在设计分频电路时，必须掌握高通滤波器和低通滤波器的设计方法，但是在有关的书籍中，在介绍高通滤波器和低通滤波器的设计方法时，大多数是负载为纯电阻的场合。而对于扬声器来说阻抗并不是纯电阻，其阻抗值会随频率变化。另外还存在其他的几个问题，所以用书籍中介绍的公式设计电路其结果并非最佳。 一、分频网络的电路设计
在制作双通道音箱时必须使用分频电路。由于要想设计一个理想的分频电路并不是一件轻而易举的事情，所以对初次制作音箱的发烧友来说，会感到双通道音箱的制作很难。在这种场合如果有扬声器生产厂推荐的分频电路的话，制作会变得简单得多。这次制作的双通道音箱选用的是FOSTEX的M100HR-W和FT200D，在FT200D的产品说明书中正好有厂家推荐的FT200D与M100HR-W搭配使用时的分频网络的电路（图1）。由于音箱的箱体也是依照该制作例设计的，所以如果使用图1的电路的话就可以制作出具有图2所示特性的音箱。 这里所使用的扬声器在声压频率特性方面没有出现大的峰起，自行设计分频电路会比较容易一些。于是打算使用扬声器的有关数据试着设计几个分频电路，经性能对比后再进行选择。软化器
图3和图4是将这两个扬声器装入上一期制作的箱体中测得的声压频率特性和阻抗特性，在仿真时用做仿真的原始数据。在图3和图4中，为了让声压频率特性的纵轴与图2一致，其刻度是以10dB为单位，而上
一期声压频率特性纵轴的单位是5dB。阻抗依照扬声器的参数低音扬声器是4Ω，高音扬声器是8Ω。两张图中的阻抗曲线在高频时阻抗值都稍有些增加。
生产厂家推荐的交叉点是低音扬声器在5kHz以下，高音扬声器在1kHz以上。如图5所示的那样，在1kHz~ 5kHz的范围内两个扬声器的声压频率特性都是平坦的，两者的效率也大致相同。所以高音扬声器的前面不必接衰减电路。高音扬声器200Hz以下声压是呈上升的趋势，这是因为为了保护扬声器减小输入信号后环境噪声产生的影响。
为了获得时间调整用的数据，将100HR-W和FT200D安装在同一块反射板上，测量两者阶跃响应上升
□徐岩
小型音箱的设计与制作（三十一）图1FT200D产品说明书中推荐的分频电路
沿的时间差。测量的结果如图6所示，两者相差41.6μs。当声速为340m/s时，41.6μs相当于1.414cm的长度。所以在安装扬声器时，低音扬声器应安装得靠前一些，高音扬声器应安装得靠后一些，两者的安装平面应相差1.414cm。
二、-6dB/oct型分频网络
图7是-6dB/oct型分频电路的电路图和元件参数的计算式。将交叉点取为3000Hz，所以在计算时f=3000，R代入扬声器的阻抗进行计算。必须注意的是低音扬声器和高音扬声器的阻抗不相同，一个为4Ω另一个为8Ω。
图8是用纯电阻替代扬声器得到的3kHz交叉时的电压特性。实际的声压频率特性最好能像图8的电压特性那样。根据图7的计算公式可以算出高音扬声器应串接6.63μF的电容器，低音扬声器应串接0.212mH的电感线圈，此时的声压频率特性如图9所示。图中的两条细线分别是高音扬声器和低音扬声器的声压频率特性，与图5的特性曲线相比几乎没有任何变化，但与作为设计目标的图8的特性曲线相此，存在有较大的差异。即使是对电感电容的数值进行调整其结果仍不能令人满意（图10）。
由于扬声器的阻抗不是纯电阻，阻抗是随频率变化的，所以对低音扬声器来说，频率增高时阻抗会随之增加，而高音扬怕器则在fs处出现峰起。为了防止这种情况发生，在低高音扬声器的两端分别并联了图11、图12所示的校正电路。 图11是低音扬声器用的校正电路中，在电容器C的计算式中，将f=3000、Z=7.8、R=4代入后得C=25.8μF。图13是接入C=25.8μF、R=4Ω的校正电路后低音扬声器的阻抗特性。在图12的高音扬声器用的校正电路中，将f=760Hz代入计算式得C=39.5μF，L=0.987mH，取R=8Ω。图14是在高音扬声器的输入端并联用上述参数组成的校正电路后的阻抗特性。由图中的曲线可知，校正电路的校正效果很不错。校正电路中串接的电阻的阻值必须大于或等于扬声器的阻抗值。这样做可以防止在特定的频率处出现阻抗过分下降的情况发生。
图15是接入了校正电路后的声压频率特性，
此时各扬声器在交叉点处的模样与作为设计目标图2FT200D产品说明书中记载的制作例的声压频率特性和阻抗特性图3M100HR-W轴上25cm处的声压频率特性和阻抗特性
