主动分频的优点
音响二分频电路

摘要:模拟电子技术是一门应用性、实践性很强的学科,学习它的根本方法是将理论与实践相结合。
在学习的过程中实验是比不可少的,通过课程设计解决一些问题可以很好的将理论应用于实践,从而提高自己的动手能力。
本次设计为扩音器中电子分频电路,其中综合运用了电容滤波以及放大器的放大等知识。
此分频电路可将音频信号的高频段与低频段分开,并通过multisim的仿真可看到此电路的设计的确符合要求。
关键词:电子分频电路、三阶分频、放大器目录摘要 (1)目录 (2)1前言 (3)1.1 概论 (3)1.2 电子分频电路简介 (3)2 设计要求 (4)2.1 基本要求 (4)2.2 提高要求 (4)2.3 课程设计的目的 (4)3 设计方案 (4)3.1 设计总体框图 (4)3.2 设计思路 (5)3.2.1 电路的设计 (5)3.2.2 电路中个参数的计算 (8)3.2.3 NE5532简介 (9)4 电路仿真与测试 (9)4.1电路在multisim里的仿真测试结果 (9)4.2 测试结果分析 (12)结论 (12)参考文献 (13)1前言1.1 概论在现代人类社会的生产活动中,经常需要将各种声音信号转换成电信号,然后进行储存、放大后再输出。
音频是指人耳能够感知的声音频率范围,电子分频是指对人能感知的声音频率分别进行低、中、高音的放大。
音频功率放大则是指音频电信号被放大以后,还要能够有足够大的功率去推动扬声器或耳机等负载,重新将电信号转换为声音输出。
电子分频电路在实际生活中具有很大的应用空间,它将各个频段的声音信号分离开来,合理的分割个单元的工作频段、进行个单元功率分配,使得个单元之间具有恰当的相位关系以减少各单元在工作中出现的声干涉失真。
另外,利用电子分频电路的特性还可以弥补单元在某频段里的声音缺陷,将各频段圆滑平顺地对接起来。
1.2 电子分频电路简介所谓电子分频,就是将分频电路提至放大电路之前的拓扑设计。
电子分频(或称有源、主动分频)网络有以下优点:1.瞬态响应得到改善;2.每只放大器工作频带变窄;3.低频过载可能性降低;4.动态范围提高;5.互调失真小;6.各单元灵敏度便于控制六大优点。
主动三分频喇叭切频参数

主动三分频喇叭切频参数
主动三分频喇叭是指利用分频器将音频信号分成低、中、高三个频段,由三个独立的单元分别承担播放各自所负责的频率范围。
正确设置切频点对获得平衡、动态以及细腻的音质至关重要。
一般而言,主动三分频喇叭的切频参数可设置如下:
1. 低音单元与中音单元的交叉频率(低音切频点):一般设置在200Hz~500Hz之间。
过低会使中音单元承受过大功率;过高会丢失部分低频细节。
2. 中音单元与高音单元的交叉频率(高音切频点):一般设置在2kHz~5kHz之间。
过低会使高音单元承受过大功率;过高会使高频细节变差。
3. 分频器的陷波特数:通常低音和中音单元采用12~24dB/oct,高音单元采用12~18dB/oct。
陷波特数过高,会导致分频点附近的频率失真。
4. 时间对准:为了确保各单元的声波在聆听者处到达时间一致,需要对不同单元进行时间延迟补偿。
切频参数的选择还需结合喇叭单元的性能参数、箱体结构以及实际应用场合等因素综合考虑。
合理的参数设置可确保主动三分频系统拥有优异的解析力、动态响应及平直的频率特性。
一文解析主动分频器和被动分频器的优缺点

一文解析主动分频器和被动分频器的优缺点汽车音响简单的来说区分主动和被动的区别在于分频处理在功率放大之前或之后,分频在功率放大之前的称为主动,而在功放的输出端进行分频处理的称为被动分频。
