CN1324205A - 高清晰度且不失真音箱之分频器 - Google Patents

Abstract

本发明为高清晰度且不失真音箱之分频器,克服了现有技术的相位失真,低音失真,低音浑浊不清,声像位置模糊,音色失真,基础低音或超低音严重不足,中音过高的缺陷。采用在输入端S₁与公共端S₂上设有串接的电容C₂、电感L₂、电阻R的中频分频电路,以及设有电容C和电感L₄串接的基础低频分频电路。具有消除上述缺陷且低频下限极低,超低音或低音丰富,又声能特性曲线形态非常理想,动态大,灵敏度和效率更高,成本低的优点。

Description

高清晰度且不失真音箱之分频器

本发明涉及一种高清晰度且不失真音箱之分频器。

在音响系统中，扬声器系统是其终端表现部分，因而担负着最重要作用。但是现行技术理论之扬声器系统，根据物理学诸多定律和定理，无可避免地产生多种缺陷，包括严重的冗音，拖尾音、污染原声信号音，低音失真和相位失真，以及由此引起的各种乐器声和人声之声像位置模糊不清，音质浑浊不清等。

一、电气性相位失真

听觉上，将分频电路中与扬声器并联之旁通音频的电容或电感开路，不让其发挥作用，人耳并没有发现各音段的时差有变化，即与接上时比较，对相位的听觉印象并没有超前或滞后的感觉。由此可见，旁通音频用的电容或电感，只起到过滤高频或低频作用。因此，扬声器发声的电器性相位情况，由与其串联的第一个元件决定，若该元件是电容器，则超前90°，若是电感器，则滞后90°。因此，现行技术的各类分频电路均存在相为失真情况。见图1-6。各图中，假定每个扬声器阻抗均为8欧姆。符号“T”为高音扬声器，M为中音，W为低音，B为基础低音，XB为超低音扬声器。

图1，图2中，高音段超前90°，中低音滞后90°，表现为高音与中低音有时差，不合拍。图3，图4及图6中，高，中音超前90°，低音滞后90°，表现为低音与高，中音有时差，不合拍。其他类型亦存在着相位失真。即存在电气性相位差。

按现行技术理论组装的扬声器系统，虽然可以重放从超高音到超低音的全频段声音，但是却是将不同时间的声音频段(高，中，低音段)组合在一起重放出来。从而严重扭曲了原声。正所谓“貌合神离”。

照现行理论，-12dB/OCT分频点相位差180°，因而将高音或低音扬声器正负极反接则刚好消除该点前后方声压合成的相位差。但实际上，电气性相位失真并没有消除。

若重放的乐曲频率覆盖着存在时差的两个频段，电气性相位失真所造成的失真非常突出，表现为歌声有气无力，音乐无精打采，音场死气沉沉，音色不好等等。严重歪曲了本来具有的乐感爽脆，音场焕发着青春活力，乐曲愉悦的演绎效果。

二、低音失真

主要表现为300赫兹以下的低频段音乐和击鼓声的失真。这是因为低音扬声器纸盘振动的局限性之物理特性所致。在110-200赫兹的低音段，低音表现为坚硬而刚劲，而在80赫兹以下超低音段，低音表现为软熟、深沉，可重现排山倒海之势，比如闷雷声，其频率基本上集中在该频段。声音的坚硬与软熟，刚劲与沉闷是一组矛盾。纸盘的振动不可能一边发出足够的刚劲又坚硬的声音，而另一边则发出丰富的软熟又沉闷的声音。结果其振动就采用折衷方式。也即其振动已偏离了这段低频的振动要求，并出现寄生的振动，亦致使低音浑浊不清。

三、Q₀值选择的两难处境：Q₀值不低时，低音浑浊不清，Q₀值低时，低音干瘪，生硬，音色更加苍白，但浑浊程度会轻些。

扬声器里面的线圈是一电感，最低共振频率越低则电感量越大。因此，可重放超低音类扬声器线圈电感量较大。

可重现超低音之低音扬声器之线圈(加上分频电路中与之相串联的电感)工作时，由于在变化的磁场中切割磁力线而产生感生电动势，此电流亦是信号电流，其频率在60～300赫兹之间的低音段，其强度跟扬声器在此频段的阻抗成反比。因此，扬声器之Q₀(Q₀为低音扬声器振动的阻尼状态系数)值越大时(通常阻抗越小)，其感生电流强度越大，造成低音浑浊不清也很大，扬声器之Q₀值越小，感生电流越小，低音浑浊的程度则轻些。这是因为①此感生电流伴随原声信号电流输入音圈而产生，且两者浑成一体，因而跟一般杂音不同，它是一种污染音。②与扬声器W串联的电感，在信号电流强弱变化时，亦产生感生电流输入音圈，此为冗音，此冗音加剧并延长了拖尾音，Q₀值的选择成了难题。

