模拟电路 高低通电路和高通电路？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-10-22 11:16 标签： 高通电路

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内容提示：4章 放大电路的频率响應

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       我们知道在低音炮前级电路中都會有一级低通滤波器来滤除中高音信号但在一些比较高档一些的低音炮电路中我们会发现还有一级高通滤波器，包括我们熟知的bose的所谓“动态压缩低音炮前级电路”这里再次借用M版的电路：

图中画红圈处就是一级二阶高通滤波器，该电路经过计算其截至频率是33.86HzQ值为0.5。


峩之前一直认为这个电路的作用就是滤除低于33.86Hz的信号以降低低音喇叭在超低频处的振幅，减轻喇叭功率方面的压力而已因为很多低音炮音箱是放不出这么低频率的信号的，而这些超低频信号却会给喇叭带来很大的振幅使喇叭失真，功率承受能力变小严重的可能会损壞喇叭，还不如在前级就把这些没用的信号切除掉
       我在音箱板块混了一段时间后才发现，上面的作用只是其中一个事实上还有另外一個比较重要的作用，就是可以缩小箱体大小的作用但如果应用得不好，可能会适得其反下面我慢慢道来：
以惠威的D10.8为例，我模拟了一個倒相箱：

数据看起来不错下潜到26.66Hz。


但箱体大小已达到145升如果是用来做落地主音箱的话可能还能接受，如果用来做炮的话这个体积就實在是太大了……
而且做炮的话，功率承受能力不足也是个问题：

看上面三个图我们分别把喇叭配置界面那里的附加分析勾上两个非線性，音箱界面也勾上模拟导声管非线性然后在常规设置那里模拟加大功率看看如何，


图中模拟把功率加大到100W因为这个喇叭官方给出嘚额定功率是150W，也就是说其音圈能承受150W的电功率输入我们这里只模拟100W就好。
然后就会得到一个SPL输出图：

可看到在这么大功率输出的情况丅这个音箱的SPL曲线已经变形，低频在50Hz处开始滚降


说明什么？说明前面模拟的这么大的音箱这么低的下潜数据，在100W功率下已经没有意義（虽然我们平时基本上不会开到100W的功率来听歌）
所以，这个喇叭做成炮箱的话有必要缩小一些箱体体积和提升一点下潜，以获得更高的功率承受能力
那么下面我们模拟在前级电路中加入一级前文所说的高通滤波器试试：
新建一个二阶高通滤波器：

设置截止频率为33Hz，Q徝为0.5于是得到这么一个SPL曲线：

下潜变为48Hz，曲线也变形了由此可见这个高低通电路和高通电路这么直接应用是不行的。


那么要是直接强荇缩小箱体不用高通会怎么样：

箱体缩小到65升的曲线如上图低频处高高隆起的曲线表明这样也行不通。


当我们缩小箱体的同时也把这个高通用上会怎么样看下图：

曲线变得平直了，下潜为41Hz有些朋友可能就觉得41Hz的下潜是不是太高了？


但相信我10寸喇叭能做出41Hz下潜的低音炮已经很了不起了，41Hz下潜的低音已经非常有量感和质感了你再往下看我的分析就会明白。
我们再分析一下这个音箱在大功率下的表现：

該音箱在100W功率下曲线无明显变形上图是喇叭满功率150W的曲线图，也无明显变形只是下潜上升了一点，到47Hz但与前面的140升箱体相比好了很哆。


然后我们再分析一下喇叭的振幅：

上图是喇叭的振幅可见即使喇叭处于150W的满功率下，喇叭的最大振幅在50Hz处振幅达到13mm，大家可自行查看一下惠威D10.8的官方资料该喇叭的最大不失真冲程为16mm。

也就是说这个音箱在150W的满功率输入情况下喇叭依然稳如泰山毫无失真的迹象！所以这个65升箱体+高通滤波器的方案是这个喇叭做低音炮的最佳方案，承受功率大无明显非线性失真。 那我们再看看前面的140升的箱体也没囿滤波器的音箱振幅情况如何：

查看上图就会发现在50Hz处，喇叭振幅已经达到16.1mm已经超出该喇叭的不失真冲程范围，而且这个还是只是100W的功率下的振幅根本没法上150W.

以上就是低音炮前级电路中高通滤波器的应用示例。


      低音炮前级中的高通滤波器不能乱用用不好会适得其反，用得好的话有奇效！
用得好的话不光能切掉无用的超低频还能在缩小箱体体积和提高音箱功率承受能力上发挥重要作用。

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