1 引言
揚聲器系統(tǒng)的分頻器分為前級分頻和功率分頻2類,。前級分頻是前級電
路中由電子元件產(chǎn)生的分頻,再由各自的功放分別驅(qū)動高﹑中﹑低音揚聲器系統(tǒng),,如圖(1a)所示,,屬于小信號有源分頻。而功率分頻則是由電感、電容,、電阻元件構成的位于功放與揚聲器之間的無源分頻電路,,如圖(1b)所示。
采用功率分頻的揚聲器系統(tǒng)結(jié)構簡單,、成本低,,而且又能獲得很高的放音質(zhì)量,因而在現(xiàn)代高保真放音系統(tǒng)中應用最為普遍,。其性能的好壞與揚聲器的各項指標以及分頻電路,、電感元件的性能、精度有密不可分的關系,,精確計算電感參數(shù)便是成功的關鍵,。
2 對分頻器電路、元件的要求
(1)電路中電感元件直流電阻,、電感值誤差越小越好,。而且為使頻響曲線平坦最好使用空心電感。
(2)電路中電容元件損耗盡可能小,。最好使用音頻專用金屬化聚丙烯電容,。
(3)使各揚聲器單元分配到較平坦的信號功率,且起到保護高頻揚聲器的作用,。
(4)各頻道分頻組合傳輸功率特性應滿足圖2所示特性曲線的要求(P0為最大值,,P1為對應分頻點f1、f2的值),。分頻點處的功率與功率最大值之間幅度應滿足P1(=0.3~0.5)P0的范圍,。

(5)整個頻段內(nèi)損耗平坦,基本不出現(xiàn)“高峰”和“深谷”,。
3 分頻電感電容參數(shù)值的計算
下面以三分頻分頻器為例說明其參數(shù)的計算,,如圖3所示。

4.2最佳結(jié)構電感的計算
設所需電感量為L(μH),,其阻抗值為R(Ω),,先求出繞組的結(jié)構參數(shù)

參數(shù)b是繞組的高度(寬度),決定了繞組的內(nèi)徑和外徑,。所以求得b后即可按圖4制作繞組骨架,,其中骨架外徑適當加大10%左右,然后求取
其中,,N為繞組匝數(shù),,d為導線銅芯直徑,i為導線總長度,,w為導線總重量,。
根據(jù)銅芯直徑d從線規(guī)表中選取對應的標稱直徑,,由導線總重量可選購足夠用量的高強度漆包線。
采用該計算方法繞制的電感經(jīng)與實驗對比,,誤差一般小于5%,,繞制后是否測量已無關緊要了,基本上能滿足直接應用的要求,。
由于以上繞制方法中,,實際使用導線銅芯直徑D總是選得比計算直徑d大一些,,從而造成繞制后的電感量總比計算值低些,,顯然,加長繞制導線長度,,即多繞幾匝就可使實際電感量更接近計算值,。實際繞制導線的總長度可由
k=0.4[(D/d)-i] (6)
I(=i+k)i (7)
求出。其中k為實際導線的加長系數(shù),,I為實際繞制導線總長度,,把長度I全部繞入骨架即可。D為實際導線直徑,。
如計算1 mH,、電阻值為0.8Ω的空心電感線圈的最佳結(jié)構尺寸及繞制參數(shù)。將數(shù)值代入式(1)~式(5)得
骨架的中心軸外徑取2b=24 mm,,骨架兩夾板間距為b=12 mm,,骨架夾板外徑取4b=48 mm,(實際制作時可加大10%),。計算結(jié)果如下
b=12 mm,;2b=24 mm;N=181.5匝,;d=0.75 mm,;i=20.52 m;w=81 g,。
如果采用導線直徑實際為D,,則用k=0.4([D/d)-i],I(=i+k)i進行修正,。采用該方法計算出L1,,L2,L3,,L4的值,,照圖裝配即可。
作為計算驗證,,筆者按Hi-Vi S8 plus揚聲器系統(tǒng)分頻器的參數(shù)制作了一個家用揚聲器系統(tǒng),。其中2只0.55 mH和0.18 mH的電感按上述結(jié)果計算制作,,實測電感值為0.565 mH和0.187 mH。誤差不超過5%,。說明此法繞制的電感量準確,。通常該計算法即使沒有電感表測量,電感誤差也不超過5%,。
將該計算法與以往的圖表法比較,,還可體會出該方法的優(yōu)點:用料省、體積小,、不需繪制圖表,、誤差小。