分頻電路的應(yīng)用【文獻綜述】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻綜述</p><p><b>　　電氣工程及自動化</b></p><p><b>　　分頻電路的應(yīng)用</b></p><p>　　摘要：信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，數(shù)字化的浪潮正在迅速地席卷全球。數(shù)字信號處理作為數(shù)字化最重要的技術(shù)之一，在其應(yīng)用的廣度和深度方面，正以前所未有的速度

2、向前發(fā)展。數(shù)字化是各種信息進行有效獲取、存儲、處理、交換、綜合與應(yīng)用的基礎(chǔ)，而數(shù)字信號處理器性能的不斷提高，開發(fā)工具的日臻完善，價格迅速下降，使其在語音合成與識別、圖像處理、雷達、通信、聲吶、多媒體、高速控制、醫(yī)療設(shè)備、儀器儀表、家用電器等眾多領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 分頻器;分頻電路; 儀器儀表</p><p><b>　　1 引言</b&

3、gt;</p><p>　　在電子電路中，分頻電路有著極其又廣泛的應(yīng)用。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，用微處理器單片機等采用軟件的方法可以靈活的進行分頻處理， 在一個揚聲器系統(tǒng)里，人們把箱體、分頻電路、揚聲器單元稱為揚聲器系統(tǒng)的三大件，而分頻電路對揚聲器系統(tǒng)能否高質(zhì)量地還原電聲信號起著極其重要的作用。尤其在中、高頻部分，分頻電路所起到的作用就更為明顯。</p><p><b>　　2 分

4、頻電路的應(yīng)用</b></p><p>　　隨著科技的迅速發(fā)展，分頻電路合理地分割各單元的工作頻段，合理地分割各單元的工作頻段。不僅如此，分頻電路還使各單元之間具有恰當?shù)南辔魂P(guān)系以減少各單元在工作中出現(xiàn)的聲干涉失真，利用分頻電路的特性以彌補單元在某頻段里的聲缺陷，將各頻段圓滑平順地對接起來。顯然，分頻電路的這些作用已被人們所認識和接受。</p><p><b>　　3

5、分頻點的選擇</b></p><p>　　分頻點指分頻器高通、帶通和低通濾波器之間的分界點，常用頻率來表示，單位為赫茲。分頻點應(yīng)根據(jù)各頻段揚聲器單元或音箱的頻率特性和功率分配來具體確定 </p><p>　　(2）分頻點的選擇：</p><p>　　1、考慮中低單元指向性實用邊界頻率f=345/d（d=單元振膜有效直徑）。通常8”單元的邊界頻率為2k，6

6、.5”單元的邊界頻率為2.7k，5”單元為3.4k，4”單元為4.3k。也就是說使用上述單元，其分頻點不能大于各單元所對應(yīng)的實用邊界頻率。</p><p>　　2、從高音單元諧振頻率考慮，分頻點應(yīng)大于三倍的諧振頻率。也就是說從高音單元的角度出發(fā)，通常分頻點應(yīng)大于2.5k。</p><p>　　3、考慮中低音單元高端響應(yīng)Fh，通常分頻點不應(yīng)大于1/2Fh。實際上，二分頻音箱上述條件很難得到同

7、時滿足。這時設(shè)計者應(yīng)在這三者中有一個比較好的折中選擇。但必須強調(diào)的是，第一個條件即實用邊界頻率應(yīng)該優(yōu)先滿足。</p><p>　　4、三分頻的情況下，通常應(yīng)將兩個分頻點隔得愈遠（應(yīng)在三個倍頻程以上），組合后的系統(tǒng)響應(yīng)會變得愈好。否則，將會出現(xiàn)復(fù)雜的干擾輻射現(xiàn)象。</p><p>　　5、低音與中音的分頻點應(yīng)考慮人聲聲像定位的問題。應(yīng)使人聲的重放盡可能由中音單元來承擔，以避免人聲的聲像定位音

8、色發(fā)生過大的變化。這一點往往容易被設(shè)計者所忽視。通常這一分頻點應(yīng)為200-300Hz</p><p>　　我們知道，人可以聽到的聲音的頻率范圍是在20Hz—20kHz之間，祈望僅使用一只揚聲器就能夠保證放送20Hz—20kHz這樣寬頻率的聲音是很難做到的，因為這會在技術(shù)上存在各種各樣的問題和困難。所以，在通常情況下，高質(zhì)量的放音系統(tǒng)為了保證再現(xiàn)聲音的頻率響應(yīng)和頻帶寬度，在專業(yè)范疇內(nèi)大都采用高低音分離式音箱放音。而

9、采用高低音分離式音箱放送聲音時，就必然要對聲音按頻段分離，將聲音按頻率分段的個數(shù)就是聲音分頻數(shù)。</p><p>　　聲音的分頻主要是受揚聲器的控制，9揚聲器的優(yōu)點是眾所周知的，就是電路簡單，只要一套功放、一套分頻器，接上音響就可以放音了。絕大多數(shù)揚聲器都有自己最適合的頻率范圍，真正的高質(zhì)量全頻揚聲器非常少見并且價格極端昂貴。同時為了克服不同頻率聲音揚聲器引起的切割失真和減少同一音箱中的不同揚聲器之間產(chǎn)生的聲音干

