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(多图) 利用数字有源分频滤波器提升高端有源扬声器的性能

Dave Brotton?? CSR公司产品营销经理?? 2013年12月06日 ?? 收藏0

无源分频器和有源分频器

图3显示的是典型的无源分频器的实施情况,下文将进一步细致探讨本例。

这种设计为每个驱动器采用了一个常规的二阶滤波器,分频器频率约为2.2kHz。低音阻抗为3.5Ω,高音阻抗为3.2Ω。

电路由简单的电感器和电容器构成,因为位于功率路径上,所以电感器和电容器必须相对较大。但这样有可能发生效率损失,导致热耗散和性能偏移。随着功率水平的增加,这些效果会进一步恶化,最终导致较高程度的失真。

无源分频器的实施情况
图3:无源分频器的实施情况

尽管电路设计看上去比较简单,但是组件的相互作用却非常复杂,因此难以完全隔离各个驱动器。驱动器的特性随着频率、功率和温度的变化而发生变化,滤波器的响应也直接受此影响。

分频器通过添加填充电阻器以配合各种不同的驱动器灵敏度,这样会导致热耗散进一步提高。因此必须正确实施,否则过功率的电感器将出现饱和,在高功率下导致失真,甚至失效而毁坏高音扬声器。

而数字有源分频器可以解决上述问题,使得产品更加高效、更加简单。

有源分频器位于系统的低层数字信号路径上,因此不存在无源设计中的效率损失和热效应问题。滤波器与负载相互隔离,并且滤波器之间也彼此隔离,因此不会因为两者之间的相互作用而导致性能下降。数字增益控制实施起来也很简便,能够满足各种不同的驱动器灵敏度,并且无需填充电阻器。

数字滤波器不受信号水平的影响,因此效果更为精确、线性和可重复,失真也始终保持在较低的水平。此外还能够很好地控制限幅,因此消除了过载的问题。还可以通过时延功能实现最佳的驱动器时间校准。

数字放大器的DSP资源占用的开销非常小,因此可以保证提供充分的处理能力。这就意味着能够实施更加高阶和更加复杂的滤波器,以实现更高的性能,而不必增加额外的成本。

复杂的滤波器设计能够更好地配合扬声器外壳和驱动器特性。而且,还可以设定滤波器的特性集,以便进行性能选择,例如,针对房间条件或音乐类型进行补偿。

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滤波器? 扬声器?

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