主动和被动都有各自的优点,声音也都有自己的优点和缺点,需要根据自己需要做选择,而不是听别人说主动好就去玩主动。
下面是这两种分频的优缺点。
本文首先介绍了分频器的分类及电子分频器的工作原理,其次介绍了主动分频器的优缺点,最后介绍了被动分频器的优缺点,具体的跟随小编一起来了解一下。
分频器的分类分频器有两大类:一类是被动分频器(PassiVe Crossover),亦称功率分频器;另一类是主动分频器(Active Crossover),亦称电子分频器。
主动分频器的工作原理(电子分频器)电子分频器是利用各类有源滤波器(高通、低通、带通)将全频域的音频信号分成不同的频段,有源滤波器是由无源RC滤波网络和由运算放大器接成的跟随器组成,衰减特性随着RC阶数的增加而增强(每增加一阶,衰减斜率增加-6db/out)。
电子分频方式使功率放大器与扬声器之间只有功率传输线。
而没有影响音质的其他环节,从而降低了失真,提高了功率放大器对扬声器的阻尼系数,由于电子分频器的负载是功率放大器的输入,阻抗高而且稳定,所以能很容易的调整分频点和控制分频精度,而且由于电子分频器的每一频段的带宽较窄,使非线性畸变引起的高次谐波受到抑制,降低总谐波失真和互调失真,电子分频器克服了功率分频器中存在的缺点,但增加了成本和系统调试的难度,因此多被用于专业场合。
1、二分频电子分频器的工作原理图7-32所示为采用滤波运算综合法的二分频电子分频器框图,其基本原理是用一组高通或低通滤波器滤除相应频段的信号,然后将此信号反相后,与全屏输入信号相加,得到另一频段的信号。
什么是主动和被动汽车音响电子分频器

什么是主动和被动汽车音响电子分频器所谓电子分频,就是将分频电路提至放大电路之前的电路拓扑设计,就这么简单。
电子分频不是什么新技术,应用于舞台专业音响器材已很普遍。
由于电子分频时信号功率很小,很容易把频率精确分开,完全可以根据喇叭单元的特性进行分频,最大限度发挥喇叭单元的特性,得到最平直、最满意的听音曲线什么是主动和被动汽车音响电子分频器?为了真实地重放各种节目信号,要求喇叭有尽可能宽和平坦的频率响应,即使从HI-FI用是最低低放频响要求来说,喇叭的重放频率范围也必须达到50~12500HZ。
事实上,由于受扬场器结构以及制作工艺的客观限制,目前任何一种扬声器都无法在如此宽的频率范围内很好的工作。
每一种扬声器都有它的有效频率范围,只能在一个较窄的范围内很好地工作,倘若扬声器的实际工作频率超出它的有效频率范围,扬声器的失真和指向性指标将明显变坏。
为此,人们制造出了适用于不同频率范围的扬声器,如低频扬声器、中频扬声器、高频扬声器等等。
这样,人耳能听到的20HZ~20KHZ这个频率范围的声音就是分别通过低频扬声器、中频扬声器、高频扬声器来分别发出。
但是并不能直接把这两种扬声器并联在一起,必需要有一种器件来做一个“频率分配工作”,分频器应运而生,分频器的作用就是把20~20KHZ 的全频带信号分割成不同的频段,再分配到相应的喇叭发声。
当我们在安装汽车音响套装喇叭时,经常会接触到一个器件——电子分频器。
它时而被我们隐藏在仪表台下方,时而又被我们藏在车门内饰板内。
可能有些朋友便会好奇,这个电子分频器到底是干什么用的?没有电子分频器可以吗?对于大家的疑问,结合各方资料,就简单给大家介绍一下电子分频器!什么是电子分频器:从字面上理解,电子分频器的意思就是“区分频率的器材”,其实科学原理也是如此,将音频的弱信号进行分频,然后传输给功放,让其放大音频信号,最后传输给各个扬声器。
电子分频器的作用:。
分频器的作用效果

