音箱分频是什么意思，专业术语音箱、扬声器、分频器、功放详解

很多朋友对音箱分频是什么意思，专业术语音箱、扬声器、分频器、功放详解不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

本文主要详细讲解扬声器、扬声器、分频器、功放。首先介绍了扬声器的组成、原理、分类、性能指标。其次介绍了扬声器的原理和使用方法。最后详细讲解了分频器和功率放大器的原理和方法。功能，跟随小编来详细了解一下吧。

一、 扬声器详解扬声器是指能够将音频信号转换为声音的设备。通俗地说，就是音箱主机箱或者低音炮箱体自带功放，将音频信号放大，然后从音箱本身播放声音，使声音更大。

扬声器是整个音响系统的终端。其作用是将音频电能转换成相应的声能并向空间辐射。它是音响系统中极其重要的一部分，负责将电信号转换成声信号供人耳直接聆听。

扬声器组成

市场上的音箱种类繁多，但无论是哪一种，都是由两个最基本的部分组成：扬声器单元（简称扬声器单元）和箱体。另外，大多数扬声器都至少使用两个或多个扬声器单元来实现所谓的多路分频再现，因此分频器也是必不可少的组成部分。当然，音箱内部可能还有吸音棉、逆变管、折叠“迷宫管”、加强筋/加强隔板等部件，但这些部件对于任何音箱来说都不是必需的。扬声器最基本的组成部分只有三个要素：扬声器单元、箱体和分频器。

扬声器发声的原理

要了解扬声器如何产生声音，我们首先需要了解声音是如何传播的。声音的传播需要介质（真空中声音无法传播）；声音必须通过所有气体、液体和固体作为介质来传播。这些作为传播媒介的物质称为媒介。就像水波一样，如果你在平静的水面上扔一块石头，水面就会产生波浪，然后从对岸蔓延到4周；声波也是这样形成的。声波的频率在20——20,000Hz范围内，人耳可以听到；低于或高于这个范围，人耳都无法听到。

水波和声波以同样的方式传播。只有通过介质的传播，人耳才能听到声音。

声波可以在气体、固体和液体中传播

我们先来说说音箱的工作原理。扬声器是将电信号转换为声信号的装置。它由线圈、磁铁、纸盆等组成。放大器通过线圈输出大小不等的电流（交流电），使线圈在磁场的作用下移动。线圈与纸盆相连，带动纸盆振动，然后纸盆的振动推动空气发出声音。

扬声器的发声原理

当扬声器接收到声源设备输出的电信号时，电流会通过扬声器上的线圈并产生磁场响应。通过线圈的电流是交流电，其正负极不断变化；当正极和负极相遇时，它们会相互吸引，线圈会被扬声器上的磁铁吸引并向后移动（在盒子内部）；当正极和正极相遇时，就会相互排斥。线圈向外移动（在盒子外面）。这种收缩和膨胀的节奏产生声波和气流，从而产生声音。它与我们说话时喉咙的振动具有相同的效果。

音箱有分类

音箱的分类有不同的角度和标准。根据扬声器的声学结构可分为气密箱、倒相箱（也称低频反射箱）、无源辐射扬声器、传输线扬声器等。详情请参见各自的特点。相关问题及解答。逆变箱是目前市场的主流；从音箱的尺寸和摆放位置来看，可分为落地箱和书架箱。前者体积较大，通常直接放置在地面上。有时音箱下方还会安装减震脚。指甲。由于箱体体积较大，方便使用更大、更多的低音单元，落地箱通常具有更好的低频、更高的输出声压级和较强的功率承载能力，因此适合较大的听音区域或要求更全面。使用场合。

书架盒体积较小，通常放置在三脚架上。它们的特点是放置灵活，不占用空间。但由于箱体体积以及低音单元口径和数量的限制，它们的低频通常不如落地箱，而且其功率承载能力和输出声压水平也较小。适合在较小的听音环境中使用；根据播放的频率带宽窄，有宽带扬声器和窄带扬声器。大多数扬声器的设计目标是覆盖尽可能宽的频带。这是一个宽带扬声器。最常见的窄带扬声器是随着家庭影院而出现的低音炮（subwoofer）。它们仅用于恢复从超低频到低频的非常窄的频段。根据是否内置功放，可分为无源音箱和有源音箱，前者不内置功放，后者有内置功放。目前，大多数家用扬声器都是无源的，但低音炮通常是有源的。

