專業音響技術人員對于相位問題并不感到陌生，音響系統中的相位是很抽象的，本文首先介紹了音箱中分頻器的相位問題，其次闡述了音響中常見的相位問題及解決方法，具體的跟隨小編一起來了解一下。

什么是分頻器

分頻器可定義為：將輸入的電信號分離成兩路單獨的信號，且使每一路信號的帶寬均小于原始信號的帶寬，這種由一對或多對濾波器構成的裝置就稱為分頻器。也可稱為“頻率分配網絡”。

分頻器通常由高通（低切）濾波器（簡稱為HPF）和低通（高切）濾波器（簡稱為LPF）組成。濾波器是一種頻率選擇器件，可以通過被選擇的頻率而阻礙其他的頻率通過。濾波器通常有以下三個參數：截止頻率，網絡類型，斜率。截止頻率是指濾波器的響應在低于它的最大電平時跌落到某點的頻率，通常為最大電平的0.707倍或0.5倍，或下降3dB或6dB時的頻率。網絡類型是指濾波器的頻率響應曲線在截止頻率附近的形狀，近些年來，人們設計了很多種類型的濾波器，常見的濾波器類型有：巴特沃夫，林克威茲，貝塞爾等，圖一為各種濾波器的的頻率響應曲線，斜率定義為濾波器的頻率響應曲線中下降到截止頻率時的傾斜程度，單位為dB/倍頻程，通常斜率為每倍頻程6，12，18和24dB。也可以稱為‘濾波器斜率’或‘濾波器階數’，濾波器階數每增加一階，則其斜率增加6dB/倍頻程，也就是，一階濾波器有6dB/倍頻程的斜率，二階濾波器則有12dB/倍頻程的斜率。那么，24dB/倍頻程的巴特沃夫濾波器就相當于4階的巴特沃夫濾波器。

圖1：紅色-2KHz24dB林克威茲 –瑞利高通濾波器，橙色-2KHz 24dB巴特沃夫高通濾波器，棕色-2KHz 24dB貝塞爾高通濾波器，綠色-“-3dB”，藍色-“-6dB”

由于喇叭單元不會有相同的聲級、全頻帶的輸出，分頻器必須用于全頻范圍的揚聲器系統。低頻單元用來再現低頻信號，高頻單元用來再現高頻信號，分頻器將適當的頻率信號傳輸到適當的喇叭單元。

通常分頻器分為主動式和從動式，總體上說：從動式分頻器分離功放后的音頻信號（揚聲器電平），常被做在揚聲器內部。而主動式的分頻器，則分離放大器放大之前的音頻信號（線路電平），通常是獨立的電子裝置，位于信號源與放大器之間。信號經過分頻器最終流入對應的喇叭單元，喇叭單元用來再現聲音頻譜的適當部分。當分頻器被設計好后，各個喇叭單元的信號可以疊加，并能精確的再現原始的輸入信號。分頻器還將影響一些其他的參數，如：功率，帶寬，這些都必須在設計時加以考慮。

分頻器的相位

在某個特定的頻率處，如果兩個信號的頻率響應有相似的幅值和斜率，信號將會加在一起，形成一個新的信號。我們可以通過相位響應來解釋兩個信號在相位的不同或時間上的不同。如果兩個濾波器的相位響應相似，他們輸出的信號將會相加；反之，則會相互削減。我們在上面討論的不同類型和斜率的濾波器都有其獨特的相位響應。

圖2：兩個同樣的濾波器。橙色-正常，藍色-極性反轉。

盡管這兩個濾波器在幅值響應上是相同的，但他們在相位響應上有著明顯的區別。仔細觀察就會發現他們在斜率是相同的，相位上相差180度，剛好是倒相的關系。對一個簡單的180度相移，這應該不會感到困惑，并可以在一個單個的頻率上出現，在圖3中作為一個例子。

圖3：兩個同樣的濾波器。橙色-被延時，藍色-正常。

斜率和相位的差異并不是固定的，而是隨著頻率的變化而改變的。這個時間上偏移或延遲的特性可以用來指示兩個設備之間的不同。

分頻器的相位糾正

組合揚聲器系統（專業音箱）的性能與分頻器和揚聲器的安裝位置而引起的相移有著密切關系。如果設計中不注意相移問題，組合揚聲器的其它性能而再好也是沒用的，最終將會產生失真，使頻響曲線出現較大的峰谷通常情況下，由安裝位置造成的相移為：

