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电子分频器 资深调音师分享行业经验:专业电子分频器的使用技巧

一般来说,音响系统中提到的分频器是指一种音响外围设备,它可以将20hz-20000Hz频段的音频信号分成几个合适的、不同的频段,然后发送到相应的功率放大器,驱动相应的音箱。因为是处理和分配音频信号的电子设备,所以我们通常称之为电子分频器。电子分频器的详细功能和工作原理就不多说了。在这里,我只关注一些人们比较关注或者经常感到困惑的通俗易懂的方面,希望对大家有所帮助!

为什么我们使用电子分频器

我们的听力学家研究电声,电声设备和技术的不断发展是为了一个目的:尽可能忠实地再现各种声源。当然,充分利用目前的电声技术来再现自然界的各种声音是不现实的,几乎是不可能的。众所周知,声音的频率范围在20 Hz到20000Hz之间。目前大部分前级音频处理设备的频率范围都可以达到这样的宽度,但目前的扬声器已经成为瓶颈。我们很难用一个或几个简单的扬声器发出接近20 Hz到20000Hz的宽频带的声音,因为现在单个扬声器的有效工作频率范围不是很宽。有鉴于此,电声工程师设计了可在不同频段工作的扬声器,例如:

1.低音炮:让它在30-200赫兹左右的频率范围内工作。  

2.中低音音箱:让它在200-2000Hz左右的频率范围内工作。  

3.高音音箱:让它在2000-20000Hz左右的频率范围内工作。  

这样,我们就可以使用工作在不同频带的不同种类的扬声器来配置一个能够最大限度地接近声音真实频率(20hz-20000Hz)的音响系统。当然,不同音箱设备的组成和参数是不同的。上面我以一个三频系统为例提到过。实际上还有2频或4频等其他系统,而且由于不同音响系统使用的音箱不同,这些音箱的工作频率不可能固定不变,但一般原理和思路是一样的。  

那么就有一个问题:

如何才能将音频灵活分配给这些工作在不同频段的不同种类的扬声器?为了解决这个问题,电子分频器应运而生,它可以根据不同扬声器工作频率的需要提供合适的频带,如:

1.我们可以使用电子分频器通过功率放大器向高音扬声器发送高频信号。

2.电子分频器可用于通过功率放大器将中频信号发送到中频扬声器。  

3.电子分频器可用于通过功率放大器向低音扬声器发送低频信号。  

这样,高、中、低频信号独立输出,互不干扰,可以尽可能发挥不同扬声器在工作频段的优势,使音响系统中各频段的声音再现更加均衡,声音更加层次感,音色更加完美。

这就是为什么我们使用电子分频器。  

电子分频器的功能和特点

通过以上介绍,我们应该对电子分频器有一个大概的了解,那么使用分频器有哪些功能和特点,甚至有哪些不足?根据多年的工作经验,我总结了以下几点:

一个

角色和特征

1.基本分频任务:由于扬声器种类繁多,系统中要灵活配置几种频率的电子分频器。现在常用的电子分频器可以分为两个频率,三个频率,四个频率。超过四个频率太复杂,没有意义。当然,电声技术日新月异。目前有一些分频器在分频的同时还可以处理其他方面的音频信号。然而,任何类型的电子分频器的主要功能和任务当然是分开的。

  

2.保护音箱设备:我们知道不同音箱的工作频率是不一样的。一般来说,口径越大的扬声器低频特性越好,低频俯冲越低。似乎在同样的情况下,18寸音箱的低音效果一般比15寸音箱好;相反,中端部分应该使用口径较小的扬声器,因为通常纸筒振动扬声器的口径越小,声音频率就会越高;以此类推,高音部分的振膜应该很小才能发出高频声音。由于扬声器如此复杂多样,确保它们能够安全有效地工作非常重要。电子分频器可以提供不同扬声器所需的最佳工作频率,使各种扬声器工作更加合理安全。试想一下:如果系统中的中高音扬声器不是通过电子分频器进行分频,而是直接使用全频带的音频信号,那么这些中高音扬声器在低频信号的冲击下很容易损坏。所以,除了分频任务,电子分频器正常使用的是它更重要的功能:保护音箱设备。

  

3.增加声音的层次感:如果一个音频系统中有很多不同种类的扬声器,不使用电子分频器,各种扬声器使用的都是没有分频的全频信号,那么不同的扬声器之间会有很多频率的重叠和重复部分,声音干扰会变得非常严重,声音会变得模糊,声场差,麦克风容易产生声音反馈。如果用电子分频器进行合理的分频,让不同的扬声器处于最佳的工作状态,那么不同扬声器发出的声音的频率范围几乎不会重复,从而减少声波之间的相互干扰,声音会变得特别清晰,音色会更好更有层次感!  

