CN204652638U

CN204652638U - 音箱分频器

Info

Publication number: CN204652638U
Application number: CN201520164292.2U
Authority: CN
Inventors: 张廷亮
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-03-23
Filing date: 2015-03-23
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2025-03-23

Abstract

本实用新型公开一种音箱分频器，包括电感线圈L2、设有抽头的电感线圈L1、电容C、以及扬声器，电路输入端连接电感线圈L1的第一抽头，电容C2的一极连接电感线圈L1的左端头、另一极则连接第一扬声器，电容C1的一极连接第二抽头，另一极经电感线圈L2连接第二扬声器，第三扬声器的输入端连接电感线圈L1的右端头。本实用新型的每路扬声器的信号输入线路中，均通过同一电感线圈L，即电感线圈L被多次复用；在进行声音滤波时，不管做成几分频，输入信号仅仅经过一个电感线圈L，电感线圈L的电压几乎被全部利用，没有损失，功率信号也几乎无损失，声音信号损失少，声音失真小、再现音质好。

Description

音箱分频器

技术领域

本实用新型涉及分频器技术领域，具体涉及一种音箱分频器。

背景技术

音箱分频器可以将声音信号分成若干个频段。如二分频器就是由一个高通滤波器和一个低通滤波器组成，三分频则又增加了一个带通滤波器，当然也可以做成四分频、五分频。分频器是音箱中的“大脑”，对音质的好坏至关重要。现有的音箱分频器，包括连接高音喇叭的电路(高频分频电路)、连接中音喇叭的电路(中频分频电路)、连接低音喇叭的电路(低频分频电路)等。在连接高音喇叭的电路中：让电流先流过电容器，阻止低频，让高频通过；有时也会用一个线圈与喇叭并联，让线圈产生负电压，这个电压对于高音喇叭来说正好是一个电压补偿。在连接低音喇叭电路中：电流先流过线圈，这样高频部分被阻止，而低频段由于线圈基本没有阻碍作用而顺利通过，同样，低音喇叭并联了一个电容器，就是利用电容器在高频的时候产生一个电压来补偿损失的电压，道理和高音喇叭端是一样的。而连接中音喇叭的电路和连接低音喇叭的电路相类似。

由以上可以看出，分频器充分利用电容器和线圈的特性达到分频。但是，线圈和电容器在各自阻碍的频率段内同时也消耗了电能，所以这种电路分频器会损失一定的声音。如授权公告号CN2702567Y的中国实用新型专利，公开了《一种三分频音箱分频器》，包括高频分频电路、中频分频电路和低频分频电路，其中高频分频电路包括串联于高频输入线路上的电容C1和并接于输出端的电感L1，中频分频电路包括串联于中频输入线路上的电容C2、和串联于电容C2和中频扬声器M之间的电感L2，低频分频电路包括串联于低频输入线路上的电感L3和并接于输出端的电容C3。该方案在每路分频电路中，都接入了电感L，电感L消耗了一部分电能：在高频分频电路中，电感L1中多余的中、低频电能直接损失了；在中频分频电路中，电感L2中多余的高、低频电能直接损失了；而在低频分频电路中，多余的高、中频电能直接损失了。也就是说，分频器中加入的电感越多，损失的电能越多，功率信号损失越大，声音信号损失也越严重，声音失真、再现音质也越不好。特别是并联在电路上的电感L1和电容C3，不但白白浪费了不该浪费的功率，还直接破坏其负载阻抗和阻极特性，使声音更恶劣。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低，功率信号损失少、声音失真小、音质高的音箱分频器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用两种技术手段，如下：

