音箱耳机入门 分频器的相位问题

2013-08-02 10:42:20  来源：www.soomal.com/  发布者：夏昆冈  版权：转载


多单元的设计,不管是音箱还是耳机,理想化的结果都是多单元能够相互完美配合,但这种情况基本只存在于设计师的脑海或者PPT,现实总会被"相位"问题搅乱.这个问题不太好表述,我们尝试尽量说清楚.

　　我们先来温习一下分频是怎么回事.以双分频为例,分频器把完整的信号分成高、低两组频率段,分别交给高低音扬声器来完成工作.高低音扬声器会有个交叉的区域,这个区域内的频段信号,高低音扬声器都会同时做出反应.假设某个多单元的音箱或者耳机的分频点在3kHz,那么输入一个3kHz的信号,高低音会同时发声.温习到这里,我们可以开始讲解"相位问题"了.

　　波循环一周的相位为360度.相位180度时,与原始波形为互为反相.互为反相的波可以完全抵消为零,我们曾经利用波的这个特性开发过《Soomal 煲箱工具V1.0简体中文版 For Windows 2000/XP/Vista/7 下载》[作者: Soomal ] ,在分频器的设计当中,高低两组频率或多或少的会产生相位差,那么这些相位差可能产生什么结果呢?我们做个试验来模拟一下.

　　创建一个-20dB的正弦波

　　-20dB的正弦波的信息

　　复制一份-20dB的波与原波叠加

　　复制一份-20dB的波与原波叠加,产生了一个约-14dB的新波

　　复制一份-20dB的波,并裁剪掉最前面的-0.003毫秒,用于产生与原波的相位差

　　将裁剪掉0.003毫秒的波与原波叠加

　　将裁剪掉0.003毫秒的波与原波叠加,产生的是一个约-15dB的新波

　　两组合并测试得到的结果并不一样,有相位差的产生了能量损耗,得到的新波要低1dB.在分频器的设计当中,出现这种情况就意味着声音在损耗,而且波形也会失真,不够原汁原味,优秀的设计,一定是高低频交汇处的中频饱满无凹陷的,因为能量得以最大程度的保持.
　　分频手段的改进,主要围绕降低分频器的相位而发展,但展示手段往往就是一条频响曲线.凹陷的频响曲线,可能是出现分频瑕疵,那么平直的频响曲线是否代表好声呢?并非如此,因为相位凹陷的曲线同样可以补平,但失真的波形是补不回的.分频器的相位差问题很少被人提及,一是难以克服,二是难以理解,说一大堆技术介绍往往还不如几句忽悠开启脑补来得直接.
　　至于分频器为什么会产生相位差,什么样的技术会降低相位差,不是本篇的内容,网上有些分频器设计的资料,有兴趣可以参考,不过这已经不再是"入门"了.