音箱性能指标

一般来说，音箱上都会标注很多应用参数。最常见的是：

功率：一般以W或VA来衡量，常见的是标称功率[额定功率、不失真功率]，是指在非线性失真不超过扬声器标准范围的情况下的最大输入功率。是音箱的正常工作功率，长期连续工作不会损坏。

灵敏度：它的定义是当对扬声器施加1瓦的粉红噪声电压时，距参考点一米处产生的声压。以分贝[db] 表示。扬声器的灵敏度越高，在相同的驱动功率下，声音就越大。当使用低功率放大器时，这种灵敏度非常重要。

阻抗：是指音频信号加到扬声器输入端时扬声器所呈现的纯电阻。常见的有4欧姆和8欧姆，国外也有3欧姆和5欧姆系统。使用时一定要与功放的输出阻抗相匹配。特别是功放阻抗与扬声器的匹配尤为重要。

二、 音箱详解音箱也称“音箱”。它是一种非常常用的电声换能器件，在发声的电子电气设备中都可以看到它的身影。

1、 音箱原理

扬声器是一种将电能（放大器输出）转换成声音（机械能）的装置。根据结构不同，扬声器可分为电动式、电磁式、压电式等，电教工作中最常用的扬声器是电动式扬声器。

(1) 电喇叭扬声器

电喇叭式扬声器又称高音扬声器，其结构如图1所示。主要由磁路系统、振动系统和助声管三部分组成。磁路系统和振动系统安装在一起，称为音头。发音头和辅助音可以分离成一体。

磁路系统由永磁体和软铁组成，磁场集中在间隙处。振动系统由位于磁隙中心的振膜和音圈组成。当音频电流通过音圈时，在磁场力的作用下，音圈带动振动膜前后运动，引起空气振动。因为音头前面有一个帮手，所以它可以与空气产生共鸣，发出响亮的声音。"?xml:命名空间前缀=on ns=“urn:schemas-microsoft-com:office:office”/》

图1 电喇叭扬声器

(2) 电动纸盆扬声器

电动纸盆扬声器又称低音扬声器，其结构如图2所示，主要由磁路系统和振动系统两部分组成。

磁路系统由环形永磁体和软铁组成，磁场集中在间隙处。振动系统由带有音圈的纸盆组成，弹性片将音圈固定在磁隙中心。当音频电流通过时，音圈在磁场力的作用下随纸盆往复运动，从而发出声音。

图2 电纸盆音箱

(3) 组合扬声器

为了提高声音播放质量和扩大有效频率范围，通常将几个不同频率响应范围的扬声器组合在一起，安装在同一个辅助扬声器箱中，形成组合扬声器箱。它可以显着改善整个音频范围内的频率响应曲线。

2、 音箱使用

(1)正确选择扬声器类型。在室外使用时，应使用电喇叭式扬声器；在室内使用时，应使用电动纸盆式场扬声器，并选择好帮手箱；当需要还原高保真声音时，应使用高品质的组合扬声器。

(2)扬声器在电路中接受的功率不能超过其额定功率，否则会烧坏音圈或振动。

(3)注意扬声器的阻抗要与功放的输出阻抗相匹配，以免损坏扬声器或功放。

(4)使用电喇叭式扬声器时，必须将发声头放在辅助音管上，然后通电，否则发声头容易损坏。

(5)两个或多个扬声器一起使用时，必须注意相位问题。如果倒置，声音会明显衰减。设置立体声扬声器时，要注意不要接错相。

(6)使用立体声播放系统时，两个扬声器应分开适当的距离，如图3所示。根据经验，两个扬声器之间的距离应等于扬声器到中间的长度观众的。

图3 立体声扬声器布局

三、 分频器详解分频器其实是音箱内部的一个小部件，同时也是一个非常重要的部件。分频器虽然很不起眼，但是它的作用却不容忽视。音箱播放声音时，需要经过分频处理后才能释放。目前有两种主要类型的交叉。一种是模拟分频器，另一种是数字分频器。在大多数人的理解中，分频器实际上就是一个音箱。脑子不能缺。

分频器原理

从电路结构来看，分频器本质上是一个由电容和电感组成的LC滤波网络。高音通道是高通滤波器，只允许高频信号通过，阻挡低频信号；低音通道则正好相反，它只允许低音通过，高频信号被阻挡；中频通道是带通滤波器，只是一低一高两个分频点之间的频率可以通过，高频成分和低频成分都会被阻挡。在实际分频中，有时为了平衡高低单元的灵敏度差异，会加一个衰减电阻；另外，有的分频器还增加了由电阻和电容组成的阻抗补偿网络，目的是使扬声器的阻抗曲线心理上平坦，以利于放大器的驱动。

