多通道电子分频放大器的制作

自从数字技术进入音频领域，音源和输入系统的音质得到了很大的改善，前置放大器变成几乎只是音源选择开关和音量电位器的简单东西。但与此相反，输出系统却与模拟时代时一样变化不大，其原因因主要是扬声器的 原理并无大变。由于声频范围宽至九至十个倍频程，要使扬声器的振动系统在如此宽的频率范围内，完全线性地按照电信号振动十分困难，再要求具有线性的声辐射 特性.几乎是不可能的。

一个解决的途径是把声频范围分成数段.再用数只扬声器分段放音，这即是多扬声器系统，常见的是二单元和三单元系统。但是分割频带需 要分频网络，一般是在功率放大器和扬声器之间插入 L 、 C 滤波器。 由于扬声器并非纯电阻成分，给分频器的设计带来困难，不易得到良好的性能;且优质的分频器需要选用优质的电感器和电容器，价格不菲。

此外，由于各种扬声器 的效率不同 ( 高音扬声器比低音扬声器约高 6 分贝 ) ，为了平衡整个频带的声压，需要在分频器中插入衰减器，以降低高效率扬声器的电平.其结果是整个扬声器系统成为几个最低效率扬声器的组合。

为了改变这种情况，产生了多通道放大器方式。

在前置放大器之后用有源滤波器分割频带，各频段有自己的功率放大器和扬声器，各频段的电平在各功率放大器之前用电位器调整。这种方式的优点是显而易见 的，它取消了前述 LC 网络，又能有效地利用各个扬声器的效率;同时，也降低了对功率放大器的频率要求，输出功率也可以小一些;这种结构示于图 1 ，其关键电路是有源滤波器。

滤波器有低通、高通、带通滤波器以及带阻滤波器。低通滤波器容许从零频至其截止频率的分量通过 ; 而阻止高于截止频率的分量;高通滤波器阻止低于其截止频率的分量，而容许高于它的分量通过：带通滤波器容许界于其低截止频率和高截止频率之间的频率分量通 过，而阻止这一频率范围外的所有频率分量。

使用运算放大器的有源滤波器可以取消电感元件，并能获得电压或电流增益。按滤波器截止特性不同可分为贝塞尔型、契比雪夫型和巴特沃斯型.其特性曲线见 图 2 ，主要表现在截止频率附近.贝塞尔型下降缓慢，契比雪夫型下降陡峭，而巴特沃斯型界于二者之间。截止特性通常用 l 倍频程的衰减量为多少分贝来表示，二阶滤波器的每倍频程衰减量为 12 分贝，三阶滤波器为 18 分贝.图 3 是标准的巴特沃斯二阶有源滤波器。图 3a 为低通滤波器，其计算公式如下：

来源：维库开发网