Hi-end高保真系統(tǒng)音箱分頻器的精確設(shè)計(jì)計(jì)算法

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第４第卷９期　２

０５年０月９

南

陽(yáng) 范師學(xué) 院學(xué) 　報(bào)

ｕＪ　ｆＮａａｙｎ　ｅｃｅｓＣｌｇ　ｏｌｏ　ｒａｎｇａＴｒｈ�。铮� ｎｅｅ

Ｖｏ

．　４１Ｎｏ．　９ｐＳ．２５０　０ｅ

Ｈｎ－ｉ高ｄ保真系統(tǒng) 音箱分頻器的精確設(shè) 計(jì)計(jì) 算法　ｅ姚

文華張，國(guó)　芳

（陽(yáng)師范學(xué) 院理物，系南陽(yáng)南３４６　河南７０）

１

摘

要：級(jí) ｈｅｄ高保真音響系統(tǒng) ，音響統(tǒng) 系的最高等級(jí) 頂ｉ，ｎ為－與搭之配的音箱要需很高的技有術(shù) 平水，為ｈｄ系ｅ成ｉｎ　 —

的喉舌統(tǒng) 本。文改變以比往理較論化設(shè) 的計(jì)方法，用一種更合、理采更科學(xué) 實(shí)驗(yàn)、化的計(jì)設(shè)計(jì) 算方法，為成功設(shè) 計(jì)制　造更實(shí)

分頻的關(guān) 器鍵

關(guān)　鍵詞：感；頻器；頻點(diǎn) 電分分

中

圖分類號(hào) ：Ｎ９２　２ �。� １６．

文獻(xiàn)

標(biāo)識(shí) 碼：Ａ

文　編章號(hào)：６ｌ６３（０５００２１７一２１２０９） — ０６０　 —

３

０引言

音響分的器頻分前為級(jí) 分頻率、分頻兩類。　功前級(jí)分頻是前級(jí) 電路中由電子件元產(chǎn) 生的頻分，再由各自　的放分功別驅(qū)高、動(dòng) 、揚(yáng)音聲器系統(tǒng)，中低如　１圖ａ示所，于小信號(hào) 有源分頻而。功分率頻　（屬則）是由感、電電容、電阻元件構(gòu) 成的位于功放與揚(yáng)

聲器間之的無(wú) 源分頻電路，圖１ｂ所示。（如）

ｌ分對(duì) 頻器路、電件的求要元�。�

１電路中電感元件直流阻電、．　感值電誤差越小　越好為。使響頻線平曲坦好使用最空心電感。　２１電中路電容件元損耗盡可小能。最好用音使．　　頻專用金屬聚化丙烯電容。

１

３使各揚(yáng) 聲器元單分配較到坦平的信號(hào)功率，．　　且起

保護(hù) 到高揚(yáng)頻器聲作的用 �！� １４頻各道分頻組合傳輸率功性特滿足應(yīng)圖要２ �。� 求（。Ｐ最為大值。，Ｐ為對(duì)分頻應(yīng)點(diǎn) 廠ｎ的）值。分

．

頻

采功率用分頻的音系統(tǒng)具箱有結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn) 單本　、成低，

且又獲能很高得的放音質(zhì) 量特的點(diǎn) ，而在　因

而現(xiàn)代

高保真放音統(tǒng)系中用應(yīng)最為遍。其性普能的　壞好與揚(yáng) 器聲各的指項(xiàng)標(biāo) 及分以頻電路、電感件元　的能性、度密有密不分可的關(guān) 系確，汁算電感　精精

參便數(shù) 是功的成關(guān)鍵。

點(diǎn)處

的功與功率率間之幅度應(yīng)

滿足Ｐｌ０３～＝（．　０

５Ｐ范圍的。．）ｎ

Ｐｆｗ�。�

高功音放

高音揚(yáng)　聲器

前置Ｈ

分器中　功頻　音放

低音功放

中音揚(yáng) 聲　器

１　尸

低音　揚(yáng)

聲　器

０ｆ

功率）分結(jié)頻構(gòu)框圖　　高音ａ揚(yáng)

聲器

ｆＨｚ

）圖兩２頻分器組合輸傳功率特　性

申音揚(yáng)