以上缺陷的作用，又使音质浑浊，空间声像定位模糊不清。

另一方面，扬声器最低共振频率f₀(在Q₀值相同时)越低，感生电流强度越大，故流行采用f₀较高的较小口径的扬声器(口径16～20厘米)重放低音，以图减小低音浑浊程度。

四、音色不自然，不逼真。

由于中音扬声器振动系统质量轻，因而灵敏度比低音扬声器高得多，加上人耳对中音特别敏感，导致中音过高，而人耳又对基础低音的感受迟纯等多种原因，致使恒阻抗型普通二分频和多分频扬声器系统之低音严重不足。因此，流行采用改良型系统。主要类型有由普通二分频加上一低音扬声器构成的“哑铃式”系统。见图2，但是其低音声压级仍未到位，使音色仍显苍白，粗造。由普通三分频改良成的由阻抗为高、中音扬声器一半或稍高些的低音、加高音和中音扬声器组成的系统。见图3。由阻抗与高、中音相同之两只低音扬声器并联或者串联成低音的系统。见图4等等。上述两种类型系统，低音浑浊不清的缺陷更为突出。又因为低音与高、中音不同相位，音色难以调好，若乐曲的功率较集中于高、中音一边或低音一边，则音色不错，胜于“哑铃式”系统。否则，音色差，音色不好，即声音的保真度差。

上述三种改良型通常还有另一种通病，即在80至150赫兹段声压特性高高隆起，表现为该音段的击鼓声过分夸张，又加上低音失真，而显得不顺耳。特别是装在空气弹性系数比较高的倒相型音箱时，尤甚。只是在昂贵的高档品(国产或进口品)中程度较轻。

由于上述多种失真，以及加上音质浑浊不清，还导致各种乐器声及人声之声像定位模糊。

上面阐述了现行技术的缺陷，下面阐述专利号982346093技术结构的缺陷，见图5。

一、中音过高

扬声器M仅重放900赫兹以上的中音频段，因而适宜用振动系统质量轻(磁体不大)的扬声器，其特点为灵敏度高，又易做到声压特性平坦和阻抗特性平坦--听觉上表现为音色好，而其成本低。但这样一来，问题也来了：灵敏度高，效率高又加上人耳对中音特别敏感，因此，此结构产生了中音过高之音色失真。(而使用劣质的扬声器会使问题更糟)。

二、基础低音和超低音严重不足

但是，另一方面，却同时存在基础低音声压严重不足之缺陷，这缺陷比在已有技术中之恒阻抗型分频器结构的扬声器系统之低音不足缺陷更甚。其原理在下面阐述。

三、未达到将基础低音与超低音分开的目的，空间声像定位不清，未克服电气性相位失真问题，灵敏度和效率更低。

图5中，电感器L₁与L₂同起到阻中频通低频作用，而L₂稍大一点(但常小于4毫亨)，因而对500赫兹(或更高点)以上频点衰减大一点而已，但其前面没有任何象电容器之类元件阻拦过滤。因而B回路和XB回路，较为平均地分流基础低频的信号电流(当L₂大于5毫亨时)，因此，B的声压严重不足，但是XB回路之低音因滞后而与B不同相位，故两路低音不能叠加，因而低音声压比现行技术之恒阻抗型扬声器系统更低，而使基础低音更加不足。而其超低音不足与普通恒阻抗型分频结构情况同理。

下面进一步论述专利号982346093，名称为无源分频器能“将超低音分开”，即将200赫兹以下频段分开这目的是无法达到的。

见图5，扬声器B比XB，最前方还串联一只电容器，因此，通过B的信号电流还多了一层阻抗，即容抗，这使B只能通过被XB所在回路之感抗所衰减的信号电流，而造成这结果还有另一原因，即B前还贴身串了一个电感器L₁，其电感在1.0毫亨以上(用于衰减2000赫兹左右以上的中频)，其对300赫兹以上频率具有感抗。