其一是最高音扬声器和其余扬声器均串入电感线圈L1中，但最高音扬声器只接入电感线圈L1的极少线圈，如1圈、2圈、3圈等。采用的技术方案为：

音箱分频器，包括电感线圈L2、设有至少2个抽头的电感线圈L1、至少2个电容C、以及至少3个扬声器，电感线圈L1的抽头从左至右分为第一抽头、第二抽头，电容C分为C1、C2，扬声器分为第一扬声器、第二扬声器、第三扬声器；电路输入端连接电感线圈L1的第一抽头，电容C2的一极连接电感线圈L1的左端头、另一极则连接第一扬声器，电容C1的一极连接第二抽头，另一极经电感线圈L2连接第二扬声器，第三扬声器的输入端连接电感线圈L1的右端头、输出端则与第一扬声器的输出端、第二扬声器的输出端一起连接至电路输出端。本音箱分频器可做成三分频器及三分频器以上的四分频器、五分频器等。本音箱分频器设有抽头的电感线圈L1和五抽头的电感线圈L2、电容及相应功率的扬声器组成，每路扬声器的信号输入线路中，均通过同一电感线圈L1，电感线圈L1被多次复用，做成N分频器时，电感线圈被复用N-1次。电感线圈L1的电压几乎被全部利用，没有损失，功率信号也几乎无损失，声音信号损失少，声音失真小、再现音质好。

上述方案优选的，还包括电容C3和第四扬声器，在第一抽头和第二抽头间设有第三抽头，电容C3的一极连接第三抽头、另一极经第四扬声器连接电路输出端。该方案实现的是四分频，即超高、高、中、低分频。

上述方案优选的，还包括电容C4和第五扬声器，在第二抽头和电感线圈L1的右端头间设有第四抽头，电容C4的一极连接第四抽头、另一极经第五扬声器连接电路输出端。该方案实现的是五分频，即超高、高、中、低、超低分频。

为了降低感抗，上述方案优选的，所述C1为由C11、C12、C13并联组成的电容组。

本申请的另一技术方案为最高音扬声器不接入电感线圈L1中，其余扬声器均串入电感线圈L1中，其技术方案为：

音箱分频器，包括电感线圈L2、设有至少1个抽头的电感线圈L1、至少2个电容C、以及至少3个扬声器，电感线圈L1的抽头为第一抽头，电容C分为C1、C2，扬声器分为第一扬声器、第二扬声器、第三扬声器；电容C2的一极连接电感线圈L1的左端头、另一极则连接第一扬声器，电路输入端接入至电容C2与电感线圈L1的左端头之间，电容C1的一极连接第一抽头，另一极经电感线圈L2连接第二扬声器，第三扬声器的输入端连接电感线圈L1的右端头、输出端则与第一扬声器的输出端、第二扬声器的输出端一起连接至电路输出端。本音箱分频器每路扬声器的信号输入线路中，除最高音的扬声器外，均通过同一电感线圈L1，电感线圈L1被多次复用，做成N分频器时，电感线圈L1被复用N-2次。

上述方案优选的，还包括电容C3和第四扬声器，在第一抽头和电感线圈L1的左端头设有第二抽头，电容C3的一极连接第二抽头、另一极经第四扬声器连接电路输出端。该方案实现的是四分频，即超高、高、中、低分频。

上述方案优选的，还包括电容C4和第五扬声器，在第二抽头和电感线圈L1的右端头间设有第三抽头，电容C4的一极连接第三抽头、另一极经第五扬声器连接电路输出端。该方案实现的是五分频，即超高、高、中、低、超低分频。

与现有技术相比，本实用新型仅用设有抽头的电感线圈L、电容及相应功率的扬声器组成，每路扬声器的信号输入线路中，均通过同一电感线圈L，即电感线圈L被多次复用。做成二分频器(高、低音分频器)时，电感线圈L完成低通时也完成了高通，电感线圈被复用一次；做成三分频器(高、中、低音分频器)时，此处指最高音扬声器不串入电感线圈L，电感线圈与电感线圈L和电容C3组成的低通送至第五扬声器(即低音扬声器)中，C3输出的带通送至第三扬声器中(即中音扬声器)，电感线圈L和C3构成了低通也完成了带通，电感线圈L得到了复用，电感线圈被复用一次。依次类推，做成N分频器时，电感线圈被复用N-1次(最高音扬声器和其余扬声器均串入电感线圈L中)或N-2次(最高音扬声器不接入电感线圈L中，其余扬声器均串入电感线圈L)。也就是说，在进行声音滤波时，不管做成几分频，输入信号仅仅经过一个电感线圈L，电感线圈L的电压几乎被全部利用，没有损失，功率信号也几乎无损失，声音信号损失少，声音失真小、再现音质好。另外，其结构简单，原器件少，成本低，效率高，整个频带响应无明显凹凸现象。

