汽车喇叭系統的核心部件―分音器

　　分音器对于喇叭系统的重要性何在?好比组好了一套电脑，所有硬体都装配完成，却发现少了软体，这台电脑就跟废铁没啥两样。喇叭少了分音器虽不至于无法发声，但即便是用了再好的单体，效果也绝对大打折扣。或许有人会说用全音域单体不就得了，还省了分音线路，但事实上，全音域系统若加了带通式分频与相位等化线路，其表现会更上层楼，因此，以喇叭系统的灵魂来形容分音器非常贴切。

　　问：分音器的功能是什么?

　　答：主要有「提供斜率与分频点」，及「控制阻尼係数」二项功能。

　　1.提供斜率与分频点―人耳能聆听的音频範围大约横跨了20Hz~20kHz的音域，但目前似乎还没有办法能以一只单体便完美再生20Hz至20kHz的声音，更遑论新一代的软体与讯源能播放出数十kHz以上的高频。变通的方式就是用大小不同的单体各自负责不同的频段，将20Hz至20kHz接续出来。因为每个单体都有一个最佳工作频域，然后往高低两端自然衰减，如图一，灰线表示一个两音路喇叭的高音与低音单体的自然衰减状态(他们的另一端未标示出来)，但实际应用上，我们并不希望它自然衰减，而用分音器让单体以我们希望的斜率衰减(红线)，这样才能够控制两单体音域重叠部分(绿色虚线)的相位与频率响应状况，如果分音器设计得宜，就会得到近似图中平坦的频率响应。

　　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。当这个两音路喇叭的高、低音单体以我们希望的斜率衰减时，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。

　　2.控制阻尼係数―即Q值。分音器让不同频段重叠部分的频率响应更为平坦只是其次，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，相位表现最佳化。依据经验，Q值低较佳，在0.5时最为恰当，不仅重叠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。

　　问：什么是几「路」分音?几个单体就是几路吗?

　　答：几「路」分音就是将喇叭系统划分成几个频段，例如两音路分成高、低音二个频段，要将高音单体的下半截衰减(低通滤波)，低音单体的上半截衰减(高通滤波)，得出一个分频点。叁音路则分成高、中、低音叁个频段，就是两音路中间再加一个高、低通滤波的中音路，得到二个分频点，四音路则依此类推。另外还有一种二又二分之一音路喇叭，就是两音路下面再加一个有高通滤波的低音，凑成二分之一音路。一个音路不一定只用一个单体，因此不能由单体数来判断音路数，应由分频点数目来判断。

　　问：低阶分音与高阶分音孰优?

　　答：这的确是见仁见智的问题，但依我个人的经验，高阶分音因为各单体频域重叠的部分较少，不仅音染较低，阻抗、相位的变化也较为单纯，声音表现更为理想。不过高阶分音所用的元件多，效率因此较低，且相位等化与补偿的线路更为复杂，也考验设计者的功力。

　　问：为何一阶一定要差6dB?有没有4阶以上的分音?

　　答：一阶差6dB并不是规定出来的，而是经过等效电路计算后，会得到一个接近6dB的值，但并不会刚好等于6dB，而且分音器中最好加上相位等化与补偿电路，才容易得到每个倍频(8度音)衰减6dB的结果。分音器可以不止4阶，8阶10阶都能做，只不过效率更低，相位变化更复杂而已。

　　问：分频点该如何决定?可以计算出来吗?

　　答：分频点是两个音域的单体衰减后交接出来的结果，因此只能事先臆测，而无法精确计算。分频点的决定必须考量单体的尺寸与其特性。因为单体指向性与其尺寸有关，通常单体尺寸越大，其最佳指向性的频率越低，一般来说，分频点的波长，最好不要超过单体有效振动直径的长度，例如5吋单体的有效振动直径约11公分，而波长11公分的频率大约是3.127kHz(「音速=频率×波长」之公式计算)，因此5吋单体的高音分频点最好不要高于3.127 kHz。另外，分频点的设定还要考虑单体的最佳工作频域，应让单体在最平坦的区域内工作，以发挥其性能。

　　问：分音器内的元件有些什么东西?该如何挑选?

　　答：分音器不外乎电感、电容，及电阻的组合。电感的挑选应考量其耐受度，以承受功率高者为佳，才能避免功率过大时饱和，造成电感量下降。另外还要考虑使用的位置，用在串连处的电感，品质一定要好，直流阻抗要低，通常扁平状的空心电感最佳，线径粗的更好。

　　电容也是以耐压高者为佳，才能应付瞬间的功率需求，另外损失角低、电感量低也是必备条件。至于电阻，线绕水泥电阻最好也是挑选电感量低的，而金属皮膜电阻塬本就无电感性，非常适合用在高频。

　　问：Bi-wire有用吗?怎么样才是有效的Bi-wire分音设计?

　　答：一个最简单的两音路喇叭，会需要二组分音线路，而有效的Bi-wire分音线路是让这二组电路各自独立不共地。理论上，用Bi-wire接驳应该会得到叫较好的效果，但人耳能不能感受出其差别，又是另外一回事儿了，有些厂就不吃这套，不管几路分音都只有一对喇叭端子，就是这个缘故。