汽車音響簡(jiǎn)單的來說區(qū)分主動(dòng)和被動(dòng)的區(qū)別在于分頻處理在功率放大之前或之后,分頻在功率放大之前的稱為主動(dòng),而在功放的輸出端進(jìn)行分頻處理的稱為被動(dòng)分頻。主動(dòng)和被動(dòng)都有各自的優(yōu)點(diǎn),聲音也都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),需要根據(jù)自己需要做選擇,而不是聽別人說主動(dòng)好就去玩主動(dòng)。下面是這兩種分頻的優(yōu)缺點(diǎn)。
本文首先介紹了分頻器的分類及電子分頻器的工作原理,其次介紹了主動(dòng)分頻器的優(yōu)缺點(diǎn),最后介紹了被動(dòng)分頻器的優(yōu)缺點(diǎn),具體的跟隨小編一起來了解一下。
分頻器的分類
分頻器有兩大類:一類是被動(dòng)分頻器(PassiVe Crossover),亦稱功率分頻器;另一類是主動(dòng)分頻器(Active Crossover),亦稱電子分頻器。
主動(dòng)分頻器的工作原理(電子分頻器)
電子分頻器是利用各類有源濾波器(高通、低通、帶通)將全頻域的音頻信號(hào)分成不同的頻段,有源濾波器是由無源RC濾波網(wǎng)絡(luò)和由運(yùn)算放大器接成的跟隨器組成,衰減特性隨著RC階數(shù)的增加而增強(qiáng)(每增加一階,衰減斜率增加-6db/out)。
電子分頻方式使功率放大器與揚(yáng)聲器之間只有功率傳輸線。而沒有影響音質(zhì)的其他環(huán)節(jié),從而降低了失真,提高了功率放大器對(duì)揚(yáng)聲器的阻尼系數(shù),由于電子分頻器的負(fù)載是功率放大器的輸入,阻抗高而且穩(wěn)定,所以能很容易的調(diào)整分頻點(diǎn)和控制分頻精度,而且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(chǎng)合。
1、二分頻電子分頻器的工作原理圖
7-32所示為采用濾波運(yùn)算綜合法的二分頻電子分頻器框圖,其基本原理是用一組高通或低通濾波器濾除相應(yīng)頻段的信號(hào),然后將此信號(hào)反相后,與全屏輸入信號(hào)相加,得到另一頻段的信號(hào)。
2、三分頻電子分頻器的工作原理
三分頻電路使用濾波運(yùn)算綜合法,在二分頻電路的基礎(chǔ)上,只要將高通和低通濾波器輸出的信號(hào)均反相后,與全頻帶信號(hào)相加,即可得到中頻輸出信號(hào)。
圖7-33所示為采用直接濾波法的三頻段電子分頻器框圖,其工作原理是將全頻信號(hào)分別輸入高通、帶通、低通濾波器,得到相應(yīng)的高、中、低頻信號(hào)。
主動(dòng)分頻器的優(yōu)缺點(diǎn)
主動(dòng)分頻器是一種將全頻音頻弱信號(hào)進(jìn)行分頻的設(shè)備,一般由有源電子線路分頻系統(tǒng)構(gòu)成,其特點(diǎn)是分頻系統(tǒng)位于功率放大器前,將全頻音頻弱分頻后,把低音、高音或低音、中音、高音信號(hào)分別送至各自功率放大器,然后由功放分別輸出到低音、高音或低音、中音、高音揚(yáng)聲器,這種方法被稱為主動(dòng)分頻,因工作在弱信號(hào)情況下,故可用小功率的電子有源濾波器實(shí)現(xiàn)分頻。
被動(dòng)分頻的音箱的各揚(yáng)聲器單元均設(shè)有自己的功率信號(hào)接口,有些高、低音分離式音箱可以有主動(dòng)分頻和被動(dòng)分頻兩種連接方式,這類音箱的背后都設(shè)有主動(dòng)分頻(Active)與被動(dòng)分頻(Passive)轉(zhuǎn)換開關(guān),有些音箱上的這種轉(zhuǎn)換開關(guān)還裝有鎖定機(jī)構(gòu),避免發(fā)生誤撥動(dòng)情況。當(dāng)采用主動(dòng)分頻方式時(shí),一定要將分頻方式轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到“Active”一邊,將高音功放接高音(Hi2h)輸入、低音功放接低音(Low)輸入。