为了降低C₁的容抗和克服B重放的频带偏窄的缺陷，以及希望将超低音分开的目标，C₁的取值须大于90微法，宜在130-140微法之间。今取C₁=132微法，与XB串联的电感L₂最多不能超过7毫亨，现取L₂=5毫亨，则在360赫兹点处，L₂的衰减为-3dB(按-12dB/OCT于-3dB下降交叉法公式算，下同)，由于电容C₁的容抗与L₁的感抗共同作用下，B所在回路获得360赫兹点处一半的信号电流，也即是说，该技术只能将360赫兹(最低不低于260赫兹，按L₂=7毫亨算)以上的频点分开，而超低音是指150赫兹(或至少在200赫兹)以下频段。因而达不到将基础低音分开的目的。具体来说，最低至260赫兹以下信号电流大多数流向XB，因为存在容抗阻拦后又经电感过滤的频点，只能通过被电感L₂衰减掉的信号电流。在260赫兹起频点越高则L₂的感抗越大，C₁的容抗较小，而L₁的感抗有微量增加，故B获得分流信号电流变大，直到360赫兹与XB分获的信号电流基本相等。在360赫兹以上频点，B分获的信号电流比XB稍多些。但因为又有L₁的感抗作用，两者相差不大，也没达到基本分开的目的。当C₁=200微法，L₁取值不变，L₂取值不变时，只起到B回路能更顺利地分流到被L₂衰减掉的信号电流，也就是说，C₁取132微法与200微法，结果却差不多。

综上所述，取L₂在2-7毫亨，C₁取120-200微法间，无法达到将超低音(200赫兹以下频段)分开的目的。

依照上述原理，可以进一步看清982346093技术的更具体的技术结构本质。

因为电感L₂取值高达7毫亨，因而当L₂在5-7毫亨时，图5是一个将高，中，稍高的低频点P₀(P₀点在260-360赫兹间)以上至中音和稍低的低频及P₀点以下(包含超低音)的四分频结构图。但是由于B这一路音重放的频率范围太窄，故其声压很低。但是当L₂小于5毫亨时，B所重放的频率范围，从P₀点至中音段，更窄，因为P₀点这时在360赫兹以上，这导致基本未起到分频的作用，B的声压更小，这时，为了对这种状况有所改善，B重放的频率范围应稍大些，故须向上拓宽，直到2000赫兹左右，而C₀的取值在10微法以下。总之专利号982346093技术之解释图所述的结构图实质上是一个不标准的四分频电路结构，只是当L₂较小时，改善了清晰度，当B音路的频响范围适当拓宽后，对于中低频分频效果方面与图6之现有四分频结构无异。

其四分频的结构特性，可在其专利文件内容中获得印证。在其说明书中说，其“高中音分频电路的电路结构与已有的分频器相同，中音分频电路与低音分频电路之间的分频点可根据实际选用的中音喇叭频响范围取值”，其“低音分频电路，分频点在250-90赫兹范围内取值”

可见，①其分频电路设计宗旨为四分频电路结构，②电路之中与低音分频点的选取由实际情况而定，不固定在某个区间，③对高中频分频衰减技术采用已有的技术结构，而“低通滤波电路由串接在电路1中的电容C₁，电感L₁以及并接在输出端S₂的电容C₂组成”，(见图5)，也就是说，对于中音分频中之低通电路采用双元件进行衰减中音，L₁通低频阻中频，C₂则对漏网的中频给予旁通，因而对L₁的取值适宜由-12dB/OCT于-3dB下降交叉分频公式导出。

具体公式为L=255r/f_c,C=113000/rf_c,L、C分别为所求的电感量(毫亨)和电容量(微法)，f_c为分频点频率(赫兹)，r为扬声器标称阻抗(欧姆)。

本文中-12dB/OCT于-6dB下降交叉分频法(低通滤波侧用)公式具体为L=255r/0.76f_c，式中符号意义同上式。

根据上述所述的事实，可得下列三个结论。

(1)L₂之取值适宜据-12dB/OCT于-3dB下降交叉分频法公式导出，因为若改用单元型衰减公式即于-6dB/OCT于-3dB下降交叉分频公式，会导出错误结论。例如，取L₂=L₁=1.8毫亨，则L₂衰减700赫兹以上的大部分低频，但据前一公式可导出，L₁衰减1000赫兹以上的中频，这导致L₁所在回路可通行700-1000赫兹的大部分信号电流。这是错误的，因为L₁前面还存在容抗，也就是说，实际情况是，L₁所在回路当L₁=L₂时没有信号电流通过。