2

缺点和不足

1.分频选项太多会导致混乱:俗话说,有利有弊。和其他专业音频外设一样,电子分频器并不完美。有时系统中需要分频的扬声器很多,会使系统变得非常复杂,因为不同的扬声器需要不同的分频点和不同的工作频段。对于一般水平的听力学家来说,在这种情况下使用电子分频器分频会让他们觉得无从下手。所以,仔细仔细的调整很重要。同时可以尽量少用4的分频,采用2或3的分频,可以让我们的调整思路更简单清晰。  

2.使用电子分频器会导致声音效率下降:虽然使用电子分频器有很多优点,但是因为它硬性规定了不同音箱的工作频率范围,也限制了这些音箱的效率,没有充分发挥,浪费了很大一部分资源。比如双15寸全频音箱,不用经过电子分频器就能发出正常响亮的声音,但是如果被电子分频器分频,工作在200Hz以上的频率,音箱的饱满度和震撼度就会完全丧失,因为音箱的低音被电子分频器切断了。同样的情况,我们用电子分频器切断了大部分低音音箱的高音部分。虽然音色可能不错,但不可否认的是低音音箱也浪费了很多精力。对于一个音箱数量多,注重音色的音响系统来说无所谓,但是如果一个音响系统的音箱数量少,不注重音色的话,这个时候不使用电子分频器更现实。 

3.无视指定频率导致设备损坏:上面说合理使用电子分频器可以保护设备。同样,电子分频器也是一把双刃剑。如果使用不当,会损坏设备。比如我们把电子分频器分离出来的高音信号送到低音扬声器。因为低音扬声器不能发出这么高频率的声音,此时的现象是高音扬声器和低音扬声器都不能发出声音。如果有的音响工程师不看原因,一味的增加前级信号和后级放大器的音量,那么尽可能的增加音量是没有用的。这时候很容易损坏功放,如果电平信号过大失真,很容易烧坏音箱。不要认为低音扬声器没有声音。毕竟已经有很多电流通过低音扬声器线圈了。其他音箱也是如此,所以电子分频器使用不当会损坏设备。下面几页,会有这方面的例子供大家参考。  

电子分频器功能键介绍及调整方法

一个

电子分频器各功能旋钮介绍

不同的电子分频器会有不同的调节旋钮和参数。以下以RANE AC22电子分频器为例进行简单介绍:RANE AC22电子分频器为立体声分频器,每个单通道从左到右有6个按钮或旋钮,如下:

1.主电平:通道信号输入电平。输入信号的电平可以调节。

2.低电平:低音输出的音量调节旋钮。低音输出信号的电平可以调节。

3.低静音:低音音量静音按钮。按下此按钮关闭低电平低音输出的音量。

4.低延迟:低音延迟旋钮。可以延迟低音信号,让低频更饱满。 

5.低频/高频:分频旋钮。电子分频器的分频点可以调节。 

6.高电平:高音输出的音量调节旋钮。高音输出信号的电平可以调节。  

2

电子分频器的调整方法

1.MASTER-LEVEL:调整通道信号的输入电平非常重要,就像调整混音器的通道增益一样,第一步的音量至关重要。一般在类似12点的位置调整比较合适,不需要大的调整。

2.LOW-LEVEL:低音输出音量的调节要根据分频点和系统中低音扬声器的数量来确定,一般在类似12点和14点的位置进行调节。还要注意调节时是否按下了LOW-MUTE低音音量静音按钮,否则不会发出低音信号。  

3.低静音:低音音量静音按钮。按下此按钮关闭低电平低音输出的音量。这主要是比较低音和高音的效果,正常使用不要按。

  

4.LOW-DELAY:低音延迟旋钮的调节要灵活运用,要根据场效应来调节。有时候低音太硬太细,可以打开让低音加延迟感,这样可以增加低音。融合丰满;反之,如果你觉得低音合适,就不要开,否则低音会显得浑浊浑浊。一般调整在类似8点和11点的位置。  

5.低频/高频:分频旋钮。调整电子分频器的分频点应根据音频系统中使用的扬声器的类型和特性进行,通常应在分频模式下在180赫兹-250赫兹范围内进行调整。即在类似10点和11点的位置进行调整。  

6.高电平:高音输出的音量调节旋钮。高音输出音量的调节要根据分频点和系统中中高音扬声器的数量来确定,一般在类似12点和14点的位置进行调节。同时,调整时要注意高音和低音的融合程度:高音太小,无法环绕低音,声音会显得暗淡;如果高音太大太突出,就会显得和低音脱节。适度是好的。  

