分频器的相位问题_音响中常见的相位问题及解决方法.doc
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1、分频器的相位问题_音响中常见的相位问题及解决方法专业音响技术人员对于相位问题并不感到陌生,音响系统中的相位是很抽象的,本文首先介绍了音箱中分频器的相位问题,其次阐述了音响中常见的相位问题及解决方法,具体的跟随小编一起来了解一下。什么是分频器分频器可定义为:将输入的电信号分离成两路单独的信号,且使每一路信号的带宽均小于原始信号的带宽,这种由一对或多对滤波器构成的装置就称为分频器。也可称为“频率分配网络”。分频器通常由高通(低切)滤波器(简称为HPF)和低通(高切)滤波器(简称为LPF)组成。滤波器是一种频率选择器件,可以通过被选择的频率而阻碍其他的频率通过。滤波器通常有以下三个参数:截止频率,网
2、络类型,斜率。截止频率是指滤波器的响应在低于它的最大电平时跌落到某点的频率,通常为最大电平的0.707倍或0.5倍,或下降3dB或6dB时的频率。网络类型是指滤波器的频率响应曲线在截止频率附近的形状,近些年来,人们设计了很多种类型的滤波器,常见的滤波器类型有:巴特沃夫,林克威兹,贝塞尔等,图一为各种滤波器的的频率响应曲线,斜率定义为滤波器的频率响应曲线中下降到截止频率时的倾斜程度,单位为dB/倍频程,通常斜率为每倍频程6,12,18和24dB。也可以称为滤波器斜率或滤波器阶数,滤波器阶数每增加一阶,则其斜率增加6dB/倍频程,也就是,一阶滤波器有6dB/倍频程的斜率,二阶滤波器则有12dB/倍
3、频程的斜率。那么,24dB/倍频程的巴特沃夫滤波器就相当于4阶的巴特沃夫滤波器。图1:红色-2KHz24dB林克威兹 瑞利高通滤波器,橙色-2KHz 24dB巴特沃夫高通滤波器,棕色-2KHz 24dB贝塞尔高通滤波器,绿色-“-3dB”,蓝色-“-6dB”由于喇叭单元不会有相同的声级、全频带的输出,分频器必须用于全频范围的扬声器系统。低频单元用来再现低频信号,高频单元用来再现高频信号,分频器将适当的频率信号传输到适当的喇叭单元。通常分频器分为主动式和从动式,总体上说:从动式分频器分离功放后的音频信号(扬声器电平),常被做在扬声器内部。而主动式的分频器,则分离放大器放大之前的音频信号(线路电平
4、),通常是独立的电子装置,位于信号源与放大器之间。信号经过分频器最终流入对应的喇叭单元,喇叭单元用来再现声音频谱的适当部分。当分频器被设计好后,各个喇叭单元的信号可以叠加,并能精确的再现原始的输入信号。分频器还将影响一些其他的参数,如:功率,带宽,这些都必须在设计时加以考虑。分频器的相位在某个特定的频率处,如果两个信号的频率响应有相似的幅值和斜率,信号将会加在一起,形成一个新的信号。我们可以通过相位响应来解释两个信号在相位的不同或时间上的不同。如果两个滤波器的相位响应相似,他们输出的信号将会相加;反之,则会相互削减。我们在上面讨论的不同类型和斜率的滤波器都有其独特的相位响应。图2:两个同样的滤
5、波器。橙色-正常,蓝色-极性反转。尽管这两个滤波器在幅值响应上是相同的,但他们在相位响应上有着明显的区别。仔细观察就会发现他们在斜率是相同的,相位上相差180度,刚好是倒相的关系。对一个简单的180度相移,这应该不会感到困惑,并可以在一个单个的频率上出现,在图3中作为一个例子。图3:两个同样的滤波器。橙色-被延时,蓝色-正常。斜率和相位的差异并不是固定的,而是随着频率的变化而改变的。这个时间上偏移或延迟的特性可以用来指示两个设备之间的不同。分频器的相位纠正组合扬声器系统(专业音箱)的性能与分频器和扬声器的安装位置而引起的相移有着密切关系。如果设计中不注意相移问题,组合扬声器的其它性能而再好也是
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