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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(二)

发布时间:2020-07-07 发布时间:
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主要特性的测量

测量三个主要的特性,对比采用无源和有源分频滤波器设计的扬声器的音频性能。

使用Audio Precision分析仪测量总谐波失真和噪音(THD+N)以及交调失真(IMD)。负载均为4Ω,最终目的是揭示分频器产生的性能差异。

因为两种系统结构不同,所以应进一步通过阻抗来测量性能。阻尼因子,即两种阻抗之间的比值,对于音频性能有着非常重要的影响。

每种情况均采用相同的放大器架构;30W双信道数字放大器基于CSR DDFA CSRA6600/6601芯片组。无源分频器时,绕开放大器滤波器DSP;有源分频器时,放大器DSP配置前述的滤波器架构。

THD+N

图6显示的是无源和有源低音滤波器在500Hz时的THD+N和功率特性对比情况。

图6:无源和有源低音THD+N和功率,4Ω负载

很明显,无源滤波器的失真和噪音水平要高得多,而且当输出功率增加时,情况将进一步恶化。

图7显示的是有源分频器在22W时的THD+N和频率,在整个音频段上高低音单元的THD+N始终保持较低水平。THD+N持续低于0.005%,并且从没超过0.01%。

图7:22W时有源高、低音单元的THD+N和频率,4Ω负载

IMD

图8中,交调失真性能的对比情况更为明显。该FFT采用SMPTE测试,测试频率为60Hz和7kHz;并对比了14W时有源和无源低音滤波器的性能。

图8:14W时无源和有源低音单元的IMD特性,4Ω负载

无源滤波器不仅产生较高水平的交调失真,而且低频率时噪音也很高。在无源情况下,这种底噪可通过信号幅度进行调整,但对于有源分频器来说,它则是恒定的。

阻尼因子


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