音响系统分频的几个问题

一个

用均衡器代替电子分频器

不是所有的音频系统都配有分频器,当然在任何情况下分频器都不是必须的。如果由于成本限制,一套音频系统中没有足够的扬声器,就更不愿意配置电子分频器。这时如果系统中有冗余均衡器,我们其实可以考虑用专业的15段均衡器或者31段均衡器代替分频器,这样也可以增加系统的声压。原因很简单:理想情况下,我们只需要低音扬声器发出200Hz以下的频率,但实际上大多数低音扬声器都没有内置分频器,实际频率其实可以高达2000Hz以上。众所周知,人耳对1000Hz左右的声音最敏感,所以我们在听2000Hz以下的声音时,一定比听200Hz以下的声音感受要大得多。人耳感觉更响,意味着整个系统的声压增加。具体调整方法是:在均衡器上提高50-200Hz 3db;300-500Hz,无提升和衰减;在500赫兹到2000赫兹以上,它以一个斜率逐渐衰减。其实2000Hz左右的频率会衰减12 dB左右。这种调整方法的原理和意图很好理解,这里就不多说了。使用这种方法的另一个优点是方便调节声场,最大限度地发挥低音扬声器的性能!当然这只是一种应急无奈的做法,学术上并不提倡。  

2

电子分频器使用不当造成严重后果

去年国庆期间,合肥开了一家超大型酒吧。音响系统中使用了16个单个12英寸全频主扬声器、22个双18英寸超重低音扬声器和20多个其他辅助扬声器。但是打开几天后发现主音箱的两个单个12寸音箱坏了。一开始那里的技术人员以为是正常损坏,换了两个新音箱。但是一周内六个12寸全频音箱相继坏了,很不正常,除了12寸主音箱外其他音箱都还好。后来帮忙查系统,发现电子分频器用的不太对。我只是把分频器的分频点从130Hz提高到230Hz,这样问题就解决了,低音效果也比以前好很多。其实道理也很简单:在这个系统中,由于需要兼顾人声的表现,采用了12寸全频的主音箱,人声表现很好。一开始电子分频器的分频点是130Hz。是什么概念?也就是说,系统中22个低音音箱的44个18寸音箱只能发出130Hz以下的声音,确实有限,资源浪费很大;然而,系统中的16个12英寸扬声器必须承受130赫兹以上的主要声音。我们知道声强和震动都集中在200 Hz左右,所以16个12寸的扬声器因为口径小而不堪重负。这种分频和使用方法无异于谋杀!结果可想而知。调整后就大不一样了。16个主扬声器只发出230Hz以上的声音,22个低音扬声器负责230Hz以下的声音。这样两套音箱各司其职,相互搭配更加完美。关键是要充分发挥各自的特长。从上面的例子中,我们可以清楚地知道使用电子分频器有多灵活。  

关于主音箱与电子分频器的连接

众所周知,我们现在使用的音频系统一般都有两个以上的分频系统。正常情况下,电子分频器将合适的低频信号进行分频,并发送给低音扬声器工作。当然,分频点要灵活控制。可能还有另外一个问题可能经常困扰大家:主扬声器通过分频器好还是不好?这种困惑类似于我上一篇关于限压器的文章中写的:限压器是在均衡器前面还是后面?我个人的观点是大功率主扬声器不经过电子分频器更灵活,因为主扬声器一般都配有专业的均衡器,我们可以灵活调整主扬声器的低频部分,使其更好的配合低音扬声器。工作;但是如果主扬声器已经通过了电子分频器,如果我们把分频点设置在200Hz,那么主扬声器只能发出200Hz以上的声音。你想想,主音箱这么多低音喇叭岂不是浪费了?比如汕头某慢摇吧,用了8个双18寸低音音箱和10个双15寸全频主音箱。结果甲方一直觉得低音不够强,不想加低音设备。我查系统的时候发现10个主音箱通过了电子分频器。因为甲方说低音强度不够,音响工程师把低音频率分的很高,350Hz左右。试想一下:虽然这个调整增加了8个低音扬声器的强度和响度,但是10个双15寸全频主扬声器工作在350H以上,所以主扬声器基本上没有发出任何低音。我马上把10个主音箱的电路换成带均衡器的直接控制,效果立马大变!那里的音响工程师觉得不可思议:我只是拔了两个音频线接头,插回其他地方。效果怎么会大不相同呢?此外,他按照电子分频器手册上的正常连接方式连接了主扬声器。我好像不需要这样的电子分频器。原因是什么?我想你可以算一下:用10个双15寸主音箱解放20个15寸音箱增加了多少低音能量!所以,不要死板。我们应该尊重事实,打破常规。  

以上例子是因为主扬声器已经通过了电子分频器,使用不当造成了系统主扬声器的严重损坏。再比如主音箱通过了电子分频器,但是不合适,导致系统低音能量和整体声压严重不足。可以看出,有时候有些音箱必须通过电子分频器,有些可以通过也可以不通过,有些不能通过。好像自相矛盾。大家都会觉得很迷茫。我们做什么呢其实很简单。综上,双15寸全频主音箱最好不要通过电子分频器;单个15寸主音箱可以灵活使用;而单个12寸主音箱最好通过电子分频器,180Hz以上工作安全。  