由于目前的音箱大多采用多单元分频段播放设计，因此必须有一种装置能够将功放送来的全频段音乐信号根据需要分为高低音输出或高、中、低音输出。为了连接到相应的扬声器单元，分频器就是这样的一个设备。如果将全频段信号不经分配直接送入高、中、低音单元，单元频响范围之外的“多余信号”会对正常频段内的信号还原产生不利影响，而甚至可能导致高音单元和中音单元损坏。

分频器的作用

1、 基本分频

无论哪种类型的电子分频器，主要的功能和任务当然是分频。由于现在扬声器种类繁多，需要在系统中灵活配置不同功能和频率的电子分频器。现在常用的电子分频器有2路分频器、3路分频器、4路分频器。如果区分的话，超过4个分区就太复杂了，没有意义。分频器可以合理分配各单元的功率，使各单元具有适当的相位关系，以减少各单元在工作时出现的声干扰失真。

2、 保护扬声器

我们知道，不同的扬声器的工作频率是不同的。一般来说，口径越大的扬声器，低频特性越好，频率下潜也越低。电子分频器可以提供不同扬声器所需的最佳工作频率，弥补单元在某一频段的声音缺陷，让各种扬声器更加合理、安全地工作。因此，电子分频器除了分频任务外，在正常使用时还有一个更重要的功能：保护音箱设备。

3、 增加声音层次感

如果一个音响系统中有很多不同类型的扬声器，并且没有使用电子分频器，那么不同扬声器之间就会出现大量的频率叠加和重复，声音干扰就会变得严重，声音会发生变化。一定是模糊的。如果在音响系统中采用电子分频器进行合理的分频，使不同的扬声器处于最佳的工作状态，那么不同扬声器发出的声音的频率范围就几乎不会重复，同时，声波相互干扰的现象就会减少。声音会变得格外清晰，音色会更好更有层次！

分频器的分类

分频器主要有两种类型：一种是被动分频器（PassiVe Crossover），也称为功率分频器；另一种是主动分频（Active Crossover），也称为电子分频。

1、 被动分频

无源分频器是扬声器中内置的分频器，由电容和电感滤波网络组成。其特点是在功放和扬声器之间设置分频网络。这种分频器将直接从功放出来的全频音频功率信号分成低音和高音或低音、中音和高音，并将划分后的信号按照不同频段分配到各个频段的扬声器。在全频高低音或高、中、低音有源分频扬声器中，无源分频电路完成分频任务。

无源分频器的优点是：一是结构简单，成本低，与音箱安装在一起，不需要调节，使用方便。其次，系统的连接也比较容易，只要将全频信号输入到功放，将功放与扬声器连接在一起，就可以实现全频域的声音播放；第三，需要更少的功率放大器。一般一台功放可以带两个全频无源分频扬声器，因此系统成本较低。

无源分频的缺点是：首先，分频网络要承受加到扬声器上的大量功率和电流，因此必须使用较大的电感，并且由于电感的参数与扬声器阻抗直接相关，而且扬声器的阻抗也是频率的函数，与标称值偏差较大，因此误差较大，计算困难；其次，功放输出的功率音频信号经过电容和电感滤波器后，不可避免地会受到电容和电感非线性的影响。造成失真，声音失真是不可避免的；第三，功放输出的音频功率信号每次经过电容、电感器件都会造成功率信号损失，因此无源分频的功率信号损失较大。最后，分频衰减率不能做得太高，一般最大为12dB/octave。频分交叉区干扰较大。这是因为无源分频器提高分频衰减率的方式是增加电容或电感，即滤波器阶数。但增加电容器或电感器的数量意味着增加信号失真和功率损耗。提高分频衰减率的结果是带来其他更多的问题。

顾名思义，无源分频是一种“无奈”的方法：必须对功放输出的全频功率信号进行分频。不分频会引起一系列问题，所以只能对功率信号进行分频。为了降低系统成本，民用音箱均采用无源分频。专业音箱与民用音箱在需求、聆听对象、使用者等方面都有很大不同。因此，除了无源分频音箱外，还有有源分频音箱。