聲器

低　音揚(yáng) 　聲器

１

在５整頻個(gè)段內(nèi)損耗平坦，本不出現(xiàn)“峰 ” ．基高

和“ 谷 ”　深。

ｆ）級(jí) 電子頻分構(gòu)結(jié)框圖　前

ｂ２

分頻電感電容參數(shù) 的計(jì) 算

下面以兩頻分頻分器例為說(shuō)明其參數(shù)計(jì)的算，　如

圖３所示。

圖ｌ音響分頻系統(tǒng) 結(jié) 框圖　構(gòu)

收稿期日：０ —５５—２　２０ｌ０

作簡(jiǎn)者：介姚文華９（２）一河南陽(yáng)南人，１６，講師從，電子技事術(shù)與信息專的業(yè)學(xué)和研教究

。

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第９期

姚文　華等ｉｎ：Ｈ－ｄ高保真系統(tǒng)音箱分頻器精確的設(shè) 計(jì) 算汁法

又分ｅ兩種情形對(duì) 與。負(fù) 載串聯(lián)的電感（如　：，應(yīng)�。⿵� 允許的功損耗率和足夠的阻有兩方尼面去確定；對(duì) 與　負(fù) 載并聯(lián)的電（感　如．主則從具要有足的　夠）旁路作去用確定。　Ｌ對(duì) 電阻影響功率損耗和，阻電影響旁路，　Ｊ．

作的處用原則理相是同的，應(yīng) 使即，的、電尺Ｊ　阻２ｌ　遠(yuǎn)小

揚(yáng)于聲的額器定抗阻Ｒ　Ｒ＜，即（＜Ｒ．從。　數(shù) ，

）學(xué)上析分相這于當(dāng) 要滿足條件Ｒ≤ Ｒ：／０時(shí)此，１，。

在　上的功

率損已相耗當(dāng) ，小對(duì) 負(fù) 載旁的作路　。　圖

３分兩頻路電原理　圖

用也

相已當(dāng) 滿意。至于尼阻作用　對(duì)電阻，的要

２　１頻分感　電ｌ和分頻電容Ｃ２．　、、　ｌ２Ｃ計(jì)算

了為簡(jiǎn) 便起見(jiàn)，論計(jì) 算時(shí) 可取Ｃ＝Ｃ＝Ｃ。理ｌ２

求，根據(jù) 體晶管放功尼阻系數(shù)、箱饋線及功率可音分頻　電直感流電阻間之關(guān)的系及們它的典型值的　考察后確定，一般作為用家高真音保箱中與負(fù) 載串

聯(lián) 分的頻電感直流電阻應(yīng)小于負(fù) 阻載抗的二十分

Ｌ　Ｌ＝＝Ｌ分點(diǎn) 頻頻率為＿（２則分頻點(diǎn) ，　ｌ２廠圖）０５０＝２ｆ。設(shè) 倍每頻衰減程ｄ１，ｏｒ２７負(fù)Ｂ載阻抗為Ｒ　　，

ｃ：則　／Ｌ尺　２Ｌ

，

Ｕ

２ＲｔＬ，

：￣一

，

之。一即滿足條Ｒ≤ 件�。遥� 才能得

到基本好良，２　，

的／尼阻特性

，。

∞

。

２實(shí)驗(yàn)２正修Ｃ、２Ｌ、２．ｌＣ、ｌＬ的值　為了精起確見(jiàn)，實(shí) 驗(yàn) 用方稍法微調(diào) 整ｃ、可

綜上

所述，得出這樣結(jié) 的論：與負(fù) 串聯(lián)　載可對(duì)

電的。感般阻按尼要求Ｒ≤ Ｒ　一２，０確定電其阻　／值　例如，８對(duì)１１的負(fù) ．載的阻電不應(yīng) 高于０＂４＂　　，．１；１對(duì) １４１負(fù)載則不應(yīng) 高于０２１＂．１對(duì)。與負(fù)載并聯(lián)的　電＂感按ＲＲ�。薄� ，確定其０阻電值。例如，８１載�。� 對(duì) 負(fù) ＂１。