分频器的作用效果不管是电力、信号,网络等,经常需要使用到分频器。
那么,对于使用这么平凡的产品您到底有了解几分呢?接下来讲讲分频器的作用效果:1、使各种扬声器都工作在合适的音频段振膜尺寸和材料不同的扬声器,其工作频带也不同。
口径越大的扬声器,则低频特性就越好。
所以,在其他条件相同时情况下,18英寸的低音效果肯定优于15英寸的低音效果就是这个道理。
振膜材料的刚性和脆度越好、质量越轻,放音的高频特性就越好。
很多高音扬声器采用钛膜或铟膜作为振膜材料,就是为了提高其高频特性;而低音扬声器的振膜一般采用纸、碳纤维、防弹布和橡皮(边)等材料,以利于低音再现。
使用分频器可以将高频信号送到高音扬声器中,低频信号送到低音扬声器中,高、低频信号各行其道,尽可能大地利用了各自扬声器的工作频带优势,以保证不同工作频段的扬声器充分发挥作用,使各频率的放音特性更加均衡一致。
2、不同频率声音扬声器振膜振动幅度不同所引起的切割失真扬声器发音时,其振摸的低音振动幅度大、高音振动幅度小。
从理论上讲,扬声器纸盆的振动幅度与再现声音频率的平方成反比,即同一扬声器振膜,在相同幅度的信号电压作用下,频率越低,振幅越大,也就是说,如果频率增加10倍,振幅将减少10的平方倍,即100倍。
如果我们用一只扬声器产生很宽频率范围的声音,由于振膜机械性能的限制,同时存在振幅非常宽的振动变化是非常困难的,这就必将发生声音切割失真的现象,使再现声音质量受到一定影响。
研究发现,切割失真对低音的影响,当低音扬声器放送低音的同时,只要还有高音成分存在,就必然会导致切割失真,使低音出现发抖、发颤的现象。
当然,高音扬声器出现切割失真也会使高音出现嘶哑的声音,只是影响没有低音大而已。
3、减少同一音箱中的不同扬声器之间产生的声音干涉现象对于高、低音分离式音箱中的高音扬声器和低音扬声器来说,虽然它们的工作频段不同,但是如果将全频信号不加分频地送人高音扬声器和低音扬声器,肯定会出现高、低音扬声器同时发出相同声音的情况,当不同扬声器的相同声音相遇时,就很可能产生声波互相干涉现象有一点声学常识的人都知道,一旦出现声音干涉现象,就会出现梳状滤波效应、驻波等一系列问题,这些问题均会不同程度地影响声音的良好再现。
分频测量频率的原理

分频测量频率的原理分频测量频率的原理是利用分频器将输入的信号分频,然后再通过计数器进行计数以得到频率信息。
分频是指将原始频率的信号进行除法运算,将其频率降低到一个相对较低的水平,再进行计数。
这种方法适用于需要测量较高频率的信号的场合,因为直接对高频率信号进行计数会出现难以测量的问题。
分频测量频率的原理可以分为几个步骤来解释:1. 输入信号分频:首先,将需要测量的信号输入到分频器中。
分频器会将输入信号的频率进行除法运算,将其降低到我们能够测量的范围内。
这样做的好处是可以避免高频信号下计数器无法正确计数的问题,同时也可以减小计数器的计数频率,使得测量更加稳定和准确。
2. 计数器计数:经过分频处理后的信号会输入到计数器中进行计数。
计数器会根据输入的信号脉冲进行计数,从而得到一个时间段内信号的脉冲数量。
通过计数器得到的结果可以换算成频率信息,从而得到输入信号的频率。
通过上述步骤,我们可以得出分频测量频率的原理:通过将输入信号降低到可测量范围内的频率,再进行计数来获取频率信息。
这种方法可以应用于需要测量高频率信号的场合,如无线通信、雷达、卫星通信等领域。
分频测量频率的原理其中一个重要的参数是分频比。
分频比是指分频器对输入信号进行除法运算的比例,它决定了最终测量得到的频率值。