附图说明

图1为实施例1的三分频电原理图；

图2为实施例1的五分频电原理图；

图3为实施例2的三分频电原理图；

图4为实施例2的五分频电原理图；

图5为本实用新型三分频实验测试电原理图；

图6为对照测试三分频电原理图；

图7为图5中的测试得到的高、中、低滤波曲线图；

图8为图6中的测试得到的高、中、低滤波曲线图；

图9为图7和图8中的低通滤波曲线对比图。

具体实施方式

实施例1

本实用新型一种音箱分频器，最高音扬声器和其余扬声器均串入电感线圈L1中。其包括电感线圈L2、设有至少2个抽头的电感线圈L1、至少2个电容C、以及至少3个扬声器，电感线圈L1的抽头从左至右分为第一抽头、第二抽头，电容C分为C1、C2，扬声器分为第一扬声器、第二扬声器、第三扬声器。如图1所示，设计为三分频，即高、中、低，电路输入端连接电感线圈L1的第一抽头，电容C2的一极连接电感线圈L1的左端头、另一极则连接第一扬声器，电容C1的一极连接第二抽头，另一极经电感线圈L2连接第二扬声器，第三扬声器的输入端连接电感线圈L1的右端头、输出端则与第一扬声器的输出端、第二扬声器的输出端一起连接至电路输出端。这时从左至右，扬声器依次为高、中、低音扬声器，即第一扬声器为高音扬声器、第二扬声器为中音扬声器、第三扬声器为低音扬声器。当然也可以设计为超高、中、低音的音箱分频器等。另外，还可以根据需要，做更多的分频，当然也可以设计为二分频。并且电感线圈的抽头的设计位置，根据扬声器的功率和实际需要设计。

设计四分频(超高、高、中、低音分频)时，在三分频的基础上，还包括电容C3和第四扬声器，在第一抽头和第二抽头间设有第三抽头，电容C3的一极连接第三抽头、另一极经第四扬声器连接电路输出端。这时从左至右，扬声器依次为超高、高、中、低音扬声器，即第一扬声器为超高音扬声器、第四扬声器为高音扬声器、第二扬声器为中音扬声器、第三扬声器为低音扬声器。当然也可以设计为高、中、低、超低音的音箱分频器等。

如图2所示，设计五分频(超高、高、中、低、超低音分频)时，在四分频的基础上，还包括电容C4和第五扬声器，在第二抽头和电感线圈L1的右端头间设有第四抽头，电容C4的一极连接第四抽头、另一极经第五扬声器连接电路输出端。这时从左至右，扬声器依次为超高、高、中、低音扬声器，即第一扬声器为超高音扬声器、第四扬声器为高音扬声器、第二扬声器为中音扬声器、第三扬声器为低音扬声器、第五扬声器为超低音扬声器。

所述C1为由C11、C12、C13并联组成的电容组，其中C11、C12、C13可以为阻值相同的电容器，也可以为阻值不同的电容器，为了降低感抗，在本优选实施方式中，为阻值均不相同的电容器。

实施例2

本实用新型一种音箱分频器，最高音扬声器不接入电感线圈L1中。其包括电感线圈L2、设有至少1个抽头的电感线圈L1、至少2个电容C、以及至少3个扬声器，电感线圈L1的抽头为第一抽头，电容C分为C1、C2，扬声器分为第一扬声器、第二扬声器、第三扬声器。如图3所示，设计为三分频，即高、中、低。电容C2的一极连接电感线圈L1的左端头、另一极则连接第一扬声器，电路输入端接入至电容C2与电感线圈L1的左端头之间，电容C1的一极连接第一抽头，另一极经电感线圈L2连接第二扬声器，第三扬声器的输入端连接电感线圈L1的右端头、输出端则与第一扬声器的输出端、第二扬声器的输出端一起连接至电路输出端。这时从左至右，扬声器依次为高、中、低音扬声器，即第一扬声器为高音扬声器、第二扬声器为中音扬声器、第三扬声器为低音扬声器。当然也可以设计为超高、中、低音的音箱分频器等。

设计四分频(超高、高、中、低音分频)时，在三分频的基础上，还包括电容C3和第四扬声器，在第一抽头和电感线圈L1的左端头设有第二抽头，电容C3的一极连接第二抽头、另一极经第四扬声器连接电路输出端。这时从左至右，扬声器依次为超高、高、中、低音扬声器，即第一扬声器为超高音扬声器、第四扬声器为高音扬声器、第二扬声器为中音扬声器、第三扬声器为低音扬声器。当然也可以设计为高、中、低、超低音的音箱分频器等。

