音箱單元和分頻技術介紹

盡管不同的音箱在內部吸音棉、倒相管、加強盤/加強隔板等部件的設計中可能有所不同，但從基本組成元素角度看，至少如下三部分在任何音箱中都是必需存在的：喇叭單元(或稱揚聲器單元)、箱體和分頻器。

音箱的喇叭單元
　　喇叭單元將功放送來的電信號轉換為聲音輸出，在音箱電-聲轉換中起最關鍵的作用。音箱的性能指標和音質表現，極大程度上取決于喇叭單元的性能，因此，制造好音箱的先決條件是選用性能優異的喇叭單元。

　　對喇叭單元的性能要求概括起來主要有承載功率大，失真低、頻響寬、瞬態響應好、靈敏度高幾個方面，但要在20Hz-20KHZ這么寬的全頻帶范圍內同時很好兼顧失真、瞬態、功率等性能卻非常困難，所謂的全能選手盡管能夠獲得整體上的一定平衡，但往往在單獨細節上均嫌平庸，因此，在音箱設計中最簡單的思路便是讓喇叭單元各司其職，使用分頻段重放。

　　為此喇叭廠商生產不同類型的單元，有的只負責播放低音，稱為低音單元，播放中音的叫中音單元，高音單元只負責播放高音，這樣例可采取針對性的設計，將每種單元的性能都做得比較好。

　　因此，盡管理論上可以采用一只全頻帶喇叭來設計音箱，不過出于上述考慮，用多個單元的組合來覆蓋整個音頻頻段的設計方式還是占了絕大多數。具體用幾只單元，取決于音頻范圍的頻率劃分方式，如果是簡單地分面高音和低音(或中低)兩只喇叭就夠了；如果是分高、中、低三段的三分頻音箱，那么最少也得用三只單元，現在兩只低頻單元并聯工作的設計方式也很流行，這樣總的單元數便可能達到四只；有些大型音箱的頻段劃分得更細，如果再采用單元并聯工作的設計，總的喇叭單元數就會更多。在音箱的資料或說明書上通常有“X 路X單元”這樣的方案，就是對音箱的分頻路數和所用單元總數的具體說明，例如“三路四單元”，表示這是三分頻設計的音箱，總共用了四只喇叭單元，其余依此類推。

分頻器與音箱單元
　　由于現在的音箱幾乎都采用多單元分頻段重放的設計方式，所以必須有一種裝置，能夠將功放送來的全頻帶音樂信號按需要劃分為高音、低音輸出或者高音、中音、低音輸出，才能跟相應的喇叭單元連接，分頻器就是這樣的裝置。如果把全頻帶信號不加分配地直接送入高、中、低音單元中去，在單元頻響范圍之外的那部分“多余信號”會對正常頻帶內的信號還原產生不利影響，甚至可能使高音、中音單元損壞。

　　從電路結構來看，分頻器本質上是由電容器和電感線圈構成的LC濾波網絡，高音通道是高通濾波器，它只讓高頻信號通過而阻此低頻信號；低音通道正好想反，它只讓低音通過而阻此高頻信號；中音通道則是一個帶通濾波器，除了一低一高兩個分頻點之間的頻率可以通過，高頻成份和低頻成份都將被阻止。在實際的分頻器中，有時為了平衡高、低音單元之間的靈敏度差異，還要加入衰減電阻；另外，有些分頻器中還加入了由電阻、電容構成的阻抗補償網絡，其目的是使音箱的阻抗曲線心理平坦一些，以便于功放驅動。音箱分頻方式的更詳細討論，可參考PC多媒體音箱的電子分頻技術一文。

　　對高音單元而言，情況則完全不同，因為高音的波長短，繞射能力弱，不存在“聲短路”現象，也不象低音單元那樣需要抑制低頻諧振峰，所以，對于高音單元，音箱的作用只是一個支撐。