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扬声器分频计算器

2路在低音单元和高音单元之间分配;3路添加一个中音驱动单元

较高的阶数 = 更陡的衰减斜率

交叉点处-6 dB,平坦的总响应,同相输出。最适合高保真。

信号从低音单元过渡到高音单元的频率

输入交叉参数

设置您的交叉类型、滤波器阶数、滤波器对齐和驱动器阻抗,以计算交叉网络的电容器和电感值。

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如何使用扬声器分频计算器

1

选择您的分频配置

在2路分频(低音扬声器 + 高音扬声器)或3路分频(低音扬声器 + 中音扬声器 + 高音扬声器)之间进行选择。然后选择滤波器阶数(1阶到4阶)和滤波器对齐方式。对于大多数家庭高保真应用,建议从2阶或4阶Linkwitz-Riley开始,因为它具有平坦的总频率响应和相位一致的输出。

2

输入驱动器阻抗和分频频率

输入您的低音扬声器和高音扬声器的标称阻抗(通常为4、6或8 Ω)。使用快速选择按钮选择常见值。对于2路设计,输入一个分频频率(家庭高保真的典型范围是2,000–4,000 Hz)。对于3路设计,输入低音扬声器到中音扬声器的频率和中音扬声器到高音扬声器的频率,确保它们之间的比率至少为8:1。

3

审查组件值和图表

计算器显示每个分频部分的电容器(µF)和电感器(mH)值。水平条形图让您可以直观地比较各部分的组件大小。注意任何相位极性警告——对于偶数阶Butterworth、Bessel或Chebyshev设计,您必须反转高音扬声器的极性。对于3路设计,请检查频率扩展比指示器。

4

使用Zobel和L-Pad以获得精确度

展开高级选项部分以访问Zobel网络计算器和L-pad计算器。输入扬声器的直流电阻(Re)和音圈电感(Le),以计算将平坦化驱动器阻抗上升的Zobel组件。如果您的高音扬声器的灵敏度明显高于低音扬声器,请使用L-pad计算器找到匹配灵敏度水平的电阻值。将完整的零件清单导出为CSV或打印以便在工作台上使用。

常见问题

2路家庭高保真扬声器的最佳滤波器对齐方式是什么?

Linkwitz-Riley被广泛认为是家庭高保真分频设计的最佳选择。4阶Linkwitz-Riley(由两个2阶Butterworth滤波器级联形成)提供24 dB/八度的斜率,以出色的驱动器保护和隔离,在分频频率处将两个输出置于-6 dB,产生相位一致的输出(因此不需要反转高音扬声器的极性),并在轴上汇总为完美平坦的组合频率响应。它相对于低阶设计的唯一缺点是需要更多组件(每个部分两个电容器和两个电感器)。对于更简单的构建,2阶Linkwitz-Riley也很优秀,并使用更少的组件。

为什么在某些分频设计中需要反转高音扬声器的极性?

偶数阶滤波器(2阶和4阶Butterworth、Bessel和Chebyshev)在高通和低通输出之间引入180°的相位偏移。在分频频率处,当两个驱动器均等贡献时,这种相位差导致它们的声学输出部分相互抵消,产生总频率响应的凹陷。反转高音扬声器的极性(将其正极连接到分频的负输出端)可以纠正这一点,使两个输出能够一致汇总并产生平坦的整体响应。Linkwitz-Riley设计是例外——它们的输出在所有频率下,包括分频点,都是同相的,因此不需要反转极性。奇数阶滤波器(1阶和3阶)自然产生一致的汇总而无需反转。

我应该为我的2路扬声器使用什么分频频率?

最佳分频频率取决于您特定驱动器的能力。一般指南是:家庭高保真2路系统通常在2,000和4,000 Hz之间分频——常见选择是3,000–3,500 Hz,这个频率足够高,使高音扬声器在其共振频率之上良好工作,同时又足够低,以保持低音扬声器在其良好性能范围内。汽车音响通常使用3,000–6,000 Hz,因为在较小的外壳中需要更尖锐的驱动器分离。对于与全频驱动器交叉的低音炮,80–120 Hz是标准。始终检查您实际驱动器的频率响应图——分频应放置在两个驱动器具有重叠、平坦响应的区域。

什么是Zobel网络,我需要它吗?

Zobel网络(也称为RC阻抗均衡网络)是一个串联电阻-电容组合,直接放置在扬声器端子上,以平坦化动态驱动器音圈在高频时上升的阻抗。如果没有补偿,低音扬声器的阻抗可能会在接近分频点的频率上从其标称8 Ω上升到20–30 Ω。这种上升的阻抗改变了分频滤波器“看到”的负载,导致实际分频频率高于计算值。添加Zobel网络使驱动器在分频电路中看起来是电阻性的,因此您计算的组件值产生预期的分频频率和斜率。对于使用1阶或2阶分频的低音扬声器尤其重要;高阶设计对阻抗变化的敏感性较低。

什么是L-pad,我何时应该使用它?

L-pad是一个由两个电阻器组成的衰减网络,串联在驱动器(通常是高音扬声器)上,以降低其灵敏度以匹配另一个驱动器的灵敏度。高音扬声器的灵敏度评级通常比与之配对的低音扬声器高3–6 dB。如果没有补偿,高音扬声器相对于低音扬声器会太响,产生明亮、顶部重的声音。L-pad使用一个串联电阻(R1)在高音扬声器之前降低电压,并使用一个并联电阻(R2)来保持分频网络看到的正确阻抗。输入高音扬声器的阻抗和所需的衰减分贝数到计算器中,以获得R1和R2值。L-pad的主要限制是它将功率以热量的形式耗散,降低了效率——许多商业扬声器中使用的音量控制电位器(本质上是一个可变L-pad)用于可调的高音扬声器水平。

我如何将计算值转换为标准组件值?

计算出的分频组件值是理想值,通常不会完全匹配标准商业组件值。电容器通常以E12或E24系列值提供,音频级分频电容器通常以2.2、3.3、4.7、6.8、10、15、22、33、47和68 µF(及其倍数)等值提供。对于计算出的13.2 µF电容器,您可以将10 µF和3.3 µF并联组合,得到13.3 µF——非常接近理想值。电感器的标准值范围从约0.1 mH到10 mH;将它们串联组合是简单的。目标是在计算值的5%以内,这将使实际分频频率大约偏移2.5%。对于高音扬声器分频频率,使用更高的分频计算器精度尤为重要,因为高音扬声器对低于其推荐频率的工作更为敏感。