通常来说,分频比越大,测量得到的频率值越小,所以在实际应用中需要根据输入信号的频率范围选择合适的分频比。
在实际应用中,分频测量频率的原理是常用的一种测量方法,特别适用于需要测量高频率信号的场合。
这种方法的优点是能够在测量高频率信号时避免计数器无法正确计数的问题,同时也可以减小计数器的计数频率,使得测量更加稳定和准确。
总的来说,分频测量频率的原理是通过将输入信号进行分频处理,再通过计数器进行计数来获取频率信息。
这种方法的优点是可以适用于需要测量高频率信号的场合,同时也提高了测量的稳定性和准确性。
在实际应用中,分频测量频率的原理是一种非常有效的测量方法,被广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。
音箱分频器原理

音箱分频器原理
音箱分频器是指将音频信号按照频率分成不同的频段,然后将每个频段的信号输出到相应的音箱单元或扬声器。
这样可以保证每个频段的音频信号被专门处理和放大,从而提高音质和音箱系统的效果。
音箱分频器的工作原理是通过使用一些电子器件或电路来实现不同频段的分离和处理。
常见的音箱分频器包括被动分频器和主动分频器。
被动分频器通常使用电容器、电感器和电阻器等被动元件来实现,它能够根据不同频率的电阻、电容和电感的特性,将输入信号分成不同频段,并将每个频段送入相应的驱动单元或扬声器。
被动分频器的优点是简单、成本低,但缺点是无法调整分频点和斜率,难以灵活适应不同的音箱和声学环境。
主动分频器则需要使用运算放大器等主动元件来实现,它具有更高的灵活性和精度。
主动分频器将输入信号经过放大和处理后,通过不同的滤波器分为不同频段,然后再放大并输出到相应的音箱单元。
主动分频器可以通过调整放大倍数、滤波器类型和参数来实现分频点和斜率的调节,以适应不同的音箱和声学环境。
总之,音箱分频器通过将音频信号按照频率分割,然后分别处理和放大不同频段的信号,能够提高音质、扩展频响范围,以及更好地匹配音箱和声音环境。
被动分频器和主动分频器都有
各自的优缺点,根据实际需求选择合适的分频器可以更好地实现音箱系统的音质优化。
分频音响的概念

分频音响的概念分频音响是指将音频信号通过一系列的分频器分为低频、中频和高频等不同频段,并分别由不同的扬声器单元负责产生相应的声音。
这种方式可以提高音频的传输效果和音质的还原度,使音响系统在不同频段的音频表现更具聚焦力和细腻度。
分频音响系统一般由三个主要部分组成:分频器、功放器和扬声器。
其中,分频器是整个系统的关键部分,负责根据音频信号的频率,将其划分为不同的频段并分配给相应的喇叭单元。
功放器则负责驱动喇叭单元,使其产生相应频段的声音。
而扬声器则根据所接收到的音频信号,转化为能量,将相应频段的声音传播出去。
分频器是分频音响系统的核心部件,其设计原理是根据音频信号的频率范围,将其分为不同频段,并分配给相应的扬声器单元。
常见的分频方法有被动分频和主动分频。
被动分频是指通过使用被动元件,如电感线圈和电容器等,将不同的频段分配给不同的扬声器单元。
主动分频则是通过电子元件,如晶体管和集成电路等,对音频信号进行处理和分配。
分频器可以根据音频信号的频率范围和扬声器单元的特性,进行不同的设置。
例如,低频信号可以通过低通滤波器(Low Pass Filter, LPF)进行处理,将高频部分去除,使低音更加饱满。
中频信号可以通过带通滤波器(Band-pass Filter, BPF)进行处理,突出中音的清晰度和层次感。
而高频信号则可以通过高通滤波器(High Pass Filter, HPF)进行处理,凸显高音的细节和亮度。