如图4所示，设计五分频(超高、高、中、低、超低音分频)时，在四分频的基础上，还包括电容C4和第五扬声器，在第二抽头和电感线圈L1的右端头间设有第三抽头，电容C4的一极连接第三抽头、另一极经第五扬声器连接电路输出端。这时从左至右，扬声器依次为超高、高、中、低音扬声器，即第一扬声器为超高音扬声器、第四扬声器为高音扬声器、第二扬声器为中音扬声器、第三扬声器为低音扬声器、第五扬声器为超低音扬声器。另外，还可以根据需要，做更多的分频。并且电感线圈的抽头的设计位置，根据扬声器的功率和实际需要设计。

图5为本实用新型三分频实验例测试电原理图(带负载)，分别对低通、带通、和高通进行测试，本次测试所用的器材为：1、音箱测试专用CD光碟：Super Audio Check，2、CD播放机：瑞典COPLAND CDA288，3、功放机：丹麦GRYPHON Tabu century，4、万用电表：上海星牌LF500型。CD光碟放入CD播放机，CD播放机与功放机后作为本分频器的输入信号源，万用电表与扬声器的两端连接。测试记录在输出表1、2、3得到的低通、带通、和高通滤波器的3条曲线，如图7所示。在图5中，为三分频：高、中、低分频。图5的电路图中，电路输入端连接电感线圈L1的第一抽头，电容C2的一极连接电感线圈L1的左端头、另一极则连接高音扬声器(其阻抗为4Ω)，电容C1的一极连接第二抽头，另一极经电感线圈L2连接中音扬声器(其阻抗为4Ω)，低音扬声器(其阻抗为4Ω)的输入端连接电感线圈L1的右端头、输出端则与高音扬声器的输出端、中音扬声器的输出端一起连接至电路输出端。其中电感线圈L1的电感量为1.602MH，第一抽头的电感量为0.002MH，即串入高音扬声器的电感量为0.002MH；第二抽头的电感量为0.024MH，电感线圈L2的电感量为0.24MH，即串入中音扬声器的电感量为0.262MH；串入低音扬声器的电感量则为1.6MH。电容C1由40uF的C11、15uF的C12、12uF的C13的电容并联组成，电容C2为3.7uF。

表1

频率(Hz)	频响db(Relative Level)
		10k	-27
8k	-24
		4k	-17
3k	-12.8
		2k	-11.4
1k	-8.9
		500	-5
400	-3.7
		250	-1.4
125	0.7
		63	0.2
31.5	-0.3
		20	-0.5

表2

频率(Hz)	频响db(Relative Level)
		20k	-6.8
18k	-6.5
		16k	-6.2
12.5k	-5.6
		10k	-5
8k	-4.5
		4k	-3.2
3k	-2.5
		2k	-1.6
1k	-0.3
		500	-2.4
400	-4
		250	-7.7
125	-9.2
		63	-6.4
31.5	-12.3
		20	-27

表3

频率(Hz)	频响db(Relative Level)
		20k	1
18k	1

16k	1
		12.5k	0.5
10k	-0.5
		8k	-2
4k	-8.1
		3k	-8.9
2k	-10.6
		1k	-18
500	-27

图6为对照例测试三分频电原理图(带负载)，分别对低通、带通、和高通进行测试，本次测试所用的器材为：1、音箱测试专用CD光碟：Super Audio Check，2、CD播放机：瑞典COPLAND CDA288，3、功放机：丹麦GRYPHON Tabu century，4、万用电表：上海星牌LF500型；CD光碟放入CD播放机，CD播放机与功放机后作为本分频器的输入信号源，万用电表与扬声器的两端连接。测试记录在输出表1-1、1-2、1-3得到的低通、带通、和高通滤波器的3条曲线，如图8所示。在图6中，为三分频：高、中、低。对照测试三分频电图中，包括并联设置的高音电路图、中音电路图和低音电路图，其中高音电路图由3.7uF的电容C2与高音扬声器(其阻抗为4Ω)串联组成。中音电路图由电容C1、电感线圈L2、中音扬声器(其阻抗为4Ω)串联组成，其中电容C1由40、15、12uF的电容并联组成，电感线圈L2的电感量为0.24MH。低音电路由电感线圈L1、高音扬声器(其阻抗为4Ω)串联组成，电感线圈L1的电感量为1.6MH。

