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利用数字有源分频滤波器,提升高端有源扬声器性能

作者:时间:2013-12-13来源:网络收藏
N: center; PADDING-BOTTOM: 0px; WIDOWS: 2; TEXT-TRANSFORM: none; TEXT-INDENT: 0px; MARGIN: 0px 0px 20px; PADDING-LEFT: 0px; PADDING-RIGHT: 0px; FONT: 14px/25px 宋体, arial; WHITE-SPACE: normal; ORPHANS: 2; LETTER-SPACING: normal; COLOR: rgb(0,0,0); WORD-SPACING: 0px; PADDING-TOP: 0px; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">图3:无源分频器的实施情况

  图3:无源器的实施情况

  这种设计为每个驱动器采用了一个常规的二阶器频率约为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。

  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,的响应也直接受此影响。

  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

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。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。

  DSP滤波器的性能

  实施有源分频器,必须注意滤波器的规格,以便保证最佳的音频性能。例如,除非采用适当的架构,否则解析误差可能导致噪音水平提高。

  在数字放大器中,滤波器通过一组双二阶分级创建,每个分级提供一个二阶特性,而类型则由大量的系数确定;在本例中,5个24位系数形成一个分级。

  保证系统能够解析和处理所有预期的输入信号,需要考虑计算精度和系数位宽。例如,放大器动态范围目标为116dB时,35位的计算精度可以保证过滤而不产生噪音或失真,系数解析度大于20位。

  数字滤波器的实施

  我们可以利用一种现有的设计,来说明实施无源和有源滤波器的性能差异。图4显示的是图3的无源分频器与高、低音驱动器连接时的特性。

分频器相关文章:分频器原理


关键词: 数字有源 分频 滤波器 扬声器

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