1、主動(dòng)分頻的優(yōu)點(diǎn)
一是由于采用弱信號(hào)電子線路信號(hào)進(jìn)行分頻處理,故聲音信號(hào)損失小、失真小,再現(xiàn)音質(zhì)好;二是分頻衰減率可以較被動(dòng)分頻做得更高,達(dá)到24dB/倍頻程很容易,分頻交叉區(qū)域較被動(dòng)分頻小得多,分頻交叉區(qū)域中的高、低音單元聲音之間的干擾基本上被克服了;三是可調(diào)性好,電聲指標(biāo)高。
2、主動(dòng)分頻的缺點(diǎn)
沒有一條是涉及音質(zhì)方面的,其主要問題在于:一是成本高,投資大。由于主動(dòng)分頻方式高、低音每路分別要用獨(dú)立的功率放大器,故使用功率放大器多,如一對(duì)二分配音箱要用兩只功放推動(dòng);二是增加一臺(tái)電子分頻器,這就使得在連接和調(diào)整方面增加使用難度。
被動(dòng)分頻器的優(yōu)缺點(diǎn)
被動(dòng)分頻器是一種音箱內(nèi)置分頻器,由電容和電感濾波網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,其特點(diǎn)是分頻網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在功率放大器和揚(yáng)聲器之間。這種分頻器把從功率放大器直接出的全頻音頻功率信號(hào)分為低音和高音或者低音、中音和高音,將分頻后的信號(hào)按不同頻段分配給各頻段揚(yáng)聲器。在全頻高、低音或高、中、低音主動(dòng)分頻音箱中,均由被動(dòng)分頻電路完成分頻任務(wù)。
1、被動(dòng)分頻的優(yōu)點(diǎn)
首先,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低,與音安裝在一起,毋需調(diào)整,使用方便;其次,在系統(tǒng)連接方面較為容易,只要給功放輸入全頻信號(hào),將功放與音箱連接在一起就可以實(shí)現(xiàn)全頻放音;第三,需要的功率放大器少,一般一臺(tái)功放可以帶兩只全頻被動(dòng)分頻音箱,故系統(tǒng)成本較低。
2、被動(dòng)分頻缺點(diǎn)
首先,分頻網(wǎng)絡(luò)要承擔(dān)加到揚(yáng)聲器上的很大功率和電流,所以要用較大體積的電感,而且由于電感的參數(shù)與揚(yáng)聲器阻抗有著直接關(guān)系,而揚(yáng)聲器的阻抗又是頻率的函數(shù),與標(biāo)稱值偏離較大,因此誤差較大,計(jì)算較難;
其次,功率放大器輸出的功率音頻信號(hào)通過電容和電感濾波器后,必然會(huì)由于電容和電感的非線性而造成失真,聲音失真再所難免;第三,從功放輸出的音頻功率信號(hào),每經(jīng)過一個(gè)電容和電感器件都會(huì)造成功率信號(hào)的損失,所以被動(dòng)分頻的功率信號(hào)損失較大;
最后,分頻衰減率不能做得太高,一般最大12dB/倍頻程,分頻交叉區(qū)域的干擾偏大,這是因?yàn)楸粍?dòng)分頻器提高分頻衰減率的途徑是增加電容器或電感器,也就是濾波階數(shù),但是增加電容器或電感器的個(gè)數(shù),就意味著隨之增加信號(hào)失真和功率損失,提高分頻衰減率的結(jié)果是帶來了其他更多的問題。
顧名思義,被動(dòng)分頻是一種“無奈”的分頻方式,功放輸出的全頻功率信號(hào)不得不要分頻,不分頻就會(huì)導(dǎo)致一系列問題,故只能被迫將功率信號(hào)分頻處理。民用音箱為了降低系統(tǒng)成本,全部采用被動(dòng)分頻方式。專業(yè)音箱由于與民用音箱在要求、聽音主體以及使用人員等方面存在著很大的不同,故除了被動(dòng)分頻方式音箱外,還有主動(dòng)分頻方式音箱。
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