利用數(shù)字有源分頻濾波器,提升高端有源揚聲器性能(二)
主要特性的測量
測量三個主要的特性,對比采用無源和有源分頻濾波器設(shè)計的揚聲器的音頻性能。
使用Audio Precision分析儀測量總諧波失真和噪音(THD+N)以及交調(diào)失真(IMD)。負(fù)載均為4Ω,最終目的是揭示分頻器產(chǎn)生的性能差異。
因為兩種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同,所以應(yīng)進(jìn)一步通過阻抗來測量性能。阻尼因子,即兩種阻抗之間的比值,對于音頻性能有著非常重要的影響。
每種情況均采用相同的放大器架構(gòu);30W雙信道數(shù)字放大器基于CSR DDFA CSRA6600/6601芯片組。無源分頻器時,繞開放大器濾波器DSP;有源分頻器時,放大器DSP配置前述的濾波器架構(gòu)。
THD+N
圖6顯示的是無源和有源低音濾波器在500Hz時的THD+N和功率特性對比情況。
圖6:無源和有源低音THD+N和功率,4Ω負(fù)載
很明顯,無源濾波器的失真和噪音水平要高得多,而且當(dāng)輸出功率增加時,情況將進(jìn)一步惡化。
圖7顯示的是有源分頻器在22W時的THD+N和頻率,在整個音頻段上高低音單元的THD+N始終保持較低水平。THD+N持續(xù)低于0.005%,并且從沒超過0.01%。
圖7:22W時有源高、低音單元的THD+N和頻率,4Ω負(fù)載
IMD
圖8中,交調(diào)失真性能的對比情況更為明顯。該FFT采用SMPTE測試,測試頻率為60Hz和7kHz;并對比了14W時有源和無源低音濾波器的性能。
圖8:14W時無源和有源低音單元的IMD特性,4Ω負(fù)載
無源濾波器不僅產(chǎn)生較高水平的交調(diào)失真,而且低頻率時噪音也很高。在無源情況下,這種底噪可通過信號幅度進(jìn)行調(diào)整,但對于有源分頻器來說,它則是恒定的。
阻尼因子
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