资深调音师分享行业经验:专业电子分频器的使用技巧

http://www.audio.hc360.com2019年07月30日15:14T|T

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     慧聪音响灯光网报道,在一套音响系统中提到分频器一般来说是指能将:20Hz--20000Hz频段的音频信号分成合适的、不同的几个频率段,然后分别送给相应功放,用来推动相应音箱的一种音响周边设备。由于它是一种用来处理、分配音频频率信号的电子设备,所以我们通常也叫它:电子分频器。电子分频器的详细功能和工作原理我就不多说了,这里我只是侧重于对一些大家比较重视或经常感到困惑的方面做一些通俗易懂的介绍,希望能对大家有所帮助!

  

  我们为什么要使用电子分频器

  我们音响师研究电声和现在电声设备与技术的不断发展都是为了一个目的:就是要尽量忠实的再现各种音源,当然要把自然界里千奇百怪、各种各样的声音完全利用现在的电声技术再现是不太现实几乎做不到的。大家知道,声音的频率范围是在20Hz—20000Hz之间,现在大多数前级音频处理设备的频率范围是可以达到这样宽度的,但目前的扬声器却成了一个瓶颈部分,我们奢想使用一种或简单几只扬声器就能放送出接近20Hz--20000Hz这样宽频率的声音是很难做到的,因为现在单只喇叭的有效工作频率范围都不是很宽。鉴于此电声工程师们就设计出了在不同频率段内工作的音箱,如:

  1、重低音音箱:让它在大约30-200Hz的频率范围内工作。

  2、低中音音箱:让它在大约200-2000Hz的频率范围内工作。

  3、高音音箱:让它在大约2000-20000Hz的频率范围内工作。

  如此以来我们就可以利用在不同频率段工作的不同种类的音箱配置一套能接近声音真实频率(20Hz--20000Hz)的音响系统了。当然不同音箱设备的构成和参数是不同的,我上面说的是以一个三分频的系统为例,实际使用上还有其它诸如:2分频或4分频等系统,而且不同音响系统中由于采用的音箱会有区别,因此这些音箱的工作频率也不可能是固定相同的,但大体的原理和思路是一样的。

  那么有一个问题就是:

  我们如何给这些在不同频率段工作的、不同种类的音箱灵活分配音频频率呢?为了解决这个问题,电子分频器就应运而生了,它可以根据不同音箱工作频率的需要提供合适的频率段,例如:

  1、我们可以用电子分频器将高频信号通过功放送到高音扬声器中.

  2、可以用电子分频器将中频信号通过功放送到中音扬声器中。

  3、可以用电子分频器将低频信号通过功放送到低音扬声器中。

  这样高、中、低频信号独立输出、互不干涉,因此可以尽可能发挥不同扬声器的工作频段优势,使音响系统中各频段声音重放显得更加均衡一些,使声音更具层次感,使音色更加完美。

  这也就是我们为什么使用电子分频器的原因了。

  电子分频器的作用和特点

  通过以上的介绍大家应该对电子分频器有一个大体认识了吧,那么使用分频器还有哪些作用和特点,甚至是缺点呢?根据多年的工作经验我总结了下面几点:

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  作用和特点

  1、基本分频任务:由于现在音箱的种类很多,系统中要采用什么功能的、几分频的电子分频器还是要灵活配置的,现在通常用的电子频器有2分频、3分频、4分频等区分,超过4分频就显得太复杂和无实际意义了。当然现在的电声技术日新月异,目前还有一些分频器在分频的同时还可以对音频信号进行一些其它方面的处理,但不管什么类型电子分频器的主要功能和任务当然还是分频了。

  2、保护音箱设备:我们知道不同扬声器的工作频率是不一样的,一般来说口径越大的扬声器其低频特性也越好,频率下潜也越低。就好像在相同情况下,18寸扬声器的低音效果一般会比15寸扬声器的低音效果好些;相反中音部分就要采用较小口径的扬声器了,因为通常情况下现在的纸盆振动式扬声器口径越小发出的声音频率也就越高;以此类推高音部分的振动膜片也应该很小才能发出很高频率的声音来。既然扬声器这么复杂,种类又如此繁多,那么如何保障它们能够安全有效的工作就显得很重要了。电子分频器可以提供不同扬声器各自需要的最佳工作频率,让各种扬声器更合理、更安全的工作。设想一下:假如系统中中高音音箱没有经过电子分频器分频,而是直接使用了全频段的音频信号,那么这些中高音音箱在低频信号的冲击下就会很容易损坏,因此,电子分频器除了分频任务外,正常的使用它更重要的功能还有:保护音箱设备。

