| -般超重低音是指120Hz以下的音頻，重低音是指220Hz～100Hz的音頻。無論是通俗音樂還是經(jīng)典音樂，無論是自然音樂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，音樂就會缺少臨場感。
超重低音的力度感很強，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獨立的聲道錄制外，我們目前聽到的超重低音都是從全頻帶的聲音信號中分離出來的。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，每路喇叭之間的頻率覆蓋有一定的重疊。同時，錐盆喇叭的阻抗曲線也是非線性的，在諧振頻點處最大，100Hz～500Hz處最低，隨頻率的上升，阻抗隨之升高。這就意味著對不同頻率的信號，即使輸入到喇叭的功率一樣，喇叭發(fā)出的聲音強度也不一樣。要使各路喇叭產(chǎn)生的聲壓讓人耳聽起來與原始音樂信號大致相同，推動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100W的三分頻系統(tǒng)，分頻點為一400Hz和3kHz，那么低音聲道需要50W．中音為35W。高音為15W，必須以這個比例關(guān)系來統(tǒng)籌設(shè)計，并通過調(diào)整RC濾波器的插入損耗和放大器的增益來獲得整個系統(tǒng)的均衡。對于重低音系統(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，也可以采用無源RC分頻．還可以采用有源功率分頻。
(1)無源RC分頻
無源RC電子分頻的電路簡單，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這個缺點。
圖2是一階RC濾波器電路，分頻點選在120Hz．主通道加入了l0dB的衰減以平衡主通道和超重低音通道。實踐中可以對分頻點和衰減量進行調(diào)整。要求RC分頻網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗遠大于信號源的輸出阻抗，RC分頻網(wǎng)絡(luò)的輸出阻抗遠大于功率放大器的輸入阻抗。
信號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~,，
分頻點的計算公式是：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)值時還不能滿足需要，可以同時調(diào)整功率放大器的增益來滿足需要。
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，為了說明問題，圖中元件是按轉(zhuǎn)折頻率(f0)為120Hz取值。
對于增益(AO)不等于1的典型電路，業(yè)余條件下為計算方便，可讓R1=R2，Cl=C2；對于增益(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的取值無關(guān)．電路的計算和調(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塊雙運算放大器NE5532來完成輸入緩沖隔離、重低音信號的分離、主聲道信號與超重低音信號的分離、輸出緩沖等，性能完善，不過這個電路比較復雜，如果不嚴謹制作，會適得其反。
在圖6中．IClB、IC2B將左、右聲道的信號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的分離。IClA、IC2A將左、右聲道信號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，同時起到延時作用．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。然后信號分別送入由IC4B、IC5B組成的反相器，最后送入IC6A、IC6B組成的減法器。分別與分離出來的超重低音信號相加。反相的全頻信號和重低音信號相加使得到了不含超重低音信號的左、右聲道信號，干凈純正。這是本電路的另一大特點。這種分頻方法基本上不存在相位干涉現(xiàn)象，分頻曲線不會產(chǎn)生在分頻點各自下跌后再相交的現(xiàn)象，也就不會造成合成后的曲線出現(xiàn)峰谷或者峰鼓現(xiàn)象。 |