10、涉現(xiàn)象，必須對聲音進行分頻，將不同頻段的聲音送入不同的揚聲器。</p><p>　　從分頻方式看可以分為兩種，一種是主動分頻（PassiveCrossover），或者叫電子分頻，也可以叫外置分頻、有源分頻；另一種是被動分頻（ActiveCrossover），或者叫功率分頻，也可以叫內(nèi)置分頻、無源分頻。主動分頻是指分頻器不在音箱內(nèi)部，而在功率放大之前，由于此時聲音信號很弱，因此容易將聲音徹底分頻，缺點是相應(yīng)的電子線

11、路分頻點較為固定，不容易和不同揚聲器配合，常見于高端和專業(yè)音響，隨著多路功放的普及，主動分頻方式比以前普及很多。被動分頻是指分頻器在音箱內(nèi)，此時聲音信號已經(jīng)經(jīng)過放大，分頻電路會造成一定干擾，但音箱可以適用于不同功放。</p><p>　　最簡單的分頻就是二分頻，將聲音分為高頻和低頻，高低音分頻采用無源電子分頻電路,其目的是減刁、失真與提高音質(zhì)。分頻點需要高于低音喇叭上限頻率的1/2，低于高音喇叭下限頻率的2倍，一

12、般的分頻點在2K到5K之間。8電子分頻器設(shè)計為二階三分頻二分頻結(jié)構(gòu)，增設(shè)前置緩沖級和輸出跟隨器，使分頻網(wǎng)絡(luò)與其它電路隔離，保證其精準度和穩(wěn)定性。但是這樣分頻對低音照顧仍然不夠完善，因為低音為了獲得更好效果，往往需要單獨處理，并且揚聲器的切割失真對低音的影響也最大，因此近些年三分頻逐漸流行起來。三分頻是將聲音分為低音、中音和高音，有兩個分頻點，低音分頻點一般在200Hz以下，或者120Hz，甚至更低，高音分頻點一般為2Hz－6KHz。此外

13、也有少量的四分頻或者多分頻系統(tǒng)。顯然更多分頻數(shù)理論上更有利于聲音的還原，但過多的分頻點會造成整體成本上升，并且實際效果提升有限，因此常見的分頻數(shù)仍然是二分頻和三分頻. </p><p><b>　　4 分頻器優(yōu)點：</b></p><p>　　每只放大器工作頻帶變窄</p><p>　　由于采用了先分頻再放大的電路設(shè)計，因此每組放大器所接收到的

14、音頻信號頻帶，相對傳統(tǒng)的功率分頻電路放大器來說都會變窄。10電子分頻相比較傳統(tǒng)的電容電感分頻發(fā)有不少好處，比如說濾波線路面對的就是放大器輸入端與下一級緩沖等純電阻負載，線路可以做的簡單且穩(wěn)定。11現(xiàn)代高保真放音大都采用LC功率分頻器損耗較大，高質(zhì)量電感線圈和電容價格貴，業(yè)余條件下制作不容易。</p><p><b>　　低頻過載可能性降低</b></p><p>　　

15、低頻過載可能性降低的問題其實與上面的優(yōu)勢是相聯(lián)系的，可以說低頻過載可能性降低是單個放大器工作頻率變窄的結(jié)果或好處之一。由于音頻信號的中低頻占據(jù)了整個信號能量的大部分，因此傳統(tǒng)的放大器（假設(shè)采用的是同一款功放IC），在回放電平較大的信號時，如果先全頻放大的話，很可能出現(xiàn)削頂失真。而先分頻再放大的話，則有可能避免這一點。首先，高頻信號可以不受中低頻的影響單獨放大；其次，截掉高頻信號后，降低了放大帶寬要求，功放IC在放大是，冗余度也更寬裕了，

16、這對提升回放音質(zhì)的確是有好處的。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]趙紅怡.DSP技術(shù)與應(yīng)用實例[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003，6.</p><p>　　[2]黃正瑾，徐堅.CPLD系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)入門與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版，2003，</p><p>　　[3]黃鳳英

17、.DSP原理及應(yīng)用[M].南京：東南大學(xué)出版社，1997,12.</p><p>　　[4]章云，謝莉萍.DSP控制器及其應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版，2001，8.</p><p>　　[5]王誠，薛小剛，鐘信潮.FPGA/CPLD設(shè)計工具—XlinxISE使用詳解[M].北京：人民郵電出版社，2005，1.</p><p>　　[6]徐光澤, 阮耘, 楊惠如,

18、 周漢和, 郜松, 肖斕楠. 電子分頻在音響系統(tǒng)中的移植及可行性實驗[J]. 電聲技術(shù) , 2002,(01). </p><p>　　[7] 陳秀昌. 兩路電子分頻功放及揚聲器系統(tǒng)[J]. 家用電器.消費. </p><p>　　[8]趙劍青.高保真電子兩分頻功放及音箱[J].電子報,2002.</p><p>　　[9] 程平. 平衡之美——Linn Katan

19、音箱[J]. 電器評介 , 2003,(Z1).</p><p>　　[10]莫懷忠.高品質(zhì)多媒體有源音箱制作[N].電子報,2002.</p><p>　　[11]DanielK,GangadharS,Mock G,etal,Creatinga Second-Level Bootloader for FLASH, Bootloading on TMS320C6000 Platform W