  3、增加声音的层次感: 假如一个音响系统中有很多只不同种类的音箱,的确没有使用电子分频器,不同种类的音箱都使用未经分频的全频信号,那不同音箱之间就会有很多频率叠加、重复的部分,声干涉也会变得很严重,声音就会变得模糊不清,声场也会很差而且话筒还会容易产生声反馈。如果使用了电子分频器进行了合理的分频,让不同音箱处在最佳工作状态下,这样不同音箱之间发出的声音频率范围几乎不会重复了,这样就减少了声波互相干涉的现象,声音就会变得格外清晰,音色也会更好、更具有层次感了! 

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  缺点和不足

  1、太多分频选择会导致思想混乱:俗话说有利就有弊,和其它专业音响的周边设备一样,电子分频器也不是十全十美的,有些时候系统中需要分频的音箱多了就会显得很复杂,因为不同的音箱就需要有不同的分频点、不同的工作频率段,对于水平一般的音响师来说,在这样的情况下使用电子分频器分频时会让他们觉得无从下手。因此细心仔细的调整是很重要的,同时我们还可以尽量少用4分频,采用2分频或3分频的方法,这样可以简单些,也会让我们的调整思路变得更加清晰些。

  2、使用电子分频器后会导致声效下降:虽然使用电子分频器的优点很多,但由于它硬性的规定了不同音箱的工作频率范围,因此也使得这些音箱的效能受到了限制,没有完全发挥出来,浪费了很大一部分资源。例如:一只双15寸的全频音箱不经过电子分频器时可以发出很正常、较大的声音来,但如果经过了电子分频器分频后在200Hz以上频率工作的话,那这只音箱的丰满度和震撼力就会全没有了,因为此时音箱的低音给电子分频器切掉了。同样情况下我们利用电子分频器也切掉了大部分低音音箱的高音部分,虽然这样音色可能会好听了,但不可否认的是低音音箱也浪费掉了大量的能量。这对于音箱数量较多又注重音色的音响系统来说还无所谓,但如果一套音响系统中音箱数量不多又不注重音色只是要大声些,那此时还是不使用电子分频器现实一些。 

   

  3、 分配频率不合理会导致设备损坏:上面说了合理使用电子分频器可以保护设备,同样电子分频器还是一把剑,使用不当的话反而会损害设备:例如我们把从电子分频器里分出的高音信号送给了低音音箱,由于低音喇叭发不出这么高频率的声音来,所以此时的现象就是:高音音箱和低音音箱都不会有声音。如果有些音响师不看原因,只是一味的增加前级信号和后级功放的音量,那结果就是增加再大的音量也没有用。此时还会很容易损害功放,而且要是电平信号大到失真还容易烧坏扬声器,别以为低音音箱没有声音就没有事了,毕竟此时已经有很大的电流在通过低音喇叭线圈了。别的音箱也是同样的道理,所以电子分频器使用不当是会损坏设备的,在下面的篇幅里会有一个这方面的例子供大家参考。

  电子分频器功能键介绍和调整方法

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  电子分频器中各功能旋钮的介绍

  不同的电子分频器会有不同的调整旋钮和参数,下面以:RANE(莱恩)AC22 电子分频器为例作下简单介绍: RANE(莱恩)AC22 电子分频器是一台立体声分频器,每单通道从左到右有6个按钮或旋钮,依次为:

