汽車音響簡單的來說區分主動和被動的區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,而在功放的輸出端進行分頻處理的稱為被動分頻。主動和被動都有各自的優點,聲音也都有自己的優點和缺點,需要根據自己需要做選擇,而不是聽別人說主動好就去玩主動。下面是這兩種分頻的優缺點。
本文首先介紹了分頻器的分類及電子分頻器的工作原理,其次介紹了主動分頻器的優缺點,最后介紹了被動分頻器的優缺點,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:一類是被動分頻器(PassiVe Crossover),亦稱功率分頻器;另一類是主動分頻器(Active Crossover),亦稱電子分頻器。
主動分頻器的工作原理(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分成不同的頻段,有源濾波器是由無源RC濾波網絡和由運算放大器接成的跟隨器組成,衰減特性隨著RC階數的增加而增強(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聲器之間只有功率傳輸線。而沒有影響音質的其他環節,從而降低了失真,提高了功率放大器對揚聲器的阻尼系數,由于電子分頻器的負載是功率放大器的輸入,阻抗高而且穩定,所以能很容易的調整分頻點和控制分頻精度,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失真,電子分頻器克服了功率分頻器中存在的缺點,但增加了成本和系統調試的難度,因此多被用于專業場合。
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頻段的信號,然后將此信號反相后,與全屏輸入信號相加,得到另一頻段的信號。
2、三分頻電子分頻器的工作原理
三分頻電路使用濾波運算綜合法,在二分頻電路的基礎上,只要將高通和低通濾波器輸出的信號均反相后,與全頻帶信號相加,即可得到中頻輸出信號。
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分別輸入高通、帶通、低通濾波器,得到相應的高、中、低頻信號。
主動分頻器的優缺點
主動分頻器是一種將全頻音頻弱信號進行分頻的設備,一般由有源電子線路分頻系統構成,其特點是分頻系統位于功率放大器前,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、高音揚聲器,這種方法被稱為主動分頻,因工作在弱信號情況下,故可用小功率的電子有源濾波器實現分頻。
被動分頻的音箱的各揚聲器單元均設有自己的功率信號接口,有些高、低音分離式音箱可以有主動分頻和被動分頻兩種連接方式,這類音箱的背后都設有主動分頻(Active)與被動分頻(Passive)轉換開關,有些音箱上的這種轉換開關還裝有鎖定機構,避免發生誤撥動情況。當采用主動分頻方式時,一定要將分頻方式轉換開關撥到“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、主動分頻的優點
一是由于采用弱信號電子線路信號進行分頻處理,故聲音信號損失小、失真小,再現音質好;二是分頻衰減率可以較被動分頻做得更高,達到24dB/倍頻程很容易,分頻交叉區域較被動分頻小得多,分頻交叉區域中的高、低音單元聲音之間的干擾基本上被克服了;三是可調性好,電聲指標高。
2、主動分頻的缺點
沒有一條是涉及音質方面的,其主要問題在于:一是成本高,投資大。由于主動分頻方式高、低音每路分別要用獨立的功率放大器,故使用功率放大器多,如一對二分配音箱要用兩只功放推動;二是增加一臺電子分頻器,這就使得在連接和調整方面增加使用難度。
被動分頻器的優缺點
被動分頻器是一種音箱內置分頻器,由電容和電感濾波網絡構成,其特點是分頻網絡設置在功率放大器和揚聲器之間。這種分頻器把從功率放大器直接出的全頻音頻功率信號分為低音和高音或者低音、中音和高音,將分頻后的信號按不同頻段分配給各頻段揚聲器。在全頻高、低音或高、中、低音主動分頻音箱中,均由被動分頻電路完成分頻任務。
1、被動分頻的優點
首先,結構簡單、成本低,與音安裝在一起,毋需調整,使用方便;其次,在系統連接方面較為容易,只要給功放輸入全頻信號,將功放與音箱連接在一起就可以實現全頻放音;第三,需要的功率放大器少,一般一臺功放可以帶兩只全頻被動分頻音箱,故系統成本較低。
2、被動分頻缺點
首先,分頻網絡要承擔加到揚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與揚聲器阻抗有著直接關系,而揚聲器的阻抗又是頻率的函數,與標稱值偏離較大,因此誤差較大,計算較難;
其次,功率放大器輸出的功率音頻信號通過電容和電感濾波器后,必然會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,每經過一個電容和電感器件都會造成功率信號的損失,所以被動分頻的功率信號損失較大;
最后,分頻衰減率不能做得太高,一般最大12dB/倍頻程,分頻交叉區域的干擾偏大,這是因為被動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,但是增加電容器或電感器的個數,就意味著隨之增加信號失真和功率損失,提高分頻衰減率的結果是帶來了其他更多的問題。
顧名思義,被動分頻是一種“無奈”的分頻方式,功放輸出的全頻功率信號不得不要分頻,不分頻就會導致一系列問題,故只能被迫將功率信號分頻處理。民用音箱為了降低系統成本,全部采用被動分頻方式。專業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,故除了被動分頻方式音箱外,還有主動分頻方式音箱。
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