图4FT200D轴上25cm处的声压频率特性和阻抗特性
图5M100HR-W（圆）和FT200D（无标记）的效率对比
AV实作
图7-6dB/oct的分频电路和计算公式图6将M100HR-W（无标记）和FT200D（圆）安装在同一
反射板上时的到达时间差
图8负载为纯电阻时的3kHz交叉的电压特性图9使用交叉点为3kHz计算得到的电容、电感时的音箱的声
压频率特性
图10将图9时的电容减小1/3，电感增至1.5倍时的音箱的声压频率特性图11低音扬声器阻抗高频上升的校正电路和计算公式
rs232和ttl
图12高音扬声器阻抗出现尖峰的校正电路和计算公式图13用图11的方法校正时的低音扬声器的特性
的图8是曲线已比较接近。这是阻抗恒定后起到的效果。但是合成的声压频率特性还不太平坦，存在有凹谷。
常听人说对于-6dB/oct 型分频电路必须进行时间调整，于是将高音扬声器向后挪动了1.414cm ，图16是挪动后测得的声压频率特性。图16的声压频率特性比起图15的声压频率特性，合成特性的凹谷变浅了不少，还仍不能令人满意。
漂浮箱双电源切换装置使用校正电路后的两个扬声器的声压衰减特性已较理想，并且还对到达时间的差进行了调整、使两个扬声器声波的到达时间一致，但合成特性仍不够平坦，其原因在哪儿呢？其答案只需对相位进行测试
就清楚了。
三、相位特性
图17是放大器输出的测试信号的电压特性和相位特性，任率的输出电压都是恒定的，任率的信号相位都为零度。把这样的测试信号送入电阻负载的-6dB/oct 型分频电路时，分频电路的电压如图8所示，此时的相位特性如图18所示。在图18中下方的细线是低通滤波器（低音扬声器）的相位特性，上方的细线是高通滤波器（高音扬声器）的相位特性，中间的粗线是合成特性，相位始终为零度，并且低通滤波器和高通滤波器的相位差在任率时都为90°。
图19
是将低音扬声器和高音扬声器安装在同一块反
图14用图12的方法校正时的高音扬声器的阻抗特性图15在图9所使用的网络中加入低音、高音扬声器校正电路
后的声压频率特性
无动力清扫器图16对扬声器的到达时间差调整后的声压频率特性图17放大器输出测试信号的电压特性和相位特性
图18纯电阻负载时3kHz 交叉的相位特性图19低音扬声器（粗线）和高音扬声器（细线）安装于同
一反射板上时的相位特性
AV 实作
quartz插件
图20高音扬声器（细线）做了时间调整后的相位特性图21图16时的相位特性。低音扬声器粗线，高音扬声器细线
图22接入3kHz 交叉的分频电路和校正电路，安装于同一反射板上，并将高音扬声器反相连接时的相
位特性
图23图22时的声压频率特性
图24电容、电感选用容易到的值时的声压频率特性图25图24时的相位特性
射板上时的相位特性。由图中的粗、细两条曲线可以看出高扬声器和低音扬声器的相位特性相互错开的。即使是对到达时间差进行了调整，两者的相位特性仍无法做到基本一致。图20是对到达时间差进行调整后测得的相位特性，在20kHz 以上的频率范围两者的相位特性可以做到大体一致，但在2kHz 以下的频率范围内相位特性仍然相差很大。图21是接入分频器校正电路并对时间进行调整后的相位特性，相位的变化情况仍然无法做到基本一致。正是由于相位的变化高、低音不一致，所以声压频率特性也不平坦。
图22是没有对到达时间差进行调整，只是接入分频电路和校正电路，并将高音扬声器反相连接时测得的相位
特性。由图中的曲线可以看出1kHz 至10kHz 范围的相位差已变得小。此时测得的声压频率特性如图23所示，声压频率特性变得平坦了许多。
图24和图25是选用容易到的元件值组成分频电路和校正电路时测得的声压频率特性和相位特性。此
时低通用的电感L=0.3mH ，低音扬声器校正用的电容C=26.8μF 、电阻R=4Ω，高通用的电容C=4.7μF ，高音扬声器校正用的电感L=1mH ，电容C=40μF ，电阻R=8Ω。
四、-12dB/oct 型分频网络
图26是-12dB/oct 型分频电路的电路图和元件参数的计算公式。图中给出了四种计算公式。除了FOSTEX 之外
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