WinISD:关于分频器

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电容和电感的作用:

我们知道电容和电感的阻抗会随着输入频率的相应变化而变化。电容提供的阻抗称为电容电抗(Xc),以欧姆为单位测量,公式如下:

Xc = 1/(2pi * F * C)

其中,

Xc=电容电抗(欧姆)

2π=6.28

F=输入频率

C=电容器本身的电容值(单位:法拉)

电感提供的阻抗被称为电感电抗(Xl),也以欧姆为单位,公式如下:

Xl = 2pi * F * L

其中,

Xl=电感电抗(欧姆)

2π=6.28

F=输入频率

L=电感器本身的电感值(以亨利为单位)

为了简单理解,请看下图中典型的被动两分频设计(没有中频扬声器):

WinISD:关于分频器

可以看到电感与低音扬声器串联(标记为“lo”),电容与高音扬声器串联(标记为“hi”)。根据我们上面讨论的内容,请注意电感(通低频)确实连接到了低音扬声器。这允许所有的低音信号传输到低音扬声器,也阻止高频信号到达低音扬声器。同样,电容连接到高音扬声器,使高频信号可以自由传播,同时阻止那些致命的低频信号到达高音扬声器。

自然,下一个合乎逻辑的问题是“要用多大的电容和电感?”。问得好。当然,首先要确定的是,你想切除哪些频率?

如果你想阻止所有高于1500Hz的频率到达低音扬声器,那么你需要使用一个电感,该电感将提供与低音扬声器额定阻抗相同的阻抗,即1500Hz时。例如,如果你使用的是8欧姆低音扬声器,而你的截止频率是1500Hz。那么你需要选择一个电感,其阻抗在1500Hz时为8欧姆!

回想一下电感电抗的公式:

Xl=2π*F*L

我们知道,在1500Hz的输入频率下,我们希望电感电抗为8欧姆。所以,把它代进去,我们得到:

8=2pi*1500*L

8/(2pi*1500)=L

得到:L = 0.849 mH

现在,假设我们想要相同的高音截止频率。同样的规则也适用。。。我们需要一个能在1500Hz下提供8欧姆阻抗的高音扬声器(当然前提是高音扬声器是8欧姆的)。再次查看容抗(Xc)的公式:

Xc=1/(2pi*F*C)

我们得到:

8=1/(2pi*1500*C)

C=13.27uF

好的,所以我们需要是13.3 uF的电容,而我们的电感需要是0.849mH的。再看一下上面的原理图。

在1500 Hz的输入频率下,我们的电感L将提供8欧姆的电抗(电阻)。由于低音扬声器的额定电阻也为8欧姆,这意味着施加在低音扬声器上的电压是没有电感时的一半。这导致低音扬声器在1500 Hz时损失6 dB。记住,电感器会阻止高频通过!因此,这意味着当出现更高的频率时,电感器提供的电抗将甚至高于8欧姆。事实上,每增加一个倍频程(倍频),电感器就会使低音扬声器的输出衰减6 dB!这被称为“6 dB/倍频程”分频(一阶分频)。将其他频率值代入感抗公式,可以看到电感在这些频率下为电路提供的电抗有多大……使用0.000849作为H的值。

同样,在1500Hz的频率下,该电容还提供了8欧姆的电抗,这也将高音扬声器的输出减少了6dB。而且,由于电容阻挡低频,每个倍频程的频率下降也会对电容造成相应的6dB衰减。再次,在容抗公式中代入不同的值,并查看不同频率下电容提供给电路的不同阻抗(使用0.0000133作为F的值)。

你可以使用这些公式来计算出在任何频率下需要什么参数的电容或电感来匹配任何扬声器。

  • 本文由 发表于 2023年5月5日
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