2、 主动分频

有源分频器是一种对全频音频微弱信号进行分频的装置。一般由有源电子电路分频系统组成。其特点是分频系统位于功率放大器的前面。全频音频经过弱分频后，将低音、高音或低音、中音、高音信号送至各自的功放，再由功放分别输出至低音、高音或低音、中音、高音扬声器。这种方法称为有源分频，因为它工作在信号较弱的情况下，可以采用低功耗电子有源滤波器来实现分频。

无源分频扬声器的每个扬声器单元都有自己的电源信号接口。有些高低音分离的音箱可以有两种连接方式：有源分频和无源分频。这些扬声器后面有主动分频器。交叉（Active）和被动（Passive）切换。扬声器上的一些切换开关还配备有锁定机构，以避免意外切换。使用主动分频模式时，务必将分频模式开关拨至“Active”侧，将高音放大器连接至高音（Hi2h）输入，将低音放大器连接至低音（Low）输入。

有源分频有很多优点。一、由于采用弱信号电子电路信号进行分频处理，声音信号损失小，失真小，重放音质好；第二，分频衰减率可以比无源分频更高。很容易达到24dB/倍频程。分频面积比无源分频面积小得多。频率交叉区高低音单元声音之间的干扰基本克服；第三，具有良好的可调性和电力性。音质指数高。

有源分频的缺点都不涉及音质。主要问题是：一是成本高、投资大。由于有源分频方式需要高低频各通道独立的功率放大器，因此使用的功率放大器较多。例如，一拖二的分配音箱需要由两个功放驱动；二是增加了电子分频器，这使得连接和调节的难度增加。

四、 功率放大器详解功率放大器，简称功放，俗称“放大器”，是音响系统中最基本的设备。它的任务是处理来自信号源（在专业音频系统中，来自调音台）的微弱电信号。放大驱动扬声器产生声音。

功率放大器的组成

功放性能指标

输出功率：单位为W。由于各个厂家的测量方法不同，所以有一些不同的名称。例如，额定输出功率、最大输出功率、音乐输出功率、峰值音乐输出功率。

音乐功率音乐功率：是指在输出失真度不超过规定值的情况下，功放对于音乐信号的瞬时最大输出功率。

峰值功率峰值功率：指功放音量调到最大而不失真时，功放能输出的最大音乐功率。

额定输出功率额定输出功率：谐波失真度为10%时的平均输出功率。也称为最大有效功率。一般来说，峰值功率大于音乐功率，音乐功率大于额定功率。一般来说，峰值功率为额定功率的5-8倍。

频率响应频率响应：表示功率放大器的频率范围以及频率范围内的不均匀性。频响曲线的平坦度一般用分贝（db）来表示。家用HI-FI功放的频率响应一般为20Hz--20KHZ正负1db。这个范围越宽越好。一些顶级功放的频率响应已达到0--100KHZ。

失真：理想的功放应该将输入信号放大并忠实地还原，不发生任何变化。然而，由于各种原因，经功放放大的信号与输入信号相比往往会产生不同程度的失真。这种扭曲就是扭曲。以百分比表示，值越小越好。 HI-FI功放的总失真度在0.03%--0.05%之间。功放的失真包括谐波失真、互调失真、交越失真、削波失真、瞬态失真、瞬态互调失真等。

信噪比信噪比：指信号电平与功率放大器输出的各种噪声电平的比值，用db表示。该值越大越好。一般家用HI-FI功放的信噪比都在60db以上。

输出阻抗输出阻抗：呈现给扬声器的等效内阻称为输出阻抗

功率放大器的工作原理

功放的工作原理其实很简单。是将音源播放的各种声音信号放大，推动扬声器发出声音。下面详细解释一下常见的D类功放的工作原理：

D类功率放大器是放大元件处于开关状态的放大方式。当没有信号输入时，放大器处于截止状态，不消耗功率。工作时，输入信号使晶体管进入饱和状态。三极管相当于一个导通的开关，直接连接电源和负载。理想的晶体管不消耗功率，因为它没有饱和压降。事实上，晶体管总是具有较小的饱和压降并消耗一些功率。这个功耗只与管子的特性有关，与信号输出的大小无关，因此对超高功率应用特别有利。理想情况下，D类功放的效率为100%，B类功放的效率为78.5%，A类功放的效率只有50%或25%（取决于负载模式）。

