2.1系统中超重低音的实现（上）
超重低音的力度感很强，方向性却不明显，所以超重低音系统．一般是单声道的。除最新的数字录音系统中的超重低音是作为一个独立的声道录制外，我们目前听到的超重低音都是从全频带的声音信号中分离出来的。所以一般2.1有源音箱的电路大致包含电源、前置放大器、分频电路、功率放大器、音箱(喇叭)几部分，如图l所示。
1． 超重低音声道的功率
不管是一阶还是多阶分频，分频点后频率曲线都是斜的而不是陡降的直角，阶数越高，斜率越大，为了获得平直的频率响应，每路喇叭之间的频率覆盖有一定的重叠。同时，锥盆喇叭的阻抗曲线也是非线性的，在谐振频点处最大，100Hz～500Hz处最低，随频率的上升，阻抗随之升高。这就意味着对不同频率的信号，即使输入到喇叭的功率一样，喇叭发出的声音强度也不一样。要使各路喇叭产生的声压让人耳听起来与原始音乐信号大致相同，推动各路喇叭的功率放大器的输出功率也就不能相等，要有一定的比例关系。
比如，一个100W的三分频系统，分频点为一400Hz和3kHz，那么低音声道需要50W．中音为35W。高音15W，必须以这个比例关系来统筹设计，并通过调整RC滤波器的插入损耗和放大器的增益来获得整个系统的均衡。对于重低音系统，重低音声道的功率要比主声道大10倍左右．所以重低音声道的放大器要求有很大的功率裕量。
2．分频网络
2．1有源音箱的分频电路可以采用有源RC分频，也可以采用无源RC分频．还可以采用有源功率分频。
(1)无源RC分频
无源RC电子分频的电路简单，具有最平直的幅频特性和相位特性，相位失真和瞬态失真都很小，缺点是带外衰减特性不好，只有6dB／oct，这就要求喇叭在频率转折点外仍然具有很好的线性，也就是要求超重低音喇叭在120Hz以上、中低音喇叭在120Hz以下仍然具有良好的线性。2.1音箱采用的都是小口径的喇叭，刚好能够最大限度地弥补这个缺点。
图2是一阶RC滤波器电路，分频点选在120Hz．主通道加入了l0dB的衰减以平衡主通道和超重低音通道。实践中可以对分频点和衰减量进行调整。要求RC分频网络的输入阻抗远大于信号源的输出阻抗，RC分频网络的输出阻抗远大于功率放大器的输入阻抗。
信号源的输出阻抗一般小于lkl-I．功率放大器的输入阻抗一般为4'7kll，RC分频网络的输入、输出阻抗等于网络电阻R。在图2中，Rl一1与Rl一2之和等于网络电阻R，R2-1与R2-2并联后的阻值也等于R，为10ki~,，
分频点的计算公式是：f0≥1／2лRC=160／RC
公式中的网络电容C等于Cl-l与Cl一2之和，Rl-l与Rl-2既是分频网络中的网络电阻，又是衰减网络中的衰减电阻，与右声道中的R3一l和R3-2相同，调整衰减量的时候要保持二者之和不变。如果Rl一2调整到比较小的数值时还不能满足需要，可以同时调整功率放大器的增益来满足需要。
如果想获得更陡的带外衰减特性，最好采用有源RC分频网络。
(2)有源RC分频
有源RC分频电路多采用二阶巴特沃兹滤波器，具备12dB／oct的带外衰减持性，如果想获得更陡降的特性，可以用两级串联的方式获得24dB／oct的带外衰减特性。巴特沃兹滤波器在音频应用中要求其品质因数(Q)为0.707，RC网络中的C值不大于0.1μF较好。图3是增益(A0)不等于l的典型电路，图4是增益(A0)等于l的典型电路，为了说明问题，图中元件是按转折频率(f0)为120Hz取值。
对于增益(AO)不等于1的典型电路，业余条件下为计算方便，可让R1=R2，Cl=C2；对于增益(A0)等于l的典型电路，可让Rl=
R2，C1=2C2。这样电路的Q值将与Rl和C2的取值无关．电路的计算和调绍就较方便。
在主通道中也可以采用带通滤波器以滤除超音频信号的影响，图5就是这样的二阶带通滤波的电路。
图6是带输入隔离的2．1箱分频电路，用了6块双运算放大器NE5532来完成输入缓冲隔离、重低音信号的分离、主声道信号与超重低音信号的分离、输出缓冲等，性能完善，不过这个电路比较复杂，如果不严谨制作，会适得其反。
在图6中．IClB、IC2B将左、右声道的信号隔离缓冲后合成一路送入由IC3B组成的二阶低通滤波器完成超重低音信号的分离。IClA、IC2A将左、右声道信号隔离缓冲后分别送入IC4A、IC5A组成的带通滤波器，滤除超音频信号，同时起到延时作用．以保证和超重低音通道有精确同步的相位，这是本电路的一大特点。然后信号分别送入由IC4B、IC5B组成的反相器，最后送入IC6A、IC6B组成的减法器。分别与分离出来的超重低音信号相加。反相的全频信号和重低音信号相加使得到了不含超重低音信号的左、右声道信号，干净纯正。这是本电路的另一大特点。这种分频方法基本上不存在相位干涉现象，分频曲线不会产生在分频点各自下跌后再相交的现象，也就不会造成合成后的曲线出现峰谷或者峰鼓现象。(续下期)