-6dB/oct分頻器在分頻點fc時的相移為90°；

-12dB/oct分頻器在分頻點fc時的相移為180°；

-18dB/oct分頻器在分頻點fc時的相移為270°。

對于-6dB/oct型分頻器可通過調整高、低音揚聲器輻射面在輻射方向上的聲程差，來使高音揚聲器產生90°延遲，以達到高、低音在輻射方向上為同相輻射。

對于-12dB/oct的分頻器，因為在分頻點fc時的相移為180°，所以在連接時，只要把高、低頻揚聲器的相位反接，即可以保證同相輻射了。

對于-18dB/oct的分頻器，270°=90°+180°，可以結合上面兩種方式來調整。

音響中常見的相位問題及解決方法

一、實際音響工程中，常遇到的一些相位問題

①、音箱單元相位

同頻率的音頻信號從功放輸出后，假若一對音箱有一只接反相（通常是指“+”“—”極接反），那么這對音箱的單元會產生交流相位差，音頻信號相互抵消，擴聲后的低頻信號非常明顯偏弱，聲音變硬變干，中高頻會來回飄，影響整個擴音系統的調試與整體效果。

②、功放相位的問題

輸出端子使用四芯插后較容易理解正負極，香蕉輸出插也有明顯的紅黑二個端口供辯認，但當功放使用橋接以后，注意信號輸入控制（通常為A通延）的紅端為正極，另一輸入控制（通常為B通道）的紅端為負極。

③、音響系統的電源相位

如果一套系統設備所采用的電源不同相（如：功放用A相供電，調音臺或周邊用另一相供電），當設備消耗電功率程度不均勻時，相位高與低所產生的的差異，會使某些設備電壓高或低導致工作不正常，對整個系統效果帶來一些干擾，如：哼聲、電流聲等；也有可能會因為相位差異過大引起設備的損壞。

④、音源拾音部份

話筒同樣存在相位，如果有多支話筒同時使用，有一支話筒反相，會導致整體拾音產生不平衡感，拾音話筒接近者，會抵消信號。而同相的二支話筒近距離一起拾音時，易造成信號重疊，加大正反饋的產生，產生自激，這種現象在卡拉OK較常見。同時可以做個試驗，同相位的二支動圈話筒，將其成180°相對進行拾音，會明顯感受到音壓偏低，甚至無信號輸出。

⑤、檔次好點的調音臺

一般設有相位轉換開關，在使用不同型號的幾支話筒平行拾音時，如果發現聲音異常或偏弱，可以將其中一個話筒通道的相位轉換開關按下去判斷是否相位問題引起。二位歌手靠在一起“深情”演唱時，假若手持的話筒接近相對水平位置，你會發現拾音信號降低，這時速訊按下其中一支話筒相位轉換開關便能解決這個問題。

二、解決專業音響工程中的相位問題的方法

作為從事專業擴聲工程的技術人員，如果系統中出現反相，這簡直是不能接受的，因為這只有一種解釋，你的音箱線接反了（或信號線焊反了），除了劣質產品外，音箱自身和功放等周邊出現相位反接的可能性非常低。

在我們的工作中，所接觸倒的有關“相位”主要問題往往是反相，相移是很少碰到的，除非我們自己設計分頻器或音頻信號處理電路。舉個例子，高音串個電容，相位就差了90度。而反相在實際應用中是很容易發現的，有兩個簡單的辦法來解決這個問題：

①、對于電路中的相位問題，現在國產的相位檢測儀已經很便宜了，還不到300元。

有卡農、RCA、6.3直插等各種接口，可以非常直接地檢測出線路中是否有反相問題。但不能全部連好后一次測，因為中間有兩條串接的線反相的話，又負負得正了。而應該一段一段地測。這應該是工程安裝中必須經過的一道程序。

②、對于功放到音箱是否反相，可以直接通過聽感來判定。

如果感覺自己沒有這個把握的話，你可以把一路單聲道信號同時送進調音臺的兩個通道，再通過PAN（聲像定位旋鈕）分別定位在左、右聲道后，通過調音臺的左右主輸出送往左右音箱群。然后保持兩個輸入通道中的一個通道相位不變，另一個通道利用相位切換鈕進行反相切換，低頻明顯豐滿有力、中頻豐滿的即說明相位沒有問題。

擴聲系統中，由于傳聲器信號輸出線或音箱功率信號輸入線極性接反以及系統存在的相位失真等原因，會造成各種各樣的聲音反相位或相移問題。聲音相位關系的正確與否（尤其是反相），將直接影響聲音還原質量。但是，目前國內眾多中小型音響工程技術人員似乎對系統的反相并沒有給予高度重視。

多數音響工作者將系統連接完畢以后，根本不考慮傳聲器和音箱的相位；在進行設備和系統調整時，也不考慮由于調整而有可能帶來的一系列相位失真，這對于現代音響系統來說，無疑是個缺憾。希望本文能給更多從事中小型工程技術應用的朋友引起重視。