设计了一份高低通滤波分频的前级放大器电路

jinlizhpc · 发表于 2015-6-13 11:25:25

我平时欣赏音乐是用5寸书架式音箱，但始终由于受喇叭的限制，低频的量感下潜不够，最近加了一个有源超低音音箱，填补了低频的不足，整个音场宽阔和庞大了许多。不过在大功率输出的时候书架箱依然承受不了低频的冲击而有压缩感和失真，于是萌生了设计一个有源滤波分频电路，把低于100Hz的低频供低音炮，100HZ以上的信号供音箱功放，这样一来功放和有源低音炮就各司其职互不干扰，小书架箱就不用承担放不出的低频而压缩失真了。电路图如下：
高低通滤波前级.JPG

IC是用拆机的廉价4558。安装好试听，感觉你懂的

dscbwjz · 发表于 2015-6-13 21:24:34

端上一碗饺子，为啥不给点醋？————楼主，把PCB也贴出来吧

jinlizhpc · 发表于 2015-6-14 11:27:13

dscbwjz 发表于 2015-6-13 21:24
端上一碗饺子，为啥不给点醋？————楼主，把PCB也贴出来吧

用洞洞板焊接的

jinlizhpc · 发表于 2015-6-14 13:06:20

本帖最后由 jinlizhpc 于 2015-6-14 13:37 编辑

拆了一个废弃的音视频切换器来安装
高低通滤波前级电源.JPG

AudioCAT · 发表于 2015-6-14 13:18:33

主音箱喇叭口径较小时，把低频切除是很明智的，否则音量开不大，对提高音质也有很大好处。

如果是我，假如主音箱100Hz切除，低音炮上限就设为120 - 160Hz之间，有意让他们有一段交叠。

jinlizhpc · 发表于 2015-6-14 13:39:40

AudioCAT 发表于 2015-6-14 13:18
主音箱喇叭口径较小时，把低频切除是很明智的，否则音量开不大，对提高音质也有很大好处。

如果是我，假 ...

如果滤波转折点曲线不是很徒的话，适当的重叠衔接更好

AudioCAT · 发表于 2015-6-14 19:29:43

我觉得图省事的话，没必要做低通，只给主音箱通道做个高通就行，毕竟有源低音炮里是包含低通的。
像你这种完整的电分，应该拆除低音炮里的低通滤波，否则等于两个低通串联了，会带来许多问题，即使能调整好分频点，相位也很难预测。

jinlizhpc · 发表于 2015-6-14 20:42:21

AudioCAT 发表于 2015-6-14 19:29
我觉得图省事的话，没必要做低通，只给主音箱通道做个高通就行，毕竟有源低音炮里是包含低通的。
像你这种 ...

低音炮有没有低通没关系，关键是信号源，AV功放超低音输出已经是低通的了

AudioCAT · 发表于 2015-6-14 22:02:33

AV功放是家庭影院功放，用于家庭影院的数字环绕系统。
数字环绕声的超低音输出是辅助低音，带有辅助低音的系统意味着其他声道是全频，并不切除低频部分，不存在衔接问题，但要有相位调整，当然，低档的也可以没有相位调整。

HiFi音乐欣赏的分频低音与影院系统的辅助低音不一样。
在不考虑相位情况下，分频要求合理的衔接，衔接有问题可能会造成频带脱节，而辅助低音方式不会。

jinlizhpc · 发表于 2015-6-15 15:11:16

AudioCAT 发表于 2015-6-14 22:02
AV功放是家庭影院功放，用于家庭影院的数字环绕系统。
数字环绕声的超低音输出是辅助低音，带有辅助低音的 ...

把有源低音炮的转折频率不低于切除频率即可。灵活运用而已

AudioCAT · 发表于 2015-6-15 20:43:01

jinlizhpc 发表于 2015-6-15 15:11
把有源低音炮的转折频率不低于切除频率即可。灵活运用而已

在这里，能玩到你这样的程度已经不错了，至少能真正体会到宽频带带来的总体音质提升。再看那些收废品的，耗费的精力和累积花的钱也不少，最后只是听个响而已。我说你比他们强，是因为你能够真正体会到发烧的乐趣，做个分频就能得到满意的低频，花的钱不见得比去废品站淘“宝”的多，音质却是实实在在的提升。

AudioCAT · 发表于 2015-6-15 20:58:05

本帖最后由 AudioCAT 于 2015-6-15 21:19 编辑

jinlizhpc 发表于 2015-6-15 15:11
把有源低音炮的转折频率不低于切除频率即可。灵活运用而已

关于这个问题，虽然在一般的欣赏中并不重要，了解一下还是有用的，说不定那天你进步到大烧的行列，可能就凡是影响音质的都不妥协了

咱们来分析一下有源低音炮低通在二次分频情况下的影响。
一般有源低音炮可变带通上限不会太高，基本在160 - 200Hz之间。

首先把低音炮的低通滤波关闭，使其直通，前级分频点按100Hz，这里选择较好的林奎兹-瑞利滤波器，能看到综合频响很好很平直，说明分频衔接理想。

A01低音炮直通.jpg

低音炮低通滤波器直通

A02综合频响.jpg

综合频响平直

相位曲线重合，很理想

A04群延时.jpg

群延时很理想

AudioCAT · 发表于 2015-6-15 21:05:55

假如低音炮的低通上限也为100Hz截止，那就等于与你的前级分频的低通串联了，两个低通虽然上限频率一致，但综合频响却是变坏的。

B01低音炮100Hz低通.jpg

低音炮低通上限为100Hz

B02综合频响.jpg

综合频响马上变坏

分频点出现约90度相位差

B04群延时.jpg

群延时

AudioCAT · 发表于 2015-6-15 21:10:47

本帖最后由 AudioCAT 于 2015-6-15 21:23 编辑

是不是低音炮上限截止频率高于前级分频点频率就可以解决？
可以试验一下。把低音炮低通改为160Hz

C01低音炮160Hz低通.jpg

低音炮低通改为160Hz

C02综合频响.jpg

综合频响

分频点相位差约65度

C04群延时.jpg

群延时

可以看到，160Hz已经高于前级分频点的100Hz，但是问题依旧，只是稍改善一些而已。

AudioCAT · 发表于 2015-6-15 21:17:31

本帖最后由 AudioCAT 于 2015-6-15 21:35 编辑

前面已经说明了因为低音炮本身低通滤波器的存在，影响是不可避免的。
当然，继续提高低音炮低通滤波器截止频率可以解决，问题是提到多高才能接近于无影响？

D01低音炮400Hz低通.jpg

这次把频率提高400Hz

D02综合频响.jpg

综合频响

分频点相位差明显减小，约30度

D04群延时.jpg

群延时

可以看到，对于林奎兹-瑞利型滤波器，要想做到基本无影响，有源炮的低通频率要高于前级低通约两个倍频程。
有源低音炮，特别是针对最高频率只有100Hz的家庭影院低音炮，本身的低通截止频率不可能高达400Hz，一般最高仅能到200Hz。

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