(2)当L₂在2～7毫亨时，该电路于中与低音的分频点应在2000赫兹以上，当L₂限定在5～7毫亨时，该点可降至1000赫兹多处。

今试探性地取1000赫兹为其中与低的分频点，则据上述③之原理，L₁应为1.8毫亨，又因为L₂在2～7毫亨之间，今取L₂=2毫亨，则因L₁与L₂太接近，L₁所在回路会极少信号电流流入，这违反了设计宗旨。今再取2000赫兹为其中与低音分频点。则L₁所在回路可通2000赫兹至900赫兹以下某点的信号电流。这时扬声器B的声压比前者大，并能感觉到其重放的声音的存在。因此，要L₁所在回路发挥作用，中与低的分频点应在2000赫兹以上，L₂限定在5-7毫亨时，该点可降至1000赫兹多处。

(3)根据上述原理，该分频电路为四分频电路结构。其中音与低音分频点通常在2000赫兹以上。

(4)假若图5之B所在回路是由高音T、中音M和低音XB构成的普通三分频回路，再加插入去的回路，则B所在的回路不会有信号电流通过。因为(一)、“低音分频电路，分频点在250～90赫兹范围内取值”，即是说，其低音分频点在回路B与XB之特性曲线交叉处(若该低音分频点是在M和XB回路交叉处，则B回路是完全多余的)。因此，中音与低音之分频点P₁就是在中音回路M和低音回路B之特性曲线交叉处。(二)、据上面③所述的技术特征，点P₁低通元件L₁之数值，由公式L=255r/f_c导出，而点P1高通元件C₀采用单元件型分频公式导出(与输出端并联的电容只起旁通高频用)。(三)若由图5的T、M、XB回路构成普通的三分频网络，则M回路与XB回路均采用单元件型分频技术，因而对于上述(一)之同一个分频点P₁，在此处其元件取值由单元件型分频公式导出，L₂的取值为L₂=159 r/f_c，因此，对比(二)中的数值255r/f_c,L₁比L₂大255/159=1.6，或L₂为L₁的62％。因此，(四)若将B回路设计成由T、M、XB回路构成的普通三分频电路再插入去的回路，则因L₁＞L₂，且L₁前面有容抗，故在P₁点以下频段，B回路完全没有信号电流通过，又据(三)中所述的C₀值取采用单元件型公式导出，这导致C₀对P₁点以上及P₁点处衰减力小。而L₁对P₁点以上频点衰减力大。再考虑L₂，因L₂与C₀相配合，是P₁点之低通和高通单元件型衰减结构元件，因而被L₂或C₀衰减掉的信号电流可顺利通过C₀或L₂。并且L₂仅为L₁的62％，又因L₁前面有容抗，因而在P₁点以上频段，B回路亦没有信号电流通过。这样，在整个频段，B回路均没有信号电流通过。因此B回路是完全多余的设置。也就是说，图5之专利号982346093技术结构不存在插入一低音回路的可能性。

因为声压差别不大而相位不同的两路低音同时重放，使乐声和人声的空间声像定位不清晰。

综上所述，专利号982346093技术是一个不规范的四分频结构技术，且未能将超低音分开，因而该技术仍未解决传统结构之电气性相位差问题。另外，与XB串联的电感L₂不宜大，若超过4.0毫亨时，所产生的感生电动势太大，电容C₁难以吸纳得下而难以消除冗音和污染音。但若L₂不足4.0毫亨时，根据-12dB/OCT于-3dB于处下降交叉分频法公式，则该电感对低频450赫兹点的衰减少于-3dB，对于900赫兹点的衰减少于-6dB，即XB与B(扬声器)分流基础低音信号电流，同样，由于B和XB瓜分了重放之频段的信号电流，因而两者于该段的声压都很低，又相位不同而不能叠加，这导致空间声像定位不清晰，及低音严重不足，亦使灵敏度和效率更低。

以上缺陷，加上现行技术之种种缺陷，试图根据现行技术理论，找出解决方法，均以失败而告终。

本发明的目的在于克服上述现有技术中之不足，提供一种低频分频电路在200赫兹以下，而且中频分频电路输出信号强度便于调整，在其调低的同时，基础低频分频电路输出信号强度会增强，但不会影响各个分频电路输出端频响范围，能消除冗音、污染音、拖尾音及相位失真，而且音色不失真，低音不失真的高清晰度且不失真音箱之分频器。

