电子还是模拟 细谈电子分频技术的优劣

电子分频技术

就目前的技术来看，分频器根据技术原理的不同可以分为两大类，即功率分频器和电子分频器。

功率分频与电子分频的特点

功率分频器位于功率放大器之后，设置在有源音箱的内部。通过LC滤波网络，功率分频器将功率放大器输出的功率音频信号分为低频、中频、高频，并分别输送进入各个扬声器，连接简单，使用方便，但消耗功率较大。此外，功率分频器分出的频段非常容易出现音频谷点，从而产生交叉失真。功率分频器的参数与扬声器的阻抗有着直接联系，而扬声器的阻抗又是频率的函数，与标称值偏离较大，因此误差也较大，不利于调整。

惠威H5音箱背部拥有可以手动微调的频点

电子分频器位于功率放大器之前，在电路拓扑结构上，它刚好与功率分频器的位置相反（功率分频器位于功率放大器之后）。电子分频器的工作流程大致是这样的：它先将前置音频信号进行分频，将信号中的低频、中频、高频分出来。接下来，它再利用每个频段各自独立的功率放大器，把每一段音频信号放大。后，将放大的信号按照频段的不同分别输送至相应的扬声器单元。

由于电子分频的整个过程所需的电流较弱，故可以通过小功率的电子有源滤波器来实现。因此，电子分频拥有调整容易、功率损耗小以及扬声器单元之间相互干扰较小的特点。也正是因为电子分频拥有这些特点，所以终声音信号的损失非常小，整体音质好。但电子分频的缺点也是很明显的，由于电子分频的过程中，要为每个频段配备独立的功率放大器，故整体成本较功率分频要高，电路结构也更复杂。

有源电子分频技术与无源电子分频技术

目前的电子分频技术主要分为两大类，一类是有源电子分频，另一类是无源电子分频。

如果你对多媒体音箱了解得较多，那可能对惠威D1080MKⅡ并不陌生。它就是一款典型的有源电子分频音箱，D1080MKⅡ的前级电路使用了两只TL084芯片，它的作用是分频和前级处理，每只芯片负责处理一个声道。

TL084运算放大器芯片

三诺的N-35G也是众多多媒体音箱玩家熟知的一款音箱。它的前级电路采用了4558芯片，其作用仅是进行前级处理，不用于分频。用于分频处理的则是信号输入端的一组阻容原件，这组阻容原件在拓扑电路结构上位于4558芯片之前，它对声音信号进行分频处理后，再将信号输入前级进行放大。

有源电子分频与无源电子分频都有何优缺点呢？无源电子分频在分频点的调整和分频特性控制上不如有源电子分频来得灵活，特别是在使用高阶分频的情况下，无源电子分频的效果要明显差于有源电子分频。然而，无源电子分频的主要优势在于消除插入损耗以及改善阻尼特性。前级无源电子分频虽然电路简单，但其频率合成曲线不如有源电子分频平直；有源电子分频则容易得到平直的频率合成曲线，其高频、中频、低频在整个频段内相移的绝对值之和恒为180°，故可得到准确的分频点以及精确的分频曲线。

电子分频技术的优点

1.由于电子分频是将输入信号先进行分频处理，然后再进行功率放大的。因此，每组功率放大器所接收到的音频信号的频带范围较窄，从而使得低频过载（注：过载是失真的一种类型）的可能性降低。

2.由于音频信号的中低频率占据了整个信号能量的大部分，因此传统的功率放大器在回放电平较大的信号时，如果先将全频放大的话，很可能出现削顶（注：削顶是失真的一种类型）的现象。如果先将信号进行分频处理，再由功率放大器放大，则在很大程度上能够避免削顶现象。

3.此外，采用电子分频时，高频信号可以不受中低频的影响，可以单独放大。当截掉高频信号后，还可以降低对功率放大器的放大带宽要求。

4.电子分频可以消除传统功率分频的插入损耗问题。由于功率分频是利用电感和电容的低通和高通特性来阻碍一部分频率完成分频的，所以功率放大器输出的功率不能完全传输到扬声器，这就产生了插入损耗的问题。电子分频时在功率放大器输出到扬声器之间不存在任何电容和电感，所以它可以完美的消除插入损耗并使功率放大器的功率得到有效利用。

5.电子分频不仅可以解决功率分频的插入损耗问题，还可以改善音箱的阻尼系数。由于功率分频本身所用的分频元件都是高阻抗元件，故功率放大器对扬声器的控制力变得很低，电子分频则可以改善这一问题，提高功率放大器对扬声器的控制力。

6.对于一套高素质的音箱而言，仅解决以上提到的功率分频存在的问题是远远不够的。在不同的频率下，高低音单元和分频器本身的相位情况是非常复杂的，在设计分频器时要考虑相位问题，做出合适的相位补偿。这就很可能造成高低音扬声器的分频衰减，因此功率分频器在设计阶段就需要认真考虑，否则很可能造成二者的相位不一致，出现曲线凹凸不平的情况。一套曲线完美但相位不良的音箱，声音往往会比没有相位问题，曲线却不太理想的音箱难听得多。而电子分频的电路设计，在相位控制上要比功率分频容易。但我们要注意的是，电子分频只是比功率分频容易解决相位控制而已，并不是电子分频本身能够消除相位影响。电子分频中的有源电子分频是使用集成电路有源滤波器来进行分频，可以通过调整输入参数来简单地调整分频特性。实际上，一些高档的AV音响系统甚至拥有供用户手动调整分频点的旋钮，这是功率分频无论如何也做不到的。

电子分频技术的缺点

难道采用电子分频技术的音箱就无懈可击了吗？当然不是！下面我们就来看看电子分频存在哪些缺点。

1.电子分频不适于无源设备，不能像普通的Hi-Fi音箱、功放一样自由组合，这是电子分频大的缺点，因此在有源监听音箱上，我们经常可以见到电子分频的设计，而对于需要考虑到功放和音箱组合的时候，就很少有使用电子分频技术来设计音响系统了。

2.电子分频也不能像功率分频一样将大部分功率集中于一个频带，由于功率分频本身的结构，所以当面临绝大部分输出的声音信号都集中于一个频带内的时候，此时可以将绝大部分功率通过一个通道输出，获得大的回放功率。而电子分频由于每个频段通道的功放部分是独立的，所以它能够用于某个频带输出的大功率始终是恒定的。

3.功率分频器的作用不仅是分频还要有阻抗匹配、相位调整、曲线调整等作用。电子分频虽然解决了阻抗匹配问题，但在扬声器相位调整和回放曲线调整上，电子分频就没有什么很明显的优势了。

4.由于电子分频的制作成本相对要高一些。如果将电子分频应用于低端廉价的产品上，或许会造成产品表现还不如同类的功率分频产品。

写在后

在文章的后，笔者要发表一下我对两种分频方式的一些观点。由于电子分频和功率分频各有优缺点，所以我们在选择音箱的时候就要从多方面去考虑，而不要因为一味地追求新技术去投资。如果你是一个Hi-Fi发烧友，经常需要更换不同的音箱和功放来满足日常的听音需求，那么笔者认为功率分频音箱是你的佳选择。如果您是一位PC Hi-Fi发烧友，需要一套高素质的多媒体听音系统，那么采用电子分频技术的多媒体音箱一定不会让你失望。因为电子分频音箱是功放与分频集成一体的有源设备，它既可以省去体积庞大的功率放大器，同时又能够简化你的桌面空间，在此基础上还可以满足您的Hi-Fi听音需求，称得上是一举多得的好选择。