三音路介紹

當揚聲器的所有單元的擺放在時域上對齊,二階分音器與所有的偶數階分音器都能夠提供對稱的極性響應。 一個頻率範圍標示為50Hz-20KHz的喇叭,所能產生的最低頻率聲音為50赫,而最高頻率聲音則為20千赫。 就其他音響器材,如唱盤、錄音座、或擴大機而言,也常以此等頻率範圍的標示方式,顯示音響處理音訊的能力,而將之稱為頻率響應。 舉例來說Audio Research LS1型擴大機即將頻率響應標示為1Hz-100KHz,代表此型擴大機能平順的處理並輸出由1赫到100千赫範圍的音訊。 許多擴大機可以對應不同阻抗的喇叭,圖中是Denon AVR-2400H 支援 4Ω 到 16Ω大多數揚聲器都會在背板的銘牌上標示額定的阻抗值提供使用者作為參考。

書架式喇叭較常採用二路分音設計,配備高、低音單體;落地式喇叭就多數採用三路分音,有高、中、低音三個或以上的單體。 而衛星喇叭或者入門多媒體喇叭,就多都只是一個單體。 綜上來說,購買時應該先了解揚聲器採用了哪種方式的分音,是二階、三階或其他設計,有時候廠商會特別在行銷上說明採用了良好材料的分音網路,這些將有助於喇叭的表現。

三音路: 二、主動式(Active) & 被動式(Passive)

顧名思義,被動分音器由電阻、電容、電感等被動元件組成,最常使用 Cauer topology 來達成巴特沃斯濾波器的特性。 為了避免揚聲器單元被過大的功率損壞,被動分音器可加入保護裝置如:保險絲、熱敏電阻、燈泡、無熔絲開關。 另外,現代的被動分音器也會設計等化電路(如Zobel Networks),以補償揚聲器單元的阻抗隨頻率改變的特性。 對於典型的 2 路錄音室監聽,其低音揚聲器和高音揚聲器同時產生能量,在揚聲器的分頻點產生干涉圖樣。

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  • 前者的前提為揚聲器單元的頻率響應在分音器的通帶中皆保持平坦,而後者的前提為揚聲器單元在分音器所設定的頻帶之外仍需有良好的表現,如高音單體在高通濾波器的臨界頻率以下仍保持特性良好且不損壞。
  • 此外,MB2 SE還有類似設計的中置喇叭MB2-C SE 可選,以搭配成參考級的多聲道組合。

,主要是因為大型系統需要較高的功率,將喇叭和擴大機分開能防止喇叭過熱,但在串接時需要注意阻抗匹配,對專業知識要求較高。 為了在演出時將音樂大聲的放送給觀眾,我們需要透過PA系統,將所有聲音訊號整合放大,才能有足夠的音量涵蓋整個表演空間。 而主動分音器或揚聲器管理系統當中,可提供高達 96 dB/octave 的分頻斜率。 屏除了被動元件造成的功率損失後,對於功率放大器的功率輸出要求得以降低,某些情況下能減低至一半以上。 如此一來,功率放大器可工作在較低的電平,線性度通常有所提升,在降低成本外亦能增加訊號品質。 為了保護低頻揚聲器單元,我們有時會將分音器中的低通濾波器加上高通濾波器,以濾除低於該單元低頻重播極限的訊號,除避免浪費不必要的功率外,也保護揚聲器單元不致被過量的極低頻訊號燒毀。

簡單來說,兩個單體就二路分音、三個單體就三路分音。 越高階的喇叭通常分音就愈細緻,而且單體通常也愈大。 如何了解喇叭的性能、適用與否,最簡單的方式就是看懂喇叭背面標註的參數意義。 我們可以從喇叭的基本規格稍微了解到喇叭的基本特性。 本文將從「頻率」、「響應」、「靈敏度」等喇叭的基本參數介紹,從外觀大概了解一個喇叭的基本細節,在選購前可以對數據「心中有個譜」,知道喇叭的基本特性,也不致於無從下手,也無法理解店員的介紹。

三音路: 阻抗與承載功率

二階的分音器普遍被認為在相同臨界頻率的高通與低通濾波器之間有著180度的相位差。 鑒於此,二音路系統的分音器與高音單元之間通常被反相,以解決此問題:被動分音系統將高音單元接線相反即可;主動分音系統則須將高通濾波器的輸出反相。 然而,這樣的做法僅在揚聲器單元之間頻率範圍大量重疊且在時域上對齊的情況下有效。 二階分音器具有40 dB/decade (12 dB/octave) 的分頻斜率,轉換函數可為貝塞爾濾波器、Linkwitz-Riley濾波器或巴特沃斯濾波器,根據揚聲器單元的特性而設計。 這類分音器在被動分音器中最為常見,因為它在設計複雜度、頻率響應與高音單元保護性當中取得了合理的平衡。