为实现本发明的目的，所述的高清晰度且不失真音箱之分频器，包括输入端S₁，公共端S₂，并接在输入端与公共端S₂上的高频分频电路和低频分频电路，低频分频电路中设有电感L₅，在输入端与公共端S₂上设有串接的电容C₂、电感L₂、电阻R的中频分频电路，以及设有电容C和电感L₄串接的基础低频分频电路。

附图的图面说明如下：

图1为二分频之分频器电路原理图。

图2为哑铃式音箱的分频器电路原理图。

图3为三分频之分频器电路原理图。

图4为三分频双低音并联之分频器电路原理图。

图5为专利号982346093中无源分频器电路原理图。

图6为现有另一种四分频之分频器电路原理图。

图7为本发明之分频器电路原理图。

下面将结合附图，对本发明高清晰度且不失真音箱之分频器的实施例作进一步详述：

如图7中所示，本发明高清晰度且不失真音箱之分频器，当中频分频电路之电阻R被剔除时，此高、中、低分频电路构成普通的高、中、低三分频网络。其中，中与低频分频网络两声压特性曲线于交点处，两声压特性响应之合成不小于1，但其响应的功率和却不大于1。例如，取900赫兹为中与低频的参照分频点，则该点高通元件C₂采用-12dB/OCT于-3dB处下降交叉法数值，为15.7微法，而低通元件L5的取值为-12dB/OCT于-6dB处下降交叉法数值，即255×r/0.76×f_c=255×8/0.76×900=3毫亨，也可以取大一点。结果实际分频点比900赫兹稍低，于高于-6dB又稍低于-3dB处交叉。当然亦可以在C₂或L₂后面接上一个与输出端并联的64毫亨以上的电感，以防止低音串入中音扬声器M而烧掉其音圈。而基础低频分频电路系在此三分频基础上并联上去的，之后再在中频分频电路加插电阻器R。即当基础低频分频电路中开关K未关上时，基础低音扬声器B这一音路不发挥作用。(这时图中电阻R取值为0)。这时，检查线路图各元件的数值，会发现，与普通高中低音的三分频数值基本相同。也就是说，按照现行的分频网络技术理论，基础低音扬声器B所在的回路是完全多余的，强行插入去的，是不合理举措。然而，由于这一音路的插入，却使音频的重放，产生了质的变化，实现了质的飞跃。(图7中，假定每个扬声器均为8欧姆，选用不同阻抗扬声器时，各元件值可作相应调整)

A、消除了冗音及污染原声信号之音。即解决了Q₀值选择的难题，亦即在选择Q₀值高的扬声器，不牺牲低音的条件下，做到低音清晰透明等。

如图7中所示，图中扬声器B与其前面的电感L₄与电容器C串联。这一电容量值在130微法以上，(当扬声器B和XB的阻抗为8欧姆时，下同)可以包容超低频60赫兹(或更低点)以上信号之电荷。此电容(由多只并联而成)正好吸收其旁下方L₅及后方L₄之电感所产生的感生电动势之电荷，即正当上述电感产生感生电动势之正负极电荷时，亦正是电容C需要大量充电之时，这使感生电流不能形成，从而消除了冗音及污染音。其原理是：①这一电容量值足够大，②扬声器B和XB所在的回路中的电感线圈或扬声器的音圈之电感量不大，均不大于4毫亨，③此大电容与扬声器XB回路之电感线圈(或音圈)并联，与同一回路中后两电感线圈(或音圈)串联。而电容与电感器具有完全相反的性质，结果消除了污染原声信号之音及冗音，亦减少了余振之拖尾音，使音乐背景宁静，音场无任何杂质，解决了低音浑浊不清问题，此即高清晰度。

依照现行技术理论或已有技术(指专利号982346093)的分频器，视分频功能为唯一设计宗旨，这不可避免地将扬声器孤立地看待，则无法达到上述目标，因为要将超低音(常指150赫兹以下频段)分开，至少要用9.6毫亨以上的大电感。但使用了大电感串联，则无法达到高清晰的目的。