功放器是分频音响系统的驱动器,其作用是将经过分频器处理的音频信号放大到足够的驱动能力,使扬声器单元能够准确地产生相应频段的声音。
功放器的选用应根据扬声器单元的阻抗和功率需求进行匹配,以确保音频信号的准确传输和扬声器单元的稳定工作。
扬声器单元是分频音响系统中负责产生声音的部分,它可以根据频段的不同,选择合适的扬声器单元来实现最佳的音频效果。
常见的扬声器单元包括低音炮、低音扬声器、中音扬声器和高音扬声器等。
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关键词:主动式分音
何谓分音器?上面我们已经提到了,每一种喇叭单元都有其有效频率范围。
如果超出其有效频率的信号进入,即使不被烧毁,重放出来的声音也必然会出现严重的失真。
为了解决这一问题,分音器便应运而生了。
它的任务就是将全频带的音频信号分割成两个或两个以上的频段,将每个频段的中的音频信号送到相应的扬声器。
让每一个扬声器单元都工作在最佳的工作频段。
分音器又分为主动式和被动式两种。
被动式分音是利用一些电抗元件(如电感、电容)组成不同形式的滤波器来完成分频工作,被分割后的各频段音频信号再分配到相应的喇叭单元。
采用被动式分音的系统,高、中、低各频段之间相互干扰较严重,存在一定的相位失真,高、中、低音量感不易随意调整,分音器中的电抗元件本身也有一定的损耗等缺点。
主动式分音器正是为了克服被动式分音的缺点而设计的。
主动式分音器位于前置放大器与功率放大器之间,其作用是把前级放大器输出的音频信号分成不同的频段,然后把这些不同频段的信号输送到他们各自专用的放大器,然后推动相应的喇叭单元。
采用主动式分音的优点是,信号在分音器上几乎没有损耗,各频段之间不会出现相互干扰,能明显改善声音的相位特性和瞬态特性。
各频段的的输出功率可以分别调整,调整时不影响各扬声器的阻尼系数。
主动式分音是目前最理想的分音方式
主动分频的优点:据说绝大部分电路多为电容和电阻等配合分频,高通低通使用相同的元件,相位一致性好!也就是说相位差特别小。
(在此插几句个人对相位的理解有便于新如行看客对相位的理解,却也不一定全是对的,几乎很多乐器它的频率都覆盖了高中低各个频率范围,但不是完全的,那么这个乐器所发出的声音如果音响能平衡的重放的话基音和泛音的比例就是正确的更声还原更真实,还有相位,俩只或多只喇叭重放这个乐器的声音相位一致性好,可以简单理解为各频段发声或到达人耳的时间一致,那么定位或形状声音特点等的还原就更加真实和自然)主动分频在功放的输入端进行分频处理,负载是功放的输入端,阻抗高而稳定,不容易产生频点漂移的情况,分频处理好的信号被功放放大直接驱动喇叭中间少了不少非线性失真的元件,失真减少了,少了中间的介入损耗功率传输比提高了,同样没有了介入损耗喇叭的瞬态变好了,音响系统的分析力有所提高,细节展现的更为清晰,而且对于汽车环境的变化都可以根据喇叭摆放位置调整分频点使频率衔接更为顺畅,层次感等都会交代的清楚明了。
每路功放工作在不同频段可以减少互调失真和畸波失真。
不同的喇叭信号传输可以使用更适合某频段的信号线和喇叭线,使信号传输效率或是声音特点更具风格。
其实仔细研究主动分频还有很多玩法去探究。
可是如果系统器材自身素质不够好去玩主动分音的话实属浪费钱财。
我就见过不少人用很便宜声音并不怎么样的喇叭拿来做主动,那声音还不如整套音响搭配时直接换好些的同品牌功放和喇叭被动分频声音好听呢!如果这样玩就太迷信于一些做法而忽略了搭配在音响里重要的作用了。
另外主动和被动也可以结合在一起使用.
