在現(xiàn)代人類社會的生產(chǎn)活動中,經(jīng)常需要將各種聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號,然后進(jìn)行儲存、放大后再輸出。音頻是指人耳能夠感知的聲音頻率范圍,電子分頻是指對人能感知的聲音頻率分別進(jìn)行低、中、高音的放大。
音頻功率放大則是指音頻電信號被放大以后,還要能夠有足夠大的功率去推動揚(yáng)聲器或耳機(jī)等負(fù)載,重新將電信號轉(zhuǎn)換為聲音輸出。?
電子分頻電路在實(shí)際生活中具有很大的應(yīng)用空間,它將各個(gè)頻段的聲音信號分離開來,合理的分割個(gè)單元的工作頻段、進(jìn)行個(gè)單元功率分配,使得個(gè)單元之間具有恰當(dāng)?shù)南辔魂P(guān)系以減少各單元在工作中出現(xiàn)的聲干涉失真。
另外,利用電子分頻電路的特性還可以彌補(bǔ)單元在某頻段里的聲音缺陷,將各頻段圓滑平順地對接起來。
5種二分頻揚(yáng)聲器電路
所謂二分頻揚(yáng)聲器電路就是在一只音箱中設(shè)有高音揚(yáng)聲器和中、低音揚(yáng)聲器。
高音揚(yáng)聲器的高頻特性好、低頻特性差,即它重放高音的效果好,重放中音和低音的效果差,讓功率放大器輸出的高音頻信號通過高音揚(yáng)聲器重放出高音,讓低音揚(yáng)聲器(習(xí)慣稱法)重放中音和低音,采用這種分頻重放方式還原高、中、低音,效果比單獨(dú)使用一只揚(yáng)聲器好。
電路之一
圖4-93所示是最簡單的二分頻電路,電路中的BL1是低音揚(yáng)聲器,BL2是高音揚(yáng)聲器。這一電路中沒有分頻元件,這是因?yàn)楦咭魮P(yáng)聲器采用壓電式揚(yáng)聲器,這種揚(yáng)聲器的高頻特性好,阻抗高,這樣BL2用來重放高音,BL1重放中音和低音。
圖4-93 最簡單的二分頻電路
對于中頻和低頻信號而言,由于BL2的阻抗較高,BL2相當(dāng)于開路。對于高頻信號而言,BL1的高頻特性差,而BL2的高頻特性好,這樣高頻信號由BL2來重放。
電路之二
圖4-94所示是常見的二分頻揚(yáng)聲器電路,電路中的BL1是低音揚(yáng)聲器,BL2是高音揚(yáng)聲器,C1是分頻電容(采用無極性分頻電解電容),通過適當(dāng)選取分頻電容C1的容量值,使C1只讓高頻段信號通過,不讓中頻、低頻段信號通過,這樣BL2就重放高音,中音和低音由BL1重放,從而實(shí)現(xiàn)了二分頻重放。
圖4-94 常見的二分頻揚(yáng)聲器電路
重要提示
在二分頻電路中,兩只揚(yáng)聲器的引腳有極性,它們的接線應(yīng)像圖中所示正極與電源正極相連,負(fù)極與電源負(fù)極相連,否則兩只揚(yáng)聲器重放的聲音相位相反,即一只揚(yáng)聲器的紙盆向前振動時(shí),另一只向后。
電路之三
圖4-95所示是單6dB二分頻揚(yáng)聲器電路,它是在前一種電路的基礎(chǔ)上在低音揚(yáng)聲器回路中接入了電感L1,通過適當(dāng)選取L1的電感量大小,使之可以讓中頻和低頻段信號通過,但不讓高頻段信號通過,這樣更好地保證了BL1工作在中頻和低頻段。
圖4-95 單6dB 二分頻揚(yáng)聲器電路
這種電路在高音和低音揚(yáng)聲器回路中各設(shè)一只衰減元件,為6dB型。
電路之四
圖4-96所示是單12dB型二分頻揚(yáng)聲器電路,它是在前一種電路的基礎(chǔ)上在高音揚(yáng)聲器上并接一只電感L2,通過適當(dāng)選取L2的電感量大小,讓L2將中頻和低頻段信號旁路。這樣高音揚(yáng)聲器回路有兩次選頻過程,一是分頻電容C1,二是分頻電感L2,使BL2更好地工作在高頻段。
