如果音箱里有超過(guò)一只以上不同頻率的揚(yáng)聲器單元時(shí)，那今天的主角就是必不可少的存在，尤其是現(xiàn)在普遍由高音和低音揚(yáng)聲器組成的音箱產(chǎn)品，分頻器非常重要。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)于同軸揚(yáng)聲器，盡管形態(tài)上是獨(dú)立的一只揚(yáng)聲器，但其內(nèi)部是由高、低兩種甚至更多的揚(yáng)聲器振膜實(shí)現(xiàn)不同頻段振動(dòng)組成，因此分頻器也是必不可少的。但對(duì)于由單個(gè)（或者全都是同一型號(hào)）全頻帶揚(yáng)聲器單元組成的音箱來(lái)說(shuō)，分頻器則不是必須的。

今天小靈和大家來(lái)聊聊這個(gè)鏈接不同揚(yáng)聲器的必要存在——分頻器。不管是高音揚(yáng)聲器還是低音揚(yáng)聲器，其頻響曲線都不會(huì)是平坦的，讓它們一起協(xié)調(diào)工作，并不是簡(jiǎn)單對(duì)接就可以的。

兩分頻音箱中高音、低音揚(yáng)聲器的頻響曲線組合示意

高音、低音揚(yáng)聲器都會(huì)在兩頭衰減，低音的頻響上限衰減點(diǎn)可能與高音下限衰減點(diǎn)可能重合或者交錯(cuò)，造成有較大的頻率段重合，無(wú)法組合成一條平直的頻響曲線。此時(shí)，必須借助其他組件來(lái)幫助揚(yáng)聲器完成組合實(shí)現(xiàn)更好的效果。這個(gè)組件的名稱就是分頻器。

分頻器的工作原理比較簡(jiǎn)單，它將原始的信號(hào)進(jìn)行處理，分割成若干頻段，頻段的數(shù)量視設(shè)計(jì)需求，雙分頻設(shè)計(jì)就分割為兩段，三分頻就是分割為三段，專業(yè)點(diǎn)的稱呼就是“兩路”、“三路”。簡(jiǎn)而言之，分頻器的作用就是“切”出一段最適合對(duì)應(yīng)揚(yáng)聲器播放的頻段并分配給該揚(yáng)聲器，以實(shí)現(xiàn)多揚(yáng)聲器的協(xié)同工作和優(yōu)化組合。

分頻器的工作原理可以有多種實(shí)現(xiàn)方法，因此分頻器有多種形態(tài)多種類型的設(shè)計(jì)。常見(jiàn)的主要有功率分頻器和電子分頻器兩大類。

功率分頻器

功率分頻器的基本電路形式

這類分頻器在信號(hào)流程中，位于功率放大器之后，所以被稱為功率分頻器。它主要使用的元件為電感和電容，因此又稱為感容分頻器。電感和電容均有濾波作用，分別實(shí)現(xiàn)低通、高通，實(shí)現(xiàn)頻率分割的最終目的。

功率分頻器最簡(jiǎn)單的形態(tài)為電容分頻，即在高音單元后串聯(lián)一枚電容，實(shí)現(xiàn)分頻。這種分頻裝置簡(jiǎn)單，難以實(shí)現(xiàn)精確分頻。而稍微復(fù)雜的設(shè)計(jì)，則是在每一路中均使用電容與電感來(lái)實(shí)現(xiàn)更精確的頻率分割。設(shè)計(jì)可以是靈活的，也有一路采用感容濾波，一路使用電容濾波。

微型音箱的分頻器

分頻器在分割頻率時(shí)，并無(wú)法實(shí)現(xiàn)“一刀切”的效果，分割后的頻段也存在衰減特性，衰減曲線的斜率一般用dB表示，例如6、12、24dB。斜率大小一般與濾波次數(shù)有關(guān)。通常情況下，高檔音箱的設(shè)計(jì)，更傾向于使用高斜率的分頻器設(shè)計(jì)。