B、据本发明原理及要求做成的扬声器系统，其声能特性曲线于中、低音段非常平坦均匀，中、低音比例合理，低频下限极低，整条曲线形态非常理想。

见图5，在普通三分频电路结构中，插入扬声器B这一音路外，还必须在扬声器M这一音路插入一电阻器R。图5中的(无感)电阻R发挥了调节中、低音声功率比例的作用。对比现行技术的扬声器系统，为了提升低音的声功率，只得采用双低音并联或串联，或采用低阻抗的低音扬声器的办法。

一、见图7，当R的阻值提高时，加在扬声器M的声压级降低，降低的声能的幅度(倍数)大约为[r/(r+R^5/4)]^1/2，其中r为扬声器M之标称阻抗，通常为8欧姆，下同。

二、同时扬声器B的声压级得到提升，其声能提高的幅度之倍数大约为[(1+R^9/8)]^1/4，(当R＜34欧姆时)，而<1>当R＞34欧姆时，R值越大则越接近3.0倍。<2>当R断开时，扬声器B的声压反而不提升，回复原位。<3>扬声器B声压经提升后，从100～900赫兹之低音段声压特性非常均匀且平坦，此乃音色理想之标志，这时L5在2.8～4.0毫亨之间。

三、R的取值宜在1.0～200欧姆之间，通过调节R的取值，可使中，低音声压达到合理比例的水平。因为R的取值会衰减中音声压，故与扬声器M串联的电容C₂值在(11～24)×8/r微法之间，以15～17微法最佳。电感L₂值在(0.05～0.65)×r/8毫亨。电感L₅的参数值大于电感L₄的参数值，电感L₄的参数值大于电感L₂的参数值。与扬声器B串联之电容器C之取值宜在(90～250)×8/r微法之间。以132～140微法最佳，r为扬声器标称阻抗，单位为欧姆。

四、1、①电阻器R具有此种多重调节功能，是因为回路M和B结构相同之故。但是也许还有更重要的理论隐藏在里面，尚未被发现。然而，②扬声器XB的声压却不因R的存在而提升或降低，③而高音扬声器T的声压又略有提升。2、R取值的大小变化并不影响各路扬声器的重放频率范围，这点与现行技术理论不一致。这样一来，图5结构中之中音过强，低音不足之缺陷获得了完美的解决。

五、若对扬声器XB采用Q₀值高(Q₀≥0.5)，即低音丰富，且最低共振频率f₀低者(f₀越低越好)相配合，因其音圈感抗较大等多种原因，则扬声器重现基础低音的成分较其它类型少，这频段的声功率较集中于扬声器B，真正达到了基础低音与超低音分开的目的，从而解决了图5结构图之空间声像定位不清晰的问题，(这时要求L₂＞2.8毫亨，L₁＜1.5毫亨，对选用口径不少于16厘米之超低音专用扬声器则更好)。

C、灵敏度和效率更高

依第B部分四、1所述的原理，因为声功率较集中于低频，而现有技术对低频的损耗衰减太大，导致其灵敏度和效率低下。本发明让低音获得了足够补偿，因而效率和灵敏度比现有产品高得多，加上消除了冗音、污染音，而使乐感爽脆，音乐背景宁静而音场清爽。对于采用的基础低音扬声器，要求超低音成分少，灵敏度高者，而这种扬声器成本非常低。

D、解决了现行技术或已有技术之其它缺陷

(一)消除了电气性相位失真

根据第B部分第五点之要求所述，新结构亦消除了相位失真，见图5，电容器全为无极电容。电容C的数值接近140微法。因此扬声器B重放P点至近900赫兹(P点在150-200赫兹间)频段。因为在150赫兹处，C的容抗近-3dB，即衰减该点总功率的一半，但L₂对该点的感抗仍然存在，而L₁的感抗，在该点已不存在，故B可分获得部分信号电流，并且加在B的声压由于电阻器R的作用获得了极大提升，因此，B承担的功率接近该点总功率的一半，在P点以上各点频点越高则B比XB高出的声压差越大，这是因为频点越高则L₂的感抗越大，而C₁的容抗越小，因而B分获的信号电流越多之故。因此，在200赫兹以上频段，各扬声器发声之电气性相位相同，这是因为扬声器T、M、B前方的电路结构相同，且第一个元件均为串联着的电容器之故。但是XB前方因串联的是电感L₂，其相位滞后90°而不同。然而人耳对超低音(200赫兹以下频段)的相位超前或落后的反应非常迟纯，并无要求。这样，电气性相位失真得以消除。