三音路

分音器能完全決定喇叭聲音的走向,因此分音器的設計相當重要。 首先要根據單體的特性曲線,選擇最佳的頻率段,進而決定喇叭的分頻點,此外,還要依據高低音單體的效率與阻抗,來設計出最適合此音箱與單體的分音器。 分音器讓不同頻段重疊部分的頻率響應更為平坦,此外更重要的是,分音器具有相位等化(修正相位)的功能,能讓整個系統阻抗更容易受控制,相位表現最佳化。 依據經驗,Q值低較佳,在0.5時最為恰當,不僅重疊部分的波動幅度最小,分頻點的相位也會趨近於0度。 但Q值過低,頻率會衰減得過早,而減低高階分音的效果。

該種箱體加工成本高、難度大,因而很少有假冒偽劣產品。 如用指節敲擊箱體發出「噗、噗」的空響,說明板材太薄,材質質量太差,結構不合理。 且內部沒有吸音材料或加強筋維繫,從而導致箱體內有大量漫反射和駐波形成。

另外,它們的頻率特性受負載阻抗的影響,嚴重降低了使用上的靈活度。 理想的分音器通常具有等化電路與頻率補償電路的分音器,使其非常難以設計。 分音器領域的專家Siegfried Linkwitz曾表示:唯一使用被動分音器的理由是它們的低價。 它們的特性根據訊號大小而變,且箝制了功率放大器驅動揚聲器單元的能力。 假如重播特性是我們的首要考量,使用被動分音器只會浪費更多的設計時間。

主動分音器又可根據訊號處理的模式分為類比與數位兩種,數位主動分音器通常能提供除分音以外的功能如:限制、延遲、等化等功能。 也有人稱不需外加電源的分音器為被動分音器,這裡說明的就是被動式分音器。 被動分音器有顯著的缺點:體積龐大、消耗大量的功率,但成本相對低廉,不過高效能的被動分音器造價很可能比主動分音器來得昂貴,因為能承受高電壓、電流的被動元件非常昂貴。 四階分音器具有80 dB/decade (24 dB/octave) 分頻斜率。 考慮到大量被動元間之間的交互作用,四階分音器很難以被動的方式實現。 斜率陡峭的分音電路對於元件誤差的容忍度較低,對於容性負載或感性負載的配接錯誤也更敏感。

其比號角式音箱能獲得較多的低頻,且亦能將聲音傳送至更遠處。 利用號角擴散性佳的特色,先將低音予以擠壓,再經由號角的擺盪,能將聲音傳送較遠處。 在戶外大型的演唱會上,一般的低頻並無法傳送較遠處,因此必須藉由號角的擠壓將低頻傳送出去,使後方的觀眾也能感受到低音。

好的喇叭帶你上天堂,不好的喇叭破壞了影視欣賞樂趣。 但市面上喇叭品牌、型號族繁眾多,有時難免無從入手。 除了親身試聽,去現場實地了解喇叭的聲音個性、取向外,在出發前,從網路上先找到目標待選清單,不失為一個方法。

在家用的領域上,分音器的設計是儘可能使喇叭擁有最平坦的頻率曲線。 但在專業的領域上則不然,例如在舞廳的喇叭,為了使喇叭能擁有強勁的力道,因此分音器在中低頻段上會特別的加強。 另外,分音器的設計也會影響喇叭的效率,當使用的零件越多,相對也會減少喇叭整體的效率。

我們可以濾波器的頻段數量來分類分音器,通常在揚聲器的規格中,會以「N音路」的方式來呈現。 如:二音路揚聲器的分音器,由低通濾波器與高通濾波器組成;三音路則是低通濾波器、帶通濾波器、高通濾波器。 四音路的揚聲器並不常見,因為分音器的設計複雜度過高,且整體的聲學表現不見得較二、三音路者為佳。 例如單體本身在低頻的能量較不足時,便必須採用『質輕而堅』之板材,使單體容易藉由音箱共鳴,發出較多量感的低頻,來補足單體的缺點。 因此不是板材『薄』的喇叭就一定差,硬的像石頭的聲音就會最好。 這都必須根據單體的特性,來選用最適當的板材,使聲音達到最佳的平衡點。

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柯文思

柯文思

Eric 於國立臺灣大學的中文系畢業,擅長寫不同臺灣的風土人情,並深入了解不同範疇領域。