表1-1

频率(Hz)	频响db(Relative Level)
		20k	-25
18k	-24
		16k	-23
12.5k	-21
		10k	-19
8k	-17
		4k	-12
3k	-11.5
		2k	-10.5
1k	-8.7
		500	-5.4
400	-4
		250	-1.4
125	0.7
		63	0.4
31.5	-0.2
		20	-0.4

表1-2

频率(Hz)	频响db(Relative Level)
		20k	-5.6
18k	-5.4
		16k	-5
12.5k	-4.5
		10k	-3.9
8k	-3.5
		4k	-2.2
3k	-1.5
		2k	-0.6
1k	0.7
		500	-1.6
400	-3.4
		250	-7.4
125	-9.1
		63	-6.4
31.5	-12.2
		20	-27

表1-3

频率(Hz)	频响db(Relative Level)
		20k	1
18k	1
		16k	1
12.5k	0.5
		10k	-0.6
8k	-2.1
		4k	-8.2
3k	-9
		2k	-10.6
1k	-18
		500	-27

本实用新型的方案中负载无任何电抗元件并联，因而不会对负载阻抗、阻尼特性产生变化，所以放声质量不会产生变劣，再且能在一阶电路的设计达到超过二阶的衰减指标，如图9所示，低通在10KHZ时本实用新型能达到27db的衰减量，而对照的方案(传统方案)只能达到19db的衰减。

Claims

1.音箱分频器，其特征在于：包括电感线圈L2、设有至少2个抽头的电感线圈L1、至少2个电容C、以及至少3个扬声器，电感线圈L1的抽头从左至右分为第一抽头、第二抽头，电容C分为C1、C2，扬声器分为第一扬声器、第二扬声器、第三扬声器；电路输入端连接电感线圈L1的第一抽头，电容C2的一极连接电感线圈L1的左端头、另一极则连接第一扬声器，电容C1的一极连接第二抽头，另一极经电感线圈L2连接第二扬声器，第三扬声器的输入端连接电感线圈L1的右端头、输出端则与第一扬声器的输出端、第二扬声器的输出端一起连接至电路输出端。

2.根据权利要求1所述的音箱分频器，其特征在于：还包括电容C3和第四扬声器，在第一抽头和第二抽头间设有第三抽头，电容C3的一极连接第三抽头、另一极经第四扬声器连接电路输出端。

3.根据权利要求2所述的音箱分频器，其特征在于：还包括电容C4和第五扬声器，在第二抽头和电感线圈L1的右端头间设有第四抽头，电容C4的一极连接第四抽头、另一极经第五扬声器连接电路输出端。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的音箱分频器，其特征在于：所述C1为由C11、C12、C13并联组成的电容组。

5.音箱分频器，其特征在于：包括电感线圈L2、设有至少1个抽头的电感线圈L1、至少2个电容C、以及至少3个扬声器，电感线圈L1的抽头为第一抽头，电容C分为C1、C2，扬声器分为第一扬声器、第二扬声器、第三扬声器；电容C2的一极连接电感线圈L1的左端头、另一极则连接第一扬声器，电路输入端接入至电容C2与电感线圈L1的左端头之间，电容C1的一极连接第一抽头，另一极经电感线圈L2连接第二扬声器，第三扬声器的输入端连接电感线圈L1的右端头、输出端则与第一扬声器的输出端、第二扬声器的输出端一起连接至电路输出端。

6.根据权利要求5所述的音箱分频器，其特征在于：还包括电容C3和第四扬声器，在第一抽头和电感线圈L1的左端头设有第二抽头，电容C3的一极连接第二抽头、另一极经第四扬声器连接电路输出端。

7.根据权利要求6所述的音箱分频器，其特征在于：还包括电容C4和第五扬声器，在第二抽头和电感线圈L1的右端头间设有第三抽头，电容C4的一极连接第三抽头、另一极经第五扬声器连接电路输出端。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的音箱分频器，其特征在于：所述C1为由C11、C12、C13并联组成的电容组。