D类功率放大器实际上只具有开关功能，早期仅用于继电器、电机等执行器的开关控制电路。但随着数字音频技术的不断深入，对开关功能（即产生数字信号的功能）的研究不断深入，将其与Hi-Fi音频放大结合使用的道路也越来越清晰。 20世纪60年代，设计人员开始研究用于音频放大的D类放大器技术。 20 世纪70 年代，Bose 开始生产D 类汽车放大器。一方面，汽车电池供电需要更高的效率，另一方面，空间太小，无法容纳大散热结构的功率放大器。两者都希望有一个高效的放大器，例如D类放大器来放大音频信号。关键步骤之一是音频信号的调制。

图1是D类功率放大器的基本结构，可分为三个部分：

第一部分是调制器。最简单的只需要用运放组成比较器即可。在原始音频信号上添加一定的直流偏置，置于运放的正输入端。通过自振荡产生三角波并加到运放的负输入端。当正端电位高于负端三角波电位时，比较器输出高电平，否则输出低电平。如果音频输入信号为零，直流偏置三角波峰值为1/2，则比较器输出的高低电平持续时间相同，输出为占空比为1:1的方波。当有音频信号输入时，在正半周期间，比较器输出高电平的时间长于低电平的时间，且方波的占空比大于1：1；在负半周期期间，由于直流偏置，比较器正输入端的电平仍然大于零，但音频信号幅度高于三角波幅度的时间大大减少，方波占空比小于1：1。这样，比较器输出的波形就是脉宽受到音频信号幅度调制的波形，称为PWM（PulseWidthModulation）或PDM波形。音频信息被调制成脉冲波形。

第二部分是D类功率放大器，它是脉冲控制的大电流开关放大器，将比较器输出的PWM信号变成高电压、大电流、大功率的PWM信号。可以输出的最大功率由负载、电源电压和晶体管允许流过的电流决定。

第三部分需要恢复大功率PWM波形中的声音信息。方法很简单，使用低通滤波器即可。但由于此时电流较大，RC结构低通滤波电阻会消耗能量，无法使用。必须使用LC 低通滤波器。当占空比大于1：1的脉冲到来时，C的充电时间大于放电时间，输出电平上升；当窄脉冲到来时，放电时间较长，输出电平下降，这与原始音频信号的幅度变化一致。这样就恢复了原来的音频信号，见图2。

D类功率放大器的设计考虑与AB类功率放大器完全不同。此时，功放管的线性度意义不大，开关响应和饱和压降更为重要。由于功放管处理的脉冲频率是音频信号的几十倍，且要求保持良好的脉冲前缘和后缘，因此管子的开关响应必须良好。另外，整机的效率完全在于管道饱和压降所造成的管道消耗。因此，饱和管压降小不仅效率高，而且可以简化功放管的散热结构。几年前，此类高频大功率管的高昂价格在一定程度上限制了D类功放的发展。如今，以小电流控制大电流的MOSFET已广泛应用于工业领域。特别是UHCMOSFET近年来已应用于Hi-Fi功率放大器，器件障碍已被消除。

调制电路也是D类功放的特殊部分。要将20KHz以下的音频调制成PWM信号，三角波的频率至少要达到200KHz。如果频率太低，无法满足同样要求的THD标准，则对无源LC低通滤波器的元件要求就高，结构也复杂。频率高，输出波形的锯齿波小，更接近原始波形，THD小，滤波器可用阻值低、体积小、精度要求相对较差的电感和电容制作，成本高相应减少。但此时晶体管的开关损耗会随着频率的升高而增大。无源元件的高频损耗和频率偏移的趋肤效应会降低整体效率。较高的调制频率也会造成射频干扰，因此调制频率不能高于1MHz。

同时，三角波的形状、频率的准确性以及时钟信号的抖动都会影响后期恢复的信号和原始信号，造成失真。因此，为了实现高保真度，需要考虑许多与数字音频保真度相同的考虑因素。

另一个与音质有很大关系的因素是驱动器输出和负载之间的无源滤波器。该低通滤波器在大电流下工作，负载为扬声器。严格来说，设计时应该考虑扬声器阻抗的变化，但将扬声器指定为功放产品是不可行的，因此D类功放与扬声器的搭配对于发烧友来说有更多的空间。

功放的作用

功率放大器的作用是放大音源或前置放大器发出的微弱信号，推动扬声器播放声音。一个好的音响系统放大器起着重要的作用。

功率放大器是所有类型音频设备中最大的家族。它的主要作用是放大音源设备输入的微弱信号，产生足够大的电流，驱动扬声器再现声音。由于功率、阻抗、失真、动态以及使用范围和控制调节功能不同的考虑，不同的放大器在内部信号处理、电路设计和生产工艺上也有所不同。

以上知识分享希望能够帮助到大家！