★广州汽车音响改装★先歌分享：喇叭系統的灵魂深处―分音器

分音器對於喇叭系統的重要性何在？好比組好了一套電腦，所有硬體都裝配完成，卻發現少了軟體，這台電腦就跟廢鐵沒啥兩樣。喇叭少了分音器雖不至於無法發聲，但即便是用了再好的單體，效果也絕對大打折扣。或許有人會說用全音域單體不就得了，還省了分音線路，但事實上，全音域系統若加了帶通式分頻與相位等化線路，其表現會更上層樓，因此，以喇叭系統的靈魂來形容分音器非常貼切。
    
    分音器的功能是什麼？
    
    主要有「提供斜率與分頻點」，及「控制阻尼係數」二項功能。
    
    1.提供斜率與分頻點―人耳能聆聽的音頻範圍大約橫跨了20Hz~20kHz的音域，但目前似乎還沒有辦法能以一只單體便完美再生20Hz至20kHz的聲音，更遑論新一代的體與訊源能播放出數十kHz以上的高頻。變通的方式就是用大小不同的單體各自負責不同的頻段，將20Hz至20kHz接續出來。因為每個單體都有一個最佳工作頻域，然後往高低兩端自然衰減，如圖一，灰線表示一個兩音路喇叭的高音與低音單體的自然衰減狀態（他們的另一端未標示出來），但實際應用上，我們並不希望它自然衰減，而用分音器讓單體以我們希望的斜率衰減（紅線），這樣才能夠控制兩單體音域重疊部分（綠色虛線）的相位與頻率響應狀況，如果分音器設計得宜，就會得到近似圖中平坦的頻率響應。
    
    通常我們用多少「階」分音來設計，一階分音表示每八度音程衰減6dB（-6dB/octave），二階是每八度音衰減12dB（-12dB/ octave），依此類推，四階分音則是每八度音衰減24dB（-24dB/ octave）。即階數愈高，衰減愈快。當這個兩音路喇叭的高、低音單體以我們希望的斜率衰減時，便交會出一個分頻點（Fx），讓單體各自在表現最佳的區域內工作，發出理想的聲音。
    
    2.控制阻尼係數―即Q值。分音器讓不同頻段重疊部分的頻率響應更為平坦只是其次，更重要的是，分音器具有相位等化（修正相位）的功能，能讓整個系統阻抗更容易受控制，相位表現最佳化。依據經驗，Q值低較佳，在0.5時最為恰當，不僅重疊部分的波動幅度最小，分頻點的相位也會趨近於0度。但Q值過低，頻率會衰減得過早，而減低高階分音的效果。
    
    什麼是幾「路」分音？幾個單體就是幾路嗎？
    
    幾「路」分音就是將喇叭系統劃分成幾個頻段，例如兩音路分成高、低音二個頻段，要將高音單體的下半截衰減（低通濾波），低音單體的上半截衰減（高通濾波），得出一個分頻點。三音路則分成高、中、低音三個頻段，就是兩音路中間再加一個高、低通濾波的中音路，得到二個分頻點，四音路則依此類推。另外還有一種二又二分之一音路喇叭，就是兩音路下面再加一個有高通濾波的低音，湊成二分之一音路。一個音路不一定只用一個單體，因此不能由單體數來判斷音路數，應由分頻點數目來判斷。
    
    低階分音與高階分音孰優？
    
    這的確是見仁見智的問題，但依我個人的經驗，高階分音因為各單體頻域重疊的部分較少，不僅音染較低，阻抗、相位的變化也較為單純，聲音表現更為理想。不過高階分音所用的元件多，效率因此較低，且相位等化與補償的線路更為複雜，也考驗設計者的功力。
    
    為何一階一定要差6dB？有沒有4階以上的分音？
    
    一階差6dB並不是規定出來的，而是經過等效電路計算後，會得到一個接近6dB的值，但並不會剛好等於6dB，而且分音器中最好加上相位等化與補償電路，才容易得到每個倍頻（8度音）衰減6dB的結果。分音器可以不止4階，8階10階都能做，只不過效率更低，相位變化更複雜而已。
     
    分頻點該如何決定？可以計算出來嗎？
    
    分頻點是兩個音域的單體衰減後交接出來的結果，因此只能事先臆測，而無法精確計算。分頻點的決定必須考量單體的尺寸與其特性。因為單體指向性與其尺寸有關，通常單體尺寸越大，其最佳指向性的頻率越低，一般來說，分頻點的波長，最好不要超過單體有效振動直徑的長度，例如5吋單體的有效振動直徑約11公分，而波長11公分的頻率大約是3.127kHz（「音速=頻率×波長」之公式計算），因此5吋單體的高音分頻點最好不要高於3.127 kHz。另外，分頻點的設定還要考慮單體的最佳工作頻域，應讓單體在最平坦的區域內工作，以發揮其性能。
    
    分音器內的元件有些什麼東西？該如何挑選？
    
    分音器不外乎電感、電容，及電阻的組合。電感的挑選應考量其耐受度，以承受功率高者為佳，才能避免功率過大時飽和，造成電感量下降。另外還要考慮使用的位置，用在串連處的電感，品質一定要好，直流阻抗要低，通常扁平狀的空心電感最佳，線徑粗的更好。
    
    電容也是以耐壓高者為佳，才能應付瞬間的功率需求，另外損失角低、電感量低也是必備條件。至於電阻，線繞水泥電阻最好也是挑選電感量低的，而金屬皮膜電阻原本就無電感性，非常適合用在高頻。
問：Bi-wire有用嗎？怎麼樣才是有效的Bi-wire分音設計？
    
    一個最簡單的兩音路喇叭，會需要二組分音線路，而有效的Bi-wire分音線路是讓這二組電路各自獨立不共地。理論上，用Bi-wire接駁應該會得到叫較好的效果，但人耳能不能感受出其差別，又是另外一回事兒了，有些廠就不吃這套，不管幾路分音都只有一對喇叭端子，就是這個緣故。

广州汽车音响改装先歌兄弟企业汽车影音工作室

下一篇：汽车音响多碟CD机安装全攻略