| -般超重低音是指120Hz以下的音頻，重低音是指220Hz～100Hz的音頻。無(wú)論是通俗音樂(lè)還是經(jīng)典音樂(lè)，無(wú)論是自然音樂(lè)還是自然界里的聲音，重低音和超重低音都是少之又少的，但就像味精一樣，又是必不可少的，少了它，音樂(lè)就會(huì)缺少臨場(chǎng)感。
超重低音的力度感很強(qiáng)，方向性卻不明顯，所以超重低音系統(tǒng)．一般是單聲道的。除最新的數(shù)字錄音系統(tǒng)中的超重低音是作為一個(gè)獨(dú)立的聲道錄制外，我們目前聽(tīng)到的超重低音都是從全頻帶的聲音信號(hào)中分離出來(lái)的。所以一般2.1有源音箱的電路大致包含電源、前置放大器、分頻電路、功率放大器、音箱(喇叭)幾部分，如圖l所示。
1． 超重低音聲道的功率
不管是一階還是多階分頻，分頻點(diǎn)后頻率曲線都是斜的而不是陡降的直角，階數(shù)越高，斜率越大，為了獲得平直的頻率響應(yīng)，每路喇叭之間的頻率覆蓋有一定的重疊。同時(shí)，錐盆喇叭的阻抗曲線也是非線性的，在諧振頻點(diǎn)處最大，100Hz～500Hz處最低，隨頻率的上升，阻抗隨之升高。這就意味著對(duì)不同頻率的信號(hào)，即使輸入到喇叭的功率一樣，喇叭發(fā)出的聲音強(qiáng)度也不一樣。要使各路喇叭產(chǎn)生的聲壓讓人耳聽(tīng)起來(lái)與原始音樂(lè)信號(hào)大致相同，推動(dòng)各路喇叭的功率放大器的輸出功率也就不能相等，要有一定的比例關(guān)系。
比如，一個(gè)100W的三分頻系統(tǒng)，分頻點(diǎn)為一400Hz和3kHz，那么低音聲道需要50W．中音為35W。高音為15W，必須以這個(gè)比例關(guān)系來(lái)統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，并通過(guò)調(diào)整RC濾波器的插入損耗和放大器的增益來(lái)獲得整個(gè)系統(tǒng)的均衡。對(duì)于重低音系統(tǒng)，重低音聲道的功率要比主聲道大10倍左右．所以重低音聲道的放大器要求有很大的功率裕量。
2．分頻網(wǎng)絡(luò)
2．1有源音箱的分頻電路可以采用有源RC分頻，也可以采用無(wú)源RC分頻．還可以采用有源功率分頻。
(1)無(wú)源RC分頻
無(wú)源RC電子分頻的電路簡(jiǎn)單，具有最平直的幅頻特性和相位特性，相位失真和瞬態(tài)失真都很小，缺點(diǎn)是帶外衰減特性不好，只有6dB／oct，這就要求喇叭在頻率轉(zhuǎn)折點(diǎn)外仍然具有很好的線性，也就是要求超重低音喇叭在120Hz以上、中低音喇叭在120Hz以下仍然具有良好的線性。2.1音箱采用的都是小口徑的喇叭，剛好能夠最大限度地彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)。
圖2是一階RC濾波器電路，分頻點(diǎn)選在120Hz．主通道加入了l0dB的衰減以平衡主通道和超重低音通道。實(shí)踐中可以對(duì)分頻點(diǎn)和衰減量進(jìn)行調(diào)整。要求RC分頻網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗遠(yuǎn)大于信號(hào)源的輸出阻抗，RC分頻網(wǎng)絡(luò)的輸出阻抗遠(yuǎn)大于功率放大器的輸入阻抗。
信號(hào)源的輸出阻抗一般小于lkl-I．功率放大器的輸入阻抗一般為4'7kll，RC分頻網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出阻抗等于網(wǎng)絡(luò)電阻R。在圖2中，Rl一1與Rl一2之和等于網(wǎng)絡(luò)電阻R，R2-1與R2-2并聯(lián)后的阻值也等于R，為10ki~,，
分頻點(diǎn)的計(jì)算公式是：f0≥1／2лRC=160／RC
公式中的網(wǎng)絡(luò)電容C等于Cl-l與Cl一2之和，Rl-l與Rl-2既是分頻網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)電阻，又是衰減網(wǎng)絡(luò)中的衰減電阻，與右聲道中的R3一l和R3-2相同，調(diào)整衰減量的時(shí)候要保持二者之和不變。如果Rl一2調(diào)整到比較小的數(shù)值時(shí)還不能滿足需要，可以同時(shí)調(diào)整功率放大器的增益來(lái)滿足需要。
如果想獲得更陡的帶外衰減特性，最好采用有源RC分頻網(wǎng)絡(luò)。
(2)有源RC分頻
有源RC分頻電路多采用二階巴特沃茲濾波器，具備12dB／oct的帶外衰減持性，如果想獲得更陡降的特性，可以用兩級(jí)串聯(lián)的方式獲得24dB／oct的帶外衰減特性。巴特沃茲濾波器在音頻應(yīng)用中要求其品質(zhì)因數(shù)(Q)為0.707，RC網(wǎng)絡(luò)中的C值不大于0.1μF較好。圖3是增益(A0)不等于l的典型電路，圖4是增益(A0)等于l的典型電路，為了說(shuō)明問(wèn)題，圖中元件是按轉(zhuǎn)折頻率(f0)為120Hz取值。
對(duì)于增益(AO)不等于1的典型電路，業(yè)余條件下為計(jì)算方便，可讓R1=R2，Cl=C2；對(duì)于增益(A0)等于l的典型電路，可讓Rl= R2，C1=2C2。這樣電路的Q值將與Rl和C2的取值無(wú)關(guān)．電路的計(jì)算和調(diào)紹就較方便。
在主通道中也可以采用帶通濾波器以濾除超音頻信號(hào)的影響，圖5就是這樣的二階帶通濾波的電路。
圖6是帶輸入隔離的2．1音箱分頻電路，用了6塊雙運(yùn)算放大器NE5532來(lái)完成輸入緩沖隔離、重低音信號(hào)的分離、主聲道信號(hào)與超重低音信號(hào)的分離、輸出緩沖等，性能完善，不過(guò)這個(gè)電路比較復(fù)雜，如果不嚴(yán)謹(jǐn)制作，會(huì)適得其反。
在圖6中．IClB、IC2B將左、右聲道的信號(hào)隔離緩沖后合成一路送入由IC3B組成的二階低通濾波器完成超重低音信號(hào)的分離。IClA、IC2A將左、右聲道信號(hào)隔離緩沖后分別送入IC4A、IC5A組成的帶通濾波器，濾除超音頻信號(hào)，同時(shí)起到延時(shí)作用．以保證和超重低音通道有精確同步的相位，這是本電路的一大特點(diǎn)。然后信號(hào)分別送入由IC4B、IC5B組成的反相器，最后送入IC6A、IC6B組成的減法器。分別與分離出來(lái)的超重低音信號(hào)相加。反相的全頻信號(hào)和重低音信號(hào)相加使得到了不含超重低音信號(hào)的左、右聲道信號(hào)，干凈純正。這是本電路的另一大特點(diǎn)。這種分頻方法基本上不存在相位干涉現(xiàn)象，分頻曲線不會(huì)產(chǎn)生在分頻點(diǎn)各自下跌后再相交的現(xiàn)象，也就不會(huì)造成合成后的曲線出現(xiàn)峰谷或者峰鼓現(xiàn)象。 |