功率分頻器安裝簡(jiǎn)單，可以用于所有類型的音箱，包括無(wú)源和有源的。但它也存在缺點(diǎn)，它本身消耗功率。它的調(diào)音也缺乏直觀的手段，因此調(diào)整并不方便，調(diào)音師需要足夠豐富的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的分頻效果。

大多數(shù)家用音箱的分頻器

另一方面，功率分頻器需要消耗不少銅材，隨著全球銅價(jià)上揚(yáng)，分頻器本身的物料成本也在大幅攀升，于是讓另一類分頻器技術(shù)——電子分頻開(kāi)始進(jìn)入到普通消費(fèi)者的視野。

電子分頻器

所謂電子分頻，指的是信號(hào)分頻，它在流程中位于信號(hào)輸入到功放之間的位置，它將音源輸入的信號(hào)進(jìn)行頻率分割，然后傳到功放系統(tǒng)。假設(shè)雙分頻的音箱，使用電子分頻，雙聲道信號(hào)將被分成四路，因此后端的功放需要四聲道才能完成完整的輸出。電子分頻一般被集成到功放電路板中，因此電子分頻器很少有獨(dú)立的形態(tài)展現(xiàn)，它的電路也沒(méi)有很特別的特征，主要也是由運(yùn)放、電容電阻等常見(jiàn)元件組成。

電子分頻的基本電路形式

電子分頻在技術(shù)上存在一些優(yōu)勢(shì)，它沒(méi)有明顯的功率損耗，調(diào)音手段更加直觀。在銅材暴漲的時(shí)代背景中，電子分頻還具有低成本的優(yōu)勢(shì)。但電子分頻器通常與功放系統(tǒng)集成，這也導(dǎo)致了可玩性變差。

電子分頻電路更多存在于有源音箱中

數(shù)字分頻器

從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，功率分頻器和電子分頻器都無(wú)法做到可視化的精確控制，而另外一種基于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的純數(shù)字分頻器已經(jīng)出現(xiàn)，它在技術(shù)上存在一些獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，而且可干預(yù)性很強(qiáng)。

它的輸入流程是這樣：模擬輸入->模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換->DSP分頻處理->輸出到四路功率放大器。這個(gè)流程有個(gè)ADC過(guò)程，實(shí)際上是有損的，好處在DSP分頻環(huán)節(jié)，DSP可以通過(guò)設(shè)置和代碼來(lái)調(diào)整分頻點(diǎn)，它能更加方便的控制分頻點(diǎn)，曲線的平滑度以及分割頻率的斜率。也非常有利于降低音箱的綜合成本。

數(shù)字分頻技術(shù)的易控特性，使得揚(yáng)聲器的性能能夠得到更大程度的發(fā)揮。

分頻器的優(yōu)劣

分頻器的優(yōu)劣之爭(zhēng)是很多人關(guān)心的，誰(shuí)的動(dòng)態(tài)更好、誰(shuí)的頻響更平直等等。這與某些廠商的刻意引導(dǎo)有關(guān)，以顯示自家的分頻技術(shù)如何優(yōu)秀。但實(shí)際上，這沒(méi)有意義。

分頻器的價(jià)值不在于用的什么技術(shù)，而是在與揚(yáng)聲器的配合度，分頻器離開(kāi)揚(yáng)聲器就變得毫無(wú)價(jià)值。它是針對(duì)性開(kāi)發(fā)的組件，針對(duì)特定的揚(yáng)聲器和揚(yáng)聲器組合而特定開(kāi)發(fā)，它不具有通用性，用戶不能拆下A音箱的分頻器放到B音箱里使用，因此單純討論分頻器的優(yōu)劣是毫無(wú)意義的事情。真正應(yīng)該關(guān)心的，是分頻后的效果。

不同的分頻器是存在成本差異的，包括物料成本和時(shí)間成本。物料成本很容易理解，時(shí)間成本指的是調(diào)試。對(duì)于廠商而言，數(shù)字分頻器可以降低調(diào)試成本改善調(diào)試結(jié)果，這也是數(shù)字分頻器能夠讓有源音箱音質(zhì)大幅進(jìn)步的邏輯所在。