关于分频点相位的讨论

如歌

相位重在“位”字，就是相对位置的概念，因一般用来表示符合正弦规律的物理量，所以通常我们用“度”或者时间T来表示。
关于扬声器系统的相位计算是有点复杂，估计一句话难以讲清楚，但有两个概念我觉得要搞清楚：
1.电相位。由电路引起的，一般来说有电容和电感的电路都存在相差，分频器当然存在，相差主要取决阶数，理想状态下一阶相差90度，二阶180度，三阶270度；

2.声相位。这个是跟距离直接相关的，扬声器系统由多个喇叭组成，那么声中心到“接收点”的距离肯定不同，声波到达有时间差，即有相差。

3.接收MIC本身也是电声器件,自身特性亦可以等效成LC电路,所以也存在相差(不过一般这部分影响较小,是可以忽略不计的)

4.在扬声器系统调试中,喇叭安装位置最需要注意的,这个是我们可控的,对相位的影响我觉得这个比调整分音器更有效,一般原则上两喇叭中心距离不要超过分频点的波长,楼上的DX说的很有道理,也就是说如果距离远分频点要求取低,这样相位对性能的影响可以相对减小.

水平有限,有不对之处请各位DX指教,(篇幅有限,有机会再作更深层次的探讨).

明轩

又进修了一课

flsws123

菜鸟提问：如果相位不在分频点处对齐可以吗？这样会有什么不良后果？造成不能在分频点处对齐的原因是什么？（分频都是2阶）

hifiyeah

相位影响的是定位，对立体声来说是重要的
如果一只音箱，就没什么好讨论的
考虑两只箱子的相互作用

okra

上面讨论的恰恰是每个音箱单独的情况。

hifiyeah

我的意思是如果只从一只箱子的角度来考虑，就会觉得是脑袋偏偏，耳朵歪歪的问题，考虑两个声道，我觉得问题应该在于各种不同频率的振动波在空间中的能量分布，听觉定位的机理并没有很好的理论解释，我也只是自己瞎想。

如歌

听觉定位就是靠两只耳朵听到声音的时间差来判断的，如果一只耳朵判断声源的方向就难了，

实际这个道理跟相差有点联系，把人耳当成声讯号接收源，那么耳机特性本身也会有相差，


另外， 不明白flsws123 说 的相位对齐是什么概念，

okra

原帖由 如歌 于 2008-12-4 22:55 发表
听觉定位就是靠两只耳朵听到声音的时间差来判断的，如果一只耳朵判断声源的方向就难了，

实际这个道理跟相差有点联系，把人耳当成声讯号接收源，那么耳机特性本身也会有相差，


另外， 不明白flsws123 说 ...

我觉得这一帖讨论的就是相位差对分频的影响。至于听觉定位，那是另一回事。而且，在立体声扬声器重放系统中，我认为对方位感的影响，主要是双声道的声级差与音色差，相位差可能对中低频的影响稍大一些。

flsws说的相位对齐，是指在用lspcad等软件进行分频设计时，在特定测量点上，高音与中低音单元分频点附近的相频曲线的重合。

flsws123

我没说清楚，版主替我表达清楚了，引用版主的话再说一次。
这里说的相位对齐，是指在用lspcad等软件进行分频设计时，在特定测量点上，高音与中低音单元分频点附近的相频曲线的重合。
菜鸟提问：如果相频曲线不在分频点处对齐可以吗？这样会有什么不良后果？造成不能在分频点处对齐的原因是什么？（分频都是2阶）

okra

我个人认为不完全对齐是允许的，差多了是不好的。比如轴向特定点差90度与差0度的两个分频，在聆听位置的直达声频响都调到平直时，前者在分频点上空间总声能比后者高出3dB，因而一方面，反射声的情况大不一样；另一方面，前者箱系统(假设单元垂直排列)的垂直指向性也将明显差于后者。
不能对齐，就是经过分频后，高低单元在分频点附近的声音，传到特定点时，存在相位差。原因(应该说影响这个相位差的因素)主要有：
1。电相位：单元的电相位，以及分频器(比如你说的2阶滤波器)的相移。
2。空间距离差：两单元的“声中心”到特定点的距离差。所以测量位置不同，这个相差就不同了。

lakerblue

我怎么感觉我说的都是电相位呢？

flsws123

我不懂相位理论，看了大侠们的帖子，理解为：在做分频时只关注电相位好像意义不大，因为软件显示的相位曲线是电相位和各单元的“声中心”到特定点的距离差所产生的相差共同作用的结果。我们在兼顾2者的基础上尽量做到衔接单元相位曲线重合，还要兼顾频响曲线的平直。
理解的不一定对，请多指教

如歌

理想的滤波器假如高低通分频点相同且阶数相同的话，电相位曲线走势在座标上应该是平行的，一个超前一个滞后，还是不理解“对齐”这一概念，改天抽空看看LSPCAD的计算情况，

如歌

原帖由 flsws123 于 2008-12-6 21:22 发表
我不懂相位理论，看了大侠们的帖子，理解为：在做分频时只关注电相位好像意义不大，因为软件显示的相位曲线是电相位和各单元的“声中心”到特定点的距离差所产生的相差共同作用的结果。我们在兼顾2者的基础上尽 ...

