体分析。不可否认,著名厂商所生产的Hi-End产品确实令人无可挑剔。但对于音箱来说,往往还要听音环境的配合,聆听者个人的听力也有很大的影响力。所以即使Hi-End音箱,放在你的房间里,并不一定合适。但你只能“逆来忍受”,很少有人会对此“开膛破肚”进行调试。本文的系统虽然十分简单,但至少经过了自己调试这一个重要环节,使它与你家中听音环境和你自己的听音直接联系了起来。因此只要现有音箱和超高音单元的质量是好的,其效果并不见得会比采用同样素质的音箱差。
2、由于普通宽带高音元的带宽有限,因此对它的最高放音频率不应有过高的要求。一般能达到40kHz~50kHz是足够满意的了。如上所述,能够达到近100kHz的声源中伤脑筋采用192kHz/24bit格式录制的双声道DVD-A碟片,而且双声道的DVD-A碟片也不会全是采用192kHz/24bit格式录制。多声道的DVD-A碟片和SACD碟片最高频率也仅
50kHz。实际上,用最高放音频率为40~50kHz的音箱重放100kHz的DVD-A碟片,对绝大多数人来说效果也是相当满意的。
3、宽带高音单元能否添加在现有音箱上作超高音重放,主要取决于对它进行高频提升后能否达到40kHz~50kHz的基本要求。而要达到这一目的,这个高音单元必须具有较高的放音频率(-3dB应达30kHz左右),它的高频响应不应有明显的谐振现象,高频端的衰减应该均匀平缓。还有,至少应比现在有音箱的灵敏度高出3~4dB以上,因为这是能否它进行高音提升的前提。至于其它方面的要求与一般高音单元大体类似。
JY 提供:
用2。2,1。5,1,等不同UF的电容和箱子并接,可窜加电阻调整。不过要看箱子上高音的相位,要同相,不然会抵消高频。摆位也有关。15000HZ的波长是23毫米。