扬声器工作原理是什么-扬声器工作原理( 二 )

主动分音器再讯号路径上的位置在于功率放大器之前，处理的讯号等级也是被放大之前的小讯号；相反地，被动分音器则是处理功率放大器与扬声器之间的大讯号。但也由于这样的特性，主动分音器有增加额外噪声的可能性。
一个理想的全音域喇叭系统，是不需要分音器的，但由于音频信号的频谱范围很宽，所以要使用同一个喇叭单体，来诠释20 ~ 20KHz的整段频率响应信号是不可能的，因为一般 12英寸以上大口径喇叭单体，低音特性很好，失真不大，但超过 1.5KHz 的信号，它的表现就很差了；1 ~ 2英寸的高音喇叭单体，播放 3KHz 以上的信号性能很好，但无法播放中音和低音信号。不过虽然分音的目的达到了，但分频器内部的被动原件，却也消耗掉扩大机的输出功率。现实上反而通常是分音越细，定位越高阶。
分音器到底提供什么样的功能？
在专业技术上，我们可以称分音器的功能主要有「提供斜率与分频点」，及「控制阻尼系数」二项功能。
提供斜率与分频点
斜率指的是频率每升高八度音程所衰减的幅度。以一个分音高、低音频的两音路喇叭来看，分音器就是设计让喇叭的高、低音单体以我们希望的斜率衰减，这时候便交会出一个分频点（Fx），让单体各自在表现最佳的区域内工作，发出理想的声音。
控制阻尼系数―即Q值
分音器让不同频段重迭部分的频率响应更为平坦，此外更重要的是，分音器具有相位等化（修正相位）的功能，能让整个系统阻抗更容易受控制，相位表现优化。依据经验，Q值低较佳，在0.5时最为恰当，不仅重迭部分的波动幅度最小，分频点的相位也会趋近于0度。但Q值过低，频率会衰减得过早，而减低高阶分音的效果。
分音器的设计与类型
一般来说，分频器包括三个基本参数：
分频点（Crossover Frequency）：分音器的分频点。
路（Way）：就是所谓分频器的”路”，也就是分频器可以将输入的原始信号分成几个不同频段的信号，我们通常说的二分频、二路（Two-Way）、三分频、三路，就是分频器的路。
阶（Order）：也称类。
分音器本质上就是几个高通和低通滤波电路的复合体，而这些滤波电路的数量，就是所谓的路。若以滤波器的频段数量来分类分音器，通常会以「N音路」的方式来表明，例如：二音路扬声器的分音器，由低通滤波器与高通滤波器组成；三音路则是低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器。四音路的扬声器并不常见，因为分音器的设计复杂度过高，且整体的声学表现不见得较二、三音路者为佳。
但是在每一个滤波电路中，还有更精细的设计；换句话说，在每一个滤波电路中，都可以分别经过多次滤波，这个滤波的次数，就是分频器的阶。通常我们用多少「阶」分音来设计，一阶分音表示每八度音程衰减6dB（-6dB/octave），二阶是每八度音衰减12dB（-12dB/ octave），依此类推，四阶分音则是每八度音衰减24dB（-24dB/ octave）。即阶数愈高，衰减愈快。
一个完整的分音器叙述应该是「双路分音器，高低频皆采用二阶滤波Second Order（12dB/ octave）Two-way Crossover」。
喇叭规格会标明分音设计，例如二路分音、三路分音等。另外由喇叭外形也可以大致分辨出来。简单来说，两个单体就二路分音、三个单体就三路分音。不过有时就并不是这么简单，例如很多中置喇叭都有三个单体，不过就只是二路分音：中间是高音、两边两只是中低音单体；又或者一些高阶落地式喇叭，会有两组中音或两组低音单体，甚至会有更多「重复」的单体来提升音质、增加输出。越高阶的喇叭通常分音就愈细致，而且单体通常也愈大。
一阶分音器
一阶分音器具有20 dB/decade（ 6 dB/octave）的分频斜率，在输出端有 90°的相位误差，而高通方面它与输入信号有正 45°的误差，而在低通方面有负45°的误差，在分频点的频率附近或有这样的误差。
一阶分音器被许多音响发烧友视为理想的分音器，因为这类分音器在瞬时响应良好，亦即在滤波器的导通带当中，频率响应与相位响应非常平坦；此外，它使用最少的电子组件完成分频的工作，产生的损失相对较低。不过，也因为一阶分音器的分频斜率低，在导通带以外也保留了更多我们不想要的讯号。如此一来，低音单元容易接收到在分频点以上的高频成分、产生较大的失真；高音单元容易接收到在分频点以下的低频成分，除失真外更可能因此损坏。
实际应用上，采用一阶分音器的扬声器系统不容易设计，因为必须配合频率响应非常宽阔的扬声器单元, 且较低的分频斜滤使得单元之间的干涉更加明显，也就是扬声器的离轴频率响应将有剧烈变动。