Ｃ、ＩＬＬ、２２的值，滿足計(jì)設(shè) 線（曲２的要求。以圖）

也即是通過(guò)　實(shí) 描驗(yàn)繪頻響曲線，而得到、Ｃ！。從Ｃ、

，

，、Ｊ，的最佳值。。Ｊ

３最電佳結(jié)感構(gòu) 概念的引入

心空分頻電感（簡(jiǎn)稱電感）的基本參數(shù) 是感　電量直流電和。阻般來(lái) 一說(shuō) ，電感量不準(zhǔn) 會(huì)分使點(diǎn)頻　偏離設(shè) 計(jì)求要可并能響影箱音的頻，響家都比　較

大視重。但其流直電阻指標(biāo)也不宜過(guò) 大．則對(duì) 音質(zhì)　否的影響也是不容忽視的通常人們對(duì)。此電阻在　電路的中影響及其量定要求不甚解了，此未引起　足因夠重視，此特作以下簡(jiǎn) 要分析。對(duì)

電的阻不應(yīng) 于高０８對(duì)４１載則不應(yīng)高于．�。�；１負(fù)＂

４０．Ｑ。按這樣的要求許多名牌音響可都能達(dá) 到不　標(biāo) 。指　若是三頻分器網(wǎng)，絡(luò) 的中音分頻電感可仿　照則

此法

理處。若多是個(gè)電感串聯(lián) 時(shí) ，應(yīng) 用把以上法　方確的定阻均電分到各個(gè) 感電去上。　對(duì) 同一電感量，組繞結(jié) 構(gòu) 可任意多因。此　其心空電感線圈必然存一在個(gè) 最結(jié)構(gòu) 尺佳寸，應(yīng) 使它電

感量，與其電阻之尺比ＬＲ達(dá)到最大值。這就是Ｊ

／

以圖３的分頻絡(luò)網(wǎng)為例，音元單的頻分感電　低于由它與負(fù) 尺載低　音單元額定抗）阻串聯(lián)，，（相　因此￡　的電阻過(guò)大放輸，出率在功上的損其　耗功將大增同。時(shí)，功放內(nèi) 阻低音單對(duì)元的阻尼作也　用將大為減弱。者前影響功放有的效輸出功率，后者

對(duì)音質(zhì) 的響影卻無(wú) 可挽回。因此分頻網(wǎng) 絡(luò) 中以，

說(shuō)我們可找出一套合以理繞制空心電線圈感的　經(jīng) 計(jì)算公式驗(yàn)，他其方法得出的結(jié) 構(gòu)尺相寸，比相與　同的電值具感有最的小電

阻值。　其實(shí) 電感結(jié)構(gòu) 是否佳最很容易其從形判外。別

如果繞組截面大致呈正方形，且繞內(nèi) 組徑為繞　組

而

度寬即（繞組高度）倍四，基么本上屬最佳結(jié)　于的那構(gòu)。

的　感電最大量，且隨頻分點(diǎn) 的降低而大加，以，　所

直的電阻的影流響當(dāng)相突。出

構(gòu) 結(jié)最佳的電感線圈應(yīng) 該用料省體積小，　并使可感電量電和同阻滿足時(shí) 先預(yù) 定給的數(shù)值。　由于對(duì)每電感一值和電阻值有一均個(gè) 最佳結(jié) 　構(gòu)尺，寸應(yīng) 此舍棄傳統(tǒng) 的算計(jì)方法求來(lái) 取、　因制作電感，傳統(tǒng)為法方不經(jīng)試測(cè)修正難以滿足最要　因佳

。求

至于音高單元的分頻感　．與負(fù) 載電聯(lián)串，未　就不存在像，那樣的功和阻尼耗問(wèn) 題但。是希仍Ｊ　，望其阻電盡能可些小因。為它與負(fù)載聯(lián) 并，著旁　路起來(lái) Ｃ自殘的余低頻音成分的作。如用阻值過(guò)　．大，影會(huì)響高音分網(wǎng)頻對(duì)低絡(luò)音頻的減衰陡。度就　根據(jù) 以上所，述感電流電直阻數(shù)的值在理上論　越是越小好，際應(yīng)用中對(duì) 感電直流電阻值的要　實(shí)求，從小它減對(duì)電路的影響面方去確。具定體說(shuō)

下應(yīng)介面紹用改經(jīng) 公驗(yàn) 的式算計(jì) 方法，此方法能夠滿　足佳最要求，而且對(duì)它些一特殊構(gòu)結(jié) 寸尺的電

感計(jì)算確精也度很高。

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２　 ? �。�

南陽(yáng)