  1、MASTER-LEVEL:通道信号输入电平。可以调节输入信号的电平大小。

  2、LOW-LEVEL:低音输出的音量调整旋钮。可以调节低音输出信号电平的大小。

  3、LOW-MUTE:低音音量静音按钮。按下此按钮可以切断LOW-LEVEL低音输出的音量。

  4、LOW-DELAY:低音延迟旋钮。可以延迟低音信号,让低频更加丰满一些。 

  5、LOW/HIGH-FREQUENCY:分频旋钮。可以调整电子分频器的分频点。 

  6、HIGH-LEVEL:高音输出的音量调整旋钮。可以调节高音输出信号电平的大小。

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  电子分频器的调整方法

  1、MASTER-LEVEL:对通道信号输入电平的调整很重要,就象对调音台通道增益的调整一样,第一步的音量很关键。一般调整在类似时钟12点的位置就比较合适了,不需要做大的调整。

  2、LOW-LEVEL:对低音输出音量的调整要根据分频点和系统中低音音箱的数量来决定,一般调整在类似时钟12点和14点的位置。同调整时还要注意看LOW-MUTE低音音量静音按钮有没有按下,否则也不会有低音信号送出去。

  3、LOW-MUTE:低音音量静音按钮。按下此按钮可以切断LOW-LEVEL低音输出的音量。这主要是为了对比低音和高音的效果,正常使用中当然不要按下它了。

  4、LOW-DELAY:对低音延迟旋钮的调整要灵活运用,根据现场效果来调整,有些时候低音显得太硬、太单薄,我们就可以开启它,让低音加点延迟感,这样可以增加低音的融合度和丰满度;相反如果觉得低音合适了,就不要开它了,否则低音就会显得混浊和拖泥带水了。一般调整在类似时钟8点和11点的位置。

  5、LOW/HIGH-FREQUENCY:分频旋钮。调整电子分频器的分频点要根据音响系统中使用的音箱种类和特点来进行,在2分频工作模式下通常要调整在180Hz-250Hz范围内。也就是调整在类似时钟10点和11点的位置。

  6、HIGH-LEVEL:高音输出的音量调整旋钮。对高音输出音量的调整要根据分频点和系统中中高音音箱的数量来决定,一般调整在类似时钟12点和14点的位置。同时调整时还要注意听高音和低音的融合度:高音太小给低音包围声音就会显得暗淡;高音太大、太突出,就会显得和低音脱节了,不融合。适中才好。 

  音响系统分频中产生的一些问题

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  用均衡器代替电子分频器

  不是什么音响系统都会配置有分频器的,当然也不是什么情况下都需要用分频器的,如果一套音响系统中由于成本的限制,连音箱的配置都不够多,更舍不得配置一台电子分频器了。此时如果系统中有多余的均衡器,我们其实可以考虑用专业15段或31段均衡器来代替分频器,这样还可以增加系统的声压。原因很简单:理想情况下我们只需要低音音箱发出200Hz以下的频率就好了,但实际上大部分的低音音箱内部是无内置分频器的,它的实际频率其实可以高达2000Hz以上。大家知道人耳对1000Hz左右的声音感觉灵敏,因此我们听2000Hz以下的声音肯定要比200Hz以下频率的声音感觉大很多。人耳感觉声音大了,当然也就是整个系统的声压增加了。具体调整方法就是:在均衡器上把50—200Hz提升3个dB;300-500Hz不做提升和衰减;500Hz以上到2000Hz成一个坡度逐渐衰减,实际上2000Hz左右频率基本要衰减12个dB左右了。这个调整方法原理和意图都很好理解,这里就不多说了,使用这一种方法还有个好处是:方便调整声场、发挥低音音箱的效能!当然这只是一种应急和无奈的做法,从学术上来说是不提倡的。