二、解决了低音失真问题。

根据第B部分第五点要求及D(一)所述的原理，新结构达到了将基础低音与超低音分开的要求，因而B和XB单独承担两频段的主要功率，这使动态范围更大，功率承受能力更强，从而也避免了一只扬声器重放低音和超低音造成的低音失真。结合第B部分所述原理，这使扬声器系统声能特性曲线形态于中、低音段非常平坦均匀，中、低音比例合理，低频下限极低，整条曲线形态非常理想。

三、消除了余震拖尾音

因为余震拖尾音由超低频振动而生，因频率低则振幅大之故，此超低频已由XB单独重放，其振动呈简单化而不发声，加上新结构已消除了冗音及污染音，从而较好的消除了由于纸盘振动惯性所产生的余震拖音，若由扬声器重放低音兼超低音之全频段，则因其振动呈复杂化而产生拖尾音。

四、其他结构或参数的意义。

因为①要求L₅对150～200赫兹有明显的感抗，故L₅宜在2.8～4.0毫亨之间，但无需太大。②要求L₄在150～200赫兹不存在感抗，故L₄应远小于-12dB/OCT于-3dB处下降交叉分频法公式(据830～900赫兹为分频点)所得数值，L₄宜在0.7～1.5毫亨之间，因此，与图5技术结构相比，除上述重大区别外，还有两处大不相同，L₄远小于图5之L₁,L₅与L₄在组合上L₅比L₄至少大1.5毫亨，而图5之L₁与L₂在组合上谁大谁小不作任何要求，③无需在输出端并接电容器。L₄远小于双元件型数值，即使小近30％，亦比L₂大3倍多，因而对中与低分频点处，其衰减力仍大于-3dB，而中音M前面前后串联的也同样是电容和电感，但其电感太小，对中音无感抗，因而B回路只能分流被电容C₂衰减掉的极小量的中音。而L₅比L₄大1.5毫亨以上，是要确保L₄在200赫兹以下无感抗，而L₅在该频段须有明显的感抗。这与L₄前面的电容量值要大，以减少其容抗作用一样，均为让被L₅衰减的信号电流顺利流入B回路。

五、至此，扬声器系统电声方面实现了高清晰度且不失真效果，并且这种效果不但适用于家用的小动态乐曲欣赏，稍大动态的劲歌重放，更适用于专业舞厅的大动态乐曲重放，对大型乐队之音乐会或演唱会之重放，因其无缺陷又不失真，尤如身临其境，欣赏其原汁原味的音质，感受现场热烈欢腾的气氛。而据本发明做成的扬声器系统成本低，乃因中音、基础低音扬声器成本比传统的低之故。音箱的声学结构要求与现有技术要求无异，但以专利号982346085号技术核心者做成的为佳，但因低频下限低，且超低音丰富，固扬声器XB背后的空间应稍长些，而体积不变。

当然，要想达到基本完美的效果，对音源是有要求的，最好采用DVD或优质CD机解读还原音频信号，要想动态好则功放机的储备功率不能太小，用太低档机种。

最后，还须指出的是新结构与传统的超高、高、中、低结构之四分频见图6或超高、中(含有高频)、中(含有低频)、低音结构之四分频等或图5之技术结构相比似曾相识，看似只是各元件的数值不同，中频段结构不同。但实际上，两者却有着本质区别，传统的结构从清晰度到失真之众多缺陷中一个亦未能克服。

Claims (4)

1．一种高清晰度且不失真音箱之分频器，包括输入端S₁，公共端S₂，并接在输入端S₁与公共端S₂上的高频分频电路和低频分频电路，低频分频电路中设有电感L₅，其特征是在输入端与公共端S₂上设有串接的电容C₂、电感L₂、电阻R的中频分频电路，以及设有电容C和电感L₄串接的基础低频分频电路。

2．根据权利要求1所述的高清晰度且不失真音箱之分频器，其特征是所述的电阻R值在1～200欧姆范围，电容C₂值在(11～24)×8/r微法，电感L₂值在(0.05～0.65)×r/8毫亨。

3．根据权利要求1或2所述的高清晰度且不失真音箱之分频器，其特征是所述电感L₅的参数值大于电感L₄的参数值，电感L₄的参数值大于电感L₂的参数值。

4．根据权利要求1或2所述的高清晰度且不失真音箱之分频器，其特征是所述电容C电容值在(90～250)×8/r微法范围。

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