師范學(xué) 學(xué) 報(bào)　院

第４卷

４

佳最結(jié)構(gòu) 電的感計(jì)

設(shè)算需所電感量　（Ｈ）為直流電阻其為尺，ｔｚ（。先　用下式求出繞的結(jié) 組構(gòu) 數(shù) ｂ參　Ｑ。

）�。�

計(jì)算

例：舉算ｌ、Ｈ阻值為８０的空心感　電計(jì) 電ｍ．

線圈Ｑ最的佳結(jié) 構(gòu)尺寸及繞制參數(shù)。

“√

６０�。剑ǎ� ）　一６．�。�，＾ｍ一０１８’ √ ＝１．／一８ｍ

６：２

６

７，、

Ⅳ：ｌ８Ｌ／ｂ＝１．８￣１０／２１＝１５．９￣８／９８００１／８�。�

）匝　ｄ：，．０４／／ �。埃剑矗� １￣Ｎ８６８１×１２￣ ÷ ８．１／１５０＝ �。罚�

ａ

ｒ）ｍ

。

參數(shù) ｂ實(shí) 際上就是繞組的高度寬和度同時(shí)，它也決定　了繞組的內(nèi) 徑和徑外，以一旦求得ｂ所　即按圖可制４繞組作架骨，中架骨外徑當(dāng)適加大　其１％左右，后然下用列各式求取有關(guān)繞制參。數(shù) ０

（ｍ）ｍ，

ｉ

８．廠 �。海罚� ｖ

３：

１

７３　而　麗＿．×８２：２８５（ｍ）０ｍ，１

．

Ｗ：ｂ／３２

１＝４（２ �。� ．１／）１４＝ｇ８。１（）

架骨的中軸心外取徑２＝２ｂｍ骨兩架夾　板４ｍ

，

距為間ｂ＝１ｒ骨架夾板外徑取４２，ａｂｍ＝４ｍ實(shí) 　８ｍ（

ｂ一　２ — ｂ一

際制時(shí)作可大加％１）　０。

計(jì)

算結(jié) 果：＝１ｂｍ２＝２ｍ　ｍ；２ｂ４。

ｍ：Ｎ１１匝５：．ｄ８０：７ｍｍ。５．

＝ｉ２５；ｍ＝１８。０．２Ｗｇ

圖電４骨架結(jié) 構(gòu) 尺寸感圖

如果用采導(dǎo)線直徑實(shí) 為Ｄ，用際ｋ＝０４則．［ �。模� ］，ｉ）行進(jìn)修正。（ｄ一ｉ，（＝ｋｉ　＋作為計(jì) 算驗(yàn) ，證者按上述結(jié) 果制作了一　支筆１Ｈ電感ｍ，測(cè) 電感實(shí)量１０誤ｍ差不過(guò) ５超。４．Ｈ，％　說(shuō)此法明繞制的電感量確準(zhǔn)。本算法計(jì)使即有沒(méi)　電感

測(cè) 表量，誤差感也不過(guò) 超５。電

％繞組匝數(shù) Ⅳ１．８＝￣Ｌｂ匝）９８／／（，　導(dǎo) 線銅心直徑＝０８１ｄ／４．　Ｎ４（ｍ）ａ　ｒｂ，導(dǎo)線總度長(zhǎng)ｉ８．／ｂｍ，：７１３￣Ｌ（）ｍ　導(dǎo)線總量Ｗ＝重／ｂ１４ｇ。３２（．

根據(jù) 銅）心直徑從ｄ線規(guī) 表中選取相應(yīng) 的標(biāo) 稱

直徑，

由導(dǎo) 線總重量可選購(gòu) 足夠量用高強(qiáng) 度的

漆包。線

另外把

本計(jì) 法算與以往的圖法表比較下，一可　以體會(huì)出法的優(yōu) 本點(diǎn) ：用料省、積小、繪需制圖　體不表

、差。誤　小

用本計(jì)采方算法繞制電感的經(jīng) 實(shí)驗(yàn) 對(duì) 比與，誤　差一小于般５，本上滿能足直應(yīng) 接用的要求。％基　由于以繞上制方法中，際使用導(dǎo)線銅心直　實(shí) 徑Ｄ總是得選計(jì)比直算ｄ大一些，徑而造成繞后　從

制

參考　　文　　獻(xiàn)