你的理解非常有道理，

okra

原帖由 flsws123 于 2008-12-6 21:22 发表
我不懂相位理论，看了大侠们的帖子，理解为：在做分频时只关注电相位好像意义不大，因为软件显示的相位曲线是电相位和各单元的“声中心”到特定点的距离差所产生的相差共同作用的结果。我们在兼顾2者的基础上尽 ...

我说的就是这个意思。

flsws123

关于分频网络的声相位理论，请看胆艺轩[Tubebbs]论坛集群 » 『音箱之梦论坛』 » "浅谈分频电路的滚降特性一文，此文是版主在论坛的帖子里留的连接，（在哪我忘了）只把结论留了下来

从这个结论看，按介数去判断相差就不准确了（一阶相差90度，两阶相差180度等等）
如果这个理论正确，那我们就找到了为什么用阶数去确定相差屡试不爽的原因
我认为这问题很重要，定要把它搞明白，请大侠们多指点

lakerblue

非常有帮助，谢谢ls各位了~~~

lakerblue

转一句隔壁论坛大侠的话：
“分频点附近的声压来源于高低音的叠加，如果没有仔细调节两者的相位关系，这个频段附近的指向性会出现不对称。”

如歌

相位从来都不是神话，分音器电路中的相位更是如此，滤波器相频曲线是可以比较准确计算的。

再补充讲一下我对关于相位的理解：


1.理想滤波器关于“（一阶相差90度，两阶相差180度等等）”这个的概括是没有问题的，任何时间对任何人这样说出来，这个结论都不会是“外行话”；(作深入理论研究则另当别论）

2.单一滤波器的相位：在RLC滤波电路中，一般来说相差的含义是指某一滤波器输出电压相对输入电压（或者是输出电流）的超前或者滞后时间差（PAI/N），当然，这个值不是常数，它和幅度曲线一样，都是频率的函数，所以我们常叫他幅频曲线和相频曲线，都是随着频率变化的，变化规律是：滤波器通带范围内电压相差无限接近零，从转折频率开始，阻带范围内对于高通（或低通）来讲随着频率降低（或者升高），电压相位无限接近一阶90度（-90）、两阶180度（-180），三阶270度（-270），那么就应该有一条随频率变化的相频曲线，这个曲线是可以比较准确计算的。

3。两个滤波器相交点的相差：也就是我们分频点的相差，既然滤波器的相位在某一频率点的相位可以计算，那么两个两滤波器在某一频率点的相差应该也是可以计算的（现在很多软件可以较准确的仿真，LSPCAD除外），理想情况下，如果高低通阶数相同、都采用平坦响应，那么两条相频曲线的任何位置相差值都是恒定的，也就两条相频曲线是平行的，相差是90，180，270度，之前关于分频器相差的说法也这么来的。虽然实际应该中我们可能采用二阶、三阶、一阶混合使用，但这没关系，某一种类型电路相频曲线都是固定的。

    也就是说，一般情况下，你选择了什么样的分器电路，其实你的电路的相频特性和幅频特性都是基本确定了，相互关联，上面的网友剪的的一段文字有道理的，在调试过程可以选择的只是阶数、分频点位置或者正接与反接；

4。关于不同相位的幅值叠加问题：分音器在分频点附近位置的相差对扬声器系统性能的影响，主要体现在分频点附近不同相位两个或者多个幅值叠加（在声学中叫相干波的叠加），这个分析不难知道，相差必定体现在幅频特性上，相差90度叠加增加3dB,相差180度等零，相差零度增加6dB,这个很容易理解，用三角函数很容易计算出来。

     所以一般情况下，相差太大的分音器幅频曲线是不太能很平坦的。

5。严重质疑LSPCAD分频器的相位曲线及其相关相位对齐理论。我挺喜欢这个简单实用的软件且经常用其箱体计算部分，但从未注意分音器部分的相位显示，听网友们多次提到我昨天抽时间看了一下，一句话：我看不懂。我认为这个相位曲线完全没有任何研究价值，说它是电相位不太像，如果说考虑了声相位数据从哪来来什么仪器测量？一条高通滤波相频曲线居然来回180度几个回合。至于“相位对齐”我至今仍感到云里雾里，不知所仁。（我们把模拟软件看成万能的，任何软件都有缺陷，）


我的结论：１。如果我们能把系统的响应曲线调平了（包括离轴15度、30度），就基本不存在相位问题；
?????２。如果系统存在相位问题导致响应不平，我们能调整的最有效的：１反接；２。调整喇叭安装位置；３调分频点（这个是间接???????影响，个中规律要经验去把握）。
?????3。相位不神秘，无需神话化；

okra

楼上所说的我很赞同。
大家所说的lspcad的所谓相位对齐，似乎不是你理解的那种情况。而至于相频曲线来回180度几个回合的问题，其实很简单，论坛曾经讨论过，一会儿找一下西风瘦马的那个相位的讨论帖。