汽车音响对电的要求是使发电机产生的电尽可能无损耗地到达用电设备(如主机,功放),同时兼顾车辆的安全性。
汽车里的一切用电均来自于发电机,就像城市里的水来自于江河或水库。
发电机的发电量就像降雨量,有点看天意,你的车发电机是80A,我们总不能要求它产生160A的电量,更换大功率发电机的改装,
我并不支持,因为以下的步骤能做得好的话,能达到相同的效果。
我把汽车的蓄电池比喻成城市小区的大型储水塔,储水塔容量越大,就可以支持更大的用水量,就算遇到大旱天,也能顶上几天。
水塔建得越高,产生的水压就越大,高层的居民和工厂的用水就有保障了。
电从蓄电池出来后,要经过保险丝(FUSE),这是一个难以两全其美的问题,一方面电经过保险丝后会有压降的现象,影响电的完美传送,另一方面假如不加保险丝,万一电源线短路了,损失的不仅是一台车,还会是命!
所以保险丝一定要加,选用纯度高的接头和无触点式漏电开关,将有效消除压降。
城市供水要根据小区的人口,工厂类型计算出小区的用水量,再决定用多大的输水管道,小了不够用,大了浪费。
汽车音响选用电源线的粗细,也要经过类似的计算。
在居民楼的房顶,通常都会有一个二次供水的小水塔,它的作用相当于汽车音响中的储电电容(正因为这个原因,电容在港澳粤地区叫“水塘”)。
小水塔的作用人人皆知,电容的特性则有其特别之处。
电容具有比蓄电池更快的充放电速度,当功放要演绎大动态的音乐信号时,它在极短的时间内大量消耗蓄电池的电能,从而使电能产生瞬间的真空,电容就会在这个时候释放其储备的能量,使音乐信号可以完美演绎。
电容的容量并非越大越好,大容量的电容放电速度会较慢,一般来说,每一台功放配一个1法拉的电容就够了,假如不满足,可以多并几个,这要比你用一个5法拉的要好。
我们在洗手的时候会发现,水龙头的出水量会随着旋钮的开放而增大,但大到一定程度后会衡定不变,任你怎么拧旋钮也无作用,这是因为水龙头的阀门已经完全打开了。
功放的功率输出也会有相似的特点,当功放的输出到达最高时,你把
GAIN(增益)继续加大,你不会得到更大的功率反而会让你的音乐信号产生削波,使功放输出直流电,泼!你的喇叭报销了。
在音响的小楼里,居民的入住安排从来就那么不合理,用水量最大的低音家庭会住在水压最低的顶楼,天天和男友在外吃饭的高音小姐住在首层,家里基本不用水。
所以我们为音响系统设计电路时,只要保证了低音部分的用电需要,其它部分也就S0 EASY了。
新的供水系统做好了,你可以把三个热水器一起打开,享受瓢泼大雨般的热水澡,好舒服哦!可没几秒,老婆在外面嚷嚷叫“家里水浸了”,原来旧的排水系统塞了,不能排放如此大量的污水,对不起,你还是用回你的小脸盆,小口盅一勺一勺地淋浴吧!汽车音响系统里的地线就是音响系统的排水渠,地线接的不好,或口径不够,你之前做的工作也就白费了。
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浅蓝 15:09:04
电容-快速放电的电流之湖运用在汽车音响系统电源端的电容(Capacitor),顾名思义,就是一个好像可以容纳电流的东西。
浅白一点比喻,如果把汽车发电机与电瓶当成河水源头,把电流当成河流,把功放当成利用河流运作的水车,那电容就像是介于源头与水车之间的湖泊。
当水车低效率工作时,河水正常的流动可应付驱动水车,但当水车需要重负荷快速运转时,来自河水源头的水流,往往会供不应求,甚至带不动水车。
这时,如果我们在水车与源头之间建一个湖,当源头的水来不及驱动水车时,就利用湖泊预存的水迅速补充,便能维持水车的运作效率,这就是电容的角色!
也就是说,当功放本身需要大电流的时候,电容自然就会提供他本身的最大容积量的电流给功放使用,但是因为系统有大小的关系,并不代表只需要1个电容就可以满足了!。