电子分频器的发展方向

目前我们用的分频器虽然叫电子分频器,但毕竟不是数字的,内部电路是模拟的,调节精度不是很准确。近年来,出现了一些数字处理器,基本上具有分频功能。同时交叉频率以数字形式显示,一目了然,让人看得一清二楚。此外,信号的分频精度和信噪比也得到了很大的提高。更重要的是,这些数字分频方法不同于以前的电子分频器。我们以dbx 260数字扬声器处理器为例进行对比。如果我们需要构建一个具有四个分频的高级音频系统,将两个标准的全音频信号输入到dbx 260数字扬声器处理器后,我们可以将它们分成四个频段,供不同的扬声器工作:

  

1.dbx 260数字扬声器处理器输出信号的第一个通道提供给低音炮。工作频率范围设定在30Hz—150Hz,分频点设定在90Hz左右。  

2.dbx 260数字扬声器处理器输出信号的第二通道提供给低音扬声器。工作频率范围设置为130赫兹—450赫兹,分频点设置在220赫兹左右。  

3.dbx 260数字扬声器处理器输出信号的第3、4通道提供给中低扬声器,工作频率范围设置为400 Hz-800 Hz,分频点设置在500Hz左右。  

4.dbx 260数字扬声器处理器输出信号的第5、6通道为中高音扬声器提供,工作频率范围设定为750 Hz-20000 Hz,分频点设定在2000Hz左右。 

如你所见,使用数字处理可以在设置一个分频点后设置一个最佳的工作频率范围,这是电子分频器中模拟电路无法达到的。当然,以上例子中的工作频率范围和分频点都不是固定的,要根据音箱和声场进行微调。但是,通过上面的例子,我们应该明白,专业音频的数字化时代迟早会到来。作为我们的音频工程师,一定要不断学习掌握最新的电声技术,不能原地踏步!  

使用电子分频器应注意的问题

1.分频点:在2频音频系统中,分频点的调整不取决于低音扬声器,而是取决于中高扬声器。因为低音扬声器可以工作在300Hz以下,所以有些中高音扬声器必须工作在200Hz以上才能保证安全,因为扬声器直径太小,动态范围不够大。如果此时交叉点在130Hz附近,这些中高音扬声器工作起来非常危险。

  

2.音量控制:无论是输入级还是输出级,都要有一定程度的调节,不能调得太高。如果电子分频器上的音量旋钮全部打开,系统的声压不够,需要调整电子分频器前面的信号电平或者调整电子分频器下面的功放电平和音量衰减开关。这一点要特别注意,否则电子分频器中的信号失真很容易损坏下属设备。  

3.有些电子分频器有一个X10按钮,注意不要轻易按下。比如我们的交叉点调整到200Hz,按这个按钮200 X 10会变成2000Hz,所以除非有必要,一般不要按这个按钮。  

4.有些电子分频器的后面板有低音模式,可以将两个立体声信号合成一个输出,减少了低音扬声器之间的声学干扰。可以适当利用。当然,如果低音分频点较高,低音扬声器发出的声音会有一定的指向性,此时最好工作在两个立体声信号的状态。  

5.立体声工作模式和单声道工作模式:目前我们使用的电子分频器大多是2分频。考虑到灵活性和多功能性,这些电子分频器的背板通常有一个开关,用于改变立体声和单声道的工作模式。如果该开关处于单声道工作模式,则该电子分频器将从双通道2分频电子分频器变为单通道3分频电子分频器。所以除非必要,不要轻易切换这个工作开关,否则电子分频器后面的信号输出口输出的频率信号会有很大的差别!轻的会恶化音质,重的会损坏设备! 

6.系统中低音信号的输出和中高音信号的输出一定不能混淆。否则,高音信号给低音扬声器,低音信号给高音扬声器。那样的话,音响系统就真的没有声音了,因为频率不对!可能会烧坏音箱!  

7.主音箱是否分频:上面说的是主音箱是否要通过电子分频器。每个人都应该有自己的看法。如果不了解,可以对比测试多次再做决定。不确定的时候不要盲目决定。  

8.使用数字处理器分频时,必须区分哪个是分频点,哪个是工作频率范围。另外,在工作频率范围的起点和终点都会有频率衰减强度的选择,比如6dB、12 dB、24 dB、48 dB,我们要灵活使用,一般24 dB比较合适。  

通过上面的介绍和例子,我们应该对电子分频器有所了解,但在实践中应该更灵活地使用。只是写下使用电子分频器多年的技巧和经验,希望对大家有所帮助!

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