圖4-96 單12dB 型二分頻揚(yáng)聲器電路
這種電路中的L2和C1對中頻、低頻段各具有6dB共12dB的衰減效果,所以為12dB型電路。
電路之五
圖4-97所示是雙12dB型二分頻揚(yáng)聲器電路,它是在前一種電路的基礎(chǔ)上在低音揚(yáng)聲器BL1上并聯(lián)分頻電容C2,C2將從L1過來的剩余的高頻段信號旁路,讓BL1更好地工作在中頻和低頻段,這樣C2與L1也具有12dB的衰減效果,所以這一揚(yáng)聲器電路是雙12dB型二分頻揚(yáng)聲器電路。
圖4-97 雙12dB 型二分頻揚(yáng)聲器電路
3種變形的二分頻揚(yáng)聲器電路
重要提示
在一些音箱中,為了擴(kuò)大聲場或加重低音效果,采用變形的二分頻揚(yáng)聲器電路,這些電路中有的是采用兩只低音揚(yáng)聲器,以加重低音和擴(kuò)展聲場;有的是采用兩只高音揚(yáng)聲器,以改善高音效果。
(1)兩只低音揚(yáng)聲器并聯(lián)電路。圖4-98所示是兩只低音揚(yáng)聲器并聯(lián)的二分頻揚(yáng)聲器電路,BL1和BL2都是低音揚(yáng)聲器,C1是分頻電容,BL3是高音揚(yáng)聲器。在中、低頻段,BL1和BL2同時(shí)工作,在高頻段BL1和BL2同時(shí)不工作。這一電路中,在低頻段的揚(yáng)聲器阻抗是BL1和BL2的并聯(lián)值,BL1和BL2采用相同阻抗和相同型號的揚(yáng)聲器。
圖4-98 兩只低音揚(yáng)聲器并聯(lián)的二分頻揚(yáng)聲器電路
(2)兩只低音和兩只高音揚(yáng)聲器并聯(lián)電路。圖4-99所示是兩只低音和兩只高音揚(yáng)聲器并聯(lián)的二分頻揚(yáng)聲器電路。兩只低音揚(yáng)聲器BL1和BL2并聯(lián),同時(shí)工作在中頻和低頻段,在高頻段時(shí)相當(dāng)于開路。BL3和BL4是兩只高音揚(yáng)聲器,它們同時(shí)工作在高頻段,在中、低頻段時(shí)它們相當(dāng)于同時(shí)開路。由于采用了兩只高音揚(yáng)聲器,所以高音效果有所改善。
圖4-99 兩只低音和兩只高音揚(yáng)聲器并聯(lián)的二分頻揚(yáng)聲器電路
重要提示
C1和C2是兩只有極性的電解電容,由于分頻電容流過的是大信號的音頻信號電流,是交流電流,而有極性電解電容是不能直接接入交流電路中的,因?yàn)檫@種電容有極性,在正常工作時(shí)正極電位要始終高于負(fù)極的電位。在采用了逆串聯(lián)之后,它們就成為一只無極性電解電容,可以作為分頻電容使用,但從效果上講沒有專門的無極性分頻電容好。
這一電路的阻抗是這樣,中、低頻段是BL1和BL2的并聯(lián)值,高頻段是BL3和BL4的并聯(lián)值。
(3)兩只低音和兩只高音揚(yáng)聲器串聯(lián)電路。圖4-100所示是兩只低音和兩只高音揚(yáng)聲器串聯(lián)電路,揚(yáng)聲器采用串聯(lián)方式,整個(gè)揚(yáng)聲器電路的阻抗升高。對于中、低頻段而言是BL1和BL2的串聯(lián)值,高頻段是BL3和BL4的串聯(lián)值。揚(yáng)聲器電路的阻抗升高不利于與功率放大器的配接,不利于獲得更大的輸出功率。
圖4-100 兩只低音和兩只高音揚(yáng)聲器串聯(lián)電路
在揚(yáng)聲器串聯(lián)電路中也有極性問題,兩只揚(yáng)聲器要采用順串聯(lián)方式,即一只揚(yáng)聲器的負(fù)極與另一只的正極相連。同時(shí),兩個(gè)揚(yáng)聲器串聯(lián)電路再并聯(lián)時(shí)也有極性問題。
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