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  使用电子分频器不当造成的严重后果

  去年合肥一个特大型的酒吧,在国庆期间开业,音响系统中共使用了单12寸全频主音箱16只,双18寸重低音音箱22只,还有其它20多只辅助音箱。但开业几天后发现主音箱的单12寸的喇叭坏了2只,开始那里的技术人员以为是正常损坏,更换了2只新的喇叭了事,但后来一个星期内陆陆续续的又坏了6只12寸的全频喇叭,这样就很不正常了,而且除了12寸主音箱外别的音箱都没有问题。后来我帮忙去检查下系统,发现原来是电子分频器使用不当,我只是把分频器的分频点从130Hz调高到了230Hz,这样问题就解决了,而且低音效果也比以前好了很多。其实道理也很简单:这个系统中由于要兼顾人声演出,所以采用了对人声表现较好的12寸全频主音箱,开始时电子分频器的分频点在130Hz,这是什么概念呢?就是说系统中22只低音音箱的44只18寸喇叭只能发出130Hz以下的声音,作用真的有限,大大的浪费了资源;而系统中16只12寸的喇叭却要负担130Hz以上的主要声音,我们知道声音的力度和震撼度都集中在200多Hz左右,因此这16只12寸喇叭由于口径小根本就不堪重负,这样的分频和使用方法简直是等于谋杀!结果就可想而知了。调整后就大不一样了,16只主音箱只发230Hz以上的声音,230Hz以下的声音由22只低音音箱负责,这样两套音箱各司其职,搭配的也更完美,关键是发挥了它们各自的特长。从上面的例子当中我们可以清楚知道,使用电子分频器需要多么灵活呀!

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  关于主音箱和电子分频器的连接

  大家知道,现在我们使用的音响系统中一般都是两分频的系统多,正常的情况下是由电子分频器分出适合的低频信号送给低音音箱工作,当然分频点是多少要灵活掌握。那可能还有一个问题也许经常困扰着大家:就是主音箱到底是经过分频器好呢还是不经过好呢?这种困惑类似于我上期压限器文章里写的:压限器是在均衡器前面好呢还是后面好呢?我个人的观点是觉得大功率的主音箱不经过电子分频器这样更灵活一些,因为主音箱我们一般都配置有专业均衡器,我们也可以灵活的调整主音箱的低频部分,让它更好的配合低音音箱工作;但如果主音箱通过了电子分频器,假如我们把分频点设定在200Hz,这时候主音箱就只能发200Hz以上的声音了,大家想想,如此一来那么多主音箱的低音喇叭岂不是浪费了?如汕头地区某慢摇吧,使用了8只双18寸低音音箱,10只双十五寸全频主音箱,结果甲方总是觉得低音不够劲,又不想增加低音设备。我检查系统时发现10只主音箱是通过电子分频器的,由于甲方说低音力度不够,所以音响师把低音频率分得很高,在350Hz左右,设想一下:这样调整虽然增加了8只低音音箱的力度和响度,但让10只双十五寸的全频主音箱在350H以上工作,那主音箱可以说基本上是没发出什么低音了。我立即把10只主音箱的线路改成了用均衡器直接控制,效果马上大变样了!那里的音响师觉得不可思议:说我就拔了两个音频线接头,重新插到了别的地方,怎么效果就大不一样了呢?再说他是按照电子分频器说明书上的正规接法来连接主音箱的,我这样不用电子分频器好像不符合规矩吧?什么原因我想大家可以计算一下:让10只双15寸主音箱的20只15寸喇叭解放出来,增加了多少的低音能量呀!所以不能死板,要尊重事实,打破常规才行!

  上面一个例子是因为主音箱通过了电子分频器,使用不当造成了系统主音箱的严重损害。另一个例子是因为主音箱通过了电子分频器,反而也不合适了,还因此造成了系统低音能量和整体声压的严重不足。可见有的时候有些音箱是必须经过电子分频器的,有些就可以经过或不经过,而有些时候就不能经过。看来是自相矛盾的,大家会觉得很困惑,那到底要怎么办才好呢?其实很简单,总结起来就是:双15寸的全频主音箱最好不要经过电子分频器;单15寸的主音箱可灵活运用;而单12寸的主音箱最好要通过电子分频器,在180Hz以上工作才安全。 

  电子分频器的发展方向

  目前我们所使用的分频器虽然叫电子分频器,但毕竟不是数字的,它的内部电路还是模拟的,同时调整精度也不是很准确。近几年又最新出了一些数字处理器,这些数字处理器里基本上都有分频的功能,同时分频频率是用数字形式显示的,一目了然,让人看着明白,而且分频的精度和信号的信噪比大大提高了。更关键的是这些数字分频的方法不同于以前的电子分频器,我们以dbx 260数字音箱处理器为例作下比较,假如我们需要构建一个四分频档次音响系统,在2路标准全音频信号输入到dbx 260数字音箱处理器后,我们可以分成四个频段提供给不同的音箱工作:

  1、dbx 260数字音箱处理器输出信号的1路提供给超重低音音箱使用,设置工作频率范围在30Hz—150Hz,分频点设在90Hz左右。

  2、dbx 260数字音箱处理器输出信号的第2路提供给低音音箱使用,设置工作频频率范围在130Hz—450Hz,分频点设在220Hz左右。

  3、dbx 260数字音箱处理器输出信号的第3、4路提供给低中音音箱使用,设置工作频频率范围在400Hz—800Hz,分频点设在500Hz左右。

  4、dbx 260数字音箱处理器输出信号的第5、6路提供给中高音音箱使用,设置工作频频率范围在750Hz—20000Hz,分频点设在2000Hz左右。 

   

  大家可以发现,使用数字处理可以在设定一个分频点后再设置一个最佳的工作频率范围,如此精确的分频是电子分频器中模拟电路无论如何也做不到的。当然以上说的例子中工作频率范围和分频点不是固定的,要根据音箱和声场来做精细的调整。但通过上面的例子大家应该明白:专业音响数字化时代迟早要到来,作为我们音响师来说必须不断地学习,掌握最新的电声技术,固步自封是不行的!

  使用电子分频器时需要注意的问题

  1、分频点:如果在一个2分频的音响系统中,对分频点的调整实际上不取决于低音音箱,而是要看中高音音箱。因为低音音箱在300Hz以下工作都可以,但有些中高音音箱由于扬声器口径太小,动态范围不够大,必须在200Hz以上工作才能保证它们的安全,如果此时分频点分在130Hz附近,那么这些中高音音箱工作起来就很危险了。

  2、音量控制:不管是输入电平还是输出电平,调整的时候都要有一个度,不要开的太大。如果是电子分频器上的各个音量旋钮都开到很大了,系统的声压还不够,那就要调整电子分频器前面信号的电平或者调整电子分频器下面功放的电平和音量衰减开关了。这个要格外注意,否则电子分频器内的信号产生失真就容易损坏下级设备了。

  3、有一些电子分频器上有一个:X10的按钮,大家注意不要轻易按下它。例如我们的分频点调整在200Hz的话,按下此按钮200 X 10就变成2000Hz了,因此除非是需要,否则一般不要按下此按钮。

  4、有些电子分频器后面板有一个低音模式的选择,它可以把立体声2路信号合成1路输出,这样可以减少低音箱之间的声干涉。大家可以适当利用下。当然要是低音分频点分的较高,那么低音音箱发出的声音就会有一定的指向性了,此时还是要在2路立体声信号的状态下工作较好。

  5、立体声工作模式和单声道工作模式:目前我们使用的大多数电子分频器都是2分频的居多,考虑到灵活性和多功能性,这些电子分频器的后面板一般会有一个立体声和单声道的工作模式转换开关,如果把此开关放在单声道工作模式下,那么此时这台电子分频器就从一台双通道2分频的电子分频器变成了一台单通道3分频的电子分频器了。因此除非必要,否则不要轻易转换此工作开关,要不然电子分频器后面信号输出口所输出的频率信号就会大不一样了!轻者恶化了音质,重者还会损坏设备! 

   

  6、系统中低音信号的输出和中高音信号的输出一定不要搞混了,否则高音信号给了低音音箱,低音信号给了高音音箱,那样南辕北辙的做法音响系统中就真的没有声音出来了,因为频率不对呀!搞不好还会烧坏音箱呢!

  7、主音箱是否经分频:上面说了主音箱是不是要经过电子分频器,大家应该有各自的主见,不明白的时候可以多次对比试验一下再决定,在心里没底的情况下不要盲目的下决定。

  8、在使用数字处理器来分频时,一定分清哪个是分频点,哪个是工作频率范围。另外在工作频率范围的起始点和结束点那里都会有一个频率衰减强度的选择,如6dB、12 dB、24 dB、48 dB、几种选择,我们要灵活运用,一般在24 dB还是比较合适的。

  

  通过以上的介绍和例子大家应该对电子分频器有所了解了吧,在实际运用上还是要多灵活运用,我只是把多年来使用电子分频器的技巧和心得写出来,希望能对大家有所帮助!

责任编辑:刘朝宗

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