分頻器
關注創建者：angdi7745 創建時間：2018-08-14
分頻器的實例教程
01
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分頻器
之前談過一些揚聲器單元的散熱仿真。對整個音箱系統來說，分頻器部分的發熱也是值得重視的。
這里指的分頻器是用在無源音箱中的比較傳統的功率分頻器。目前在專業音箱和部分Hifi類音箱中還是大量使用。
以一款專業音箱上用的兩分頻電路為例，進行簡單說明。二階濾波，低音做了阻抗補償，高音做了衰減和陷波。
02
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散熱仿真
首先要聲明，這個仿真是做了大量近似和簡化的。只能作為參考。
空氣流場的流線分布
分頻器和空氣中的溫度分布
可以看到，對這款產品來說。最右側的電容溫度最高。所以在設計做產品時尤其要注意高溫部件的耐溫特性。
流線和溫度分布
電路的散熱仿真也可以采用類似的方法來進行仿真。當然復雜電路的話，還是應該盡可能使用更專業更細分的軟件，比如Icepak。Icepak是專業的、面向工程師的電子產品熱分析軟件。
展開 做了一個宏大的嘗試，將完整的揚聲器系統的組件全部耦合進行仿真。包括箱體，倒相管/無源輻射器，吸音棉，分頻器，壓縮高音，低音，號角。
由于涉及到很多個物理場的相互耦合，固體，流體，聲學，電路，磁場等等，如果再細致還需要考慮熱的影響，目前比較靠譜的軟件只有Comsol multiphysics。
以上是整個簡化后無源音箱的模型，包含了和聲學之間相關的所有部件。分頻器是使用電路模塊耦合進去的，未進行實體建模。分頻器用的最簡單的二分頻，未做任何補償。總體僅僅是個嘗試，非實際產品。
添加空氣域，包括PML層
將其參數化，并封裝成APP，方便調試和進一步優化。
當然，這個完整的揚聲器系統仿真模型的構建，以及計算的結果都是可疑的。多物理的耦合相當復雜，還存在很多的問題待解決。無論是建模，網格劃分，耦合求解等等都是比較麻煩的事。
這是個很好的開始。后續可以繼續就這個模型進行優化，并同時等待多物理場耦合的有限元仿真技術的大幅進度，以及計算硬件的發展... ...
揚聲器系統設計與仿真 原創
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展開 編碼器輸出信號與分頻器輸入，分頻器與模數轉換模塊，模數轉換模塊與OROS等等，由此可能導致的某一部件不能正常工作，以使最終的信號不正常。
2）．一定要斷開電路再連線，否則弱電儀器可能導致儀器故障，強電則可能燒毀線路，危及實驗人員的安全。
3）．加載設備如何控制：盡量選數控，因為控制量如果是實驗結果的敏感因素，那么手控者的操作，將很大程度上影響實驗結果的好壞。
例如此次實驗，制動器的加載是由手控，很難保證兩種工況完全相同。
二、實驗件加工
加工廠的選取，由于是單件加工，故一定要事先說明加工方法，如能寫入合同最好，因為在國內這個環境下，很多問題不好控制，盡量減少這些因素對實驗的影響。
三、實驗場地的選擇
最好在所在單位或者同城，否則問題的處理將非常麻煩。
四、實驗的進行
首先，分析實驗的主要影響因素，對這些因素的控制將直接影響到實驗結果。例如，此次實驗的影響因素主要有：載荷的波動，轉速的波動，聲壓傳感器位置的誤差，實驗室環境噪聲如何影響，實驗機器不開啟測試電路打開。
1、載荷波動將直接影響噪聲的幅值，所以要得到好的結果必須盡量保證兩種工控的載荷。
2、轉速的波動直接影響峰值對應的頻率，所以轉速的波動 將以公式 來影響峰值對應頻率（其中18為小齒輪齒數， 為小齒輪轉速波動，單位rpm）。
3、聲壓傳感器位置誤差將如何影響。經過測試知，較小的的角度偏差對噪聲信號（2~4dB）影響不大（0.5dB以內）。
4、實驗室環境噪聲如何影響。不太清楚，但是測試噪聲結果為：關門時60dB，開門時70dB。
5、實驗機器不開啟測試電路打開。經測試判斷出6k，12k，18k這幾個頻率峰值是電路，也即測試系統本身產生的。
文章來源：聲振之家
展開 在俞錦元編著的《揚聲器設計與制作》一書，17和18頁中提到“錐頂濾波器”。
在紙盆根部凸起一個小的峰。見上圖所示。 屬于結構類的等效濾波器，使得高頻峰之后的響應迅速衰減。
在電路中相當于一個旁路電容。
簡化的等效電路
其電容值C的計算公式
如果環的寬度非常窄，那么
濾波之前的頻響曲線
濾波之后的頻響曲線
國光電器的鐘柳強，彭林梓在《淺析錐頂濾波器使用》一文中，實踐了此方案，取得較為良好的效果。同時提出“帶濾波器結構的揚聲器，濾波器會影響高頻截止頻率。峰值平滑和衰減的緩和度，還與音圈骨架、防塵帽傳遞能量的快慢有關。”
其實直接在分頻器上濾波也是可行的。
另外，很多時候，采用阻尼特性良好的防塵帽（比如橡膠類或者泡棉類等）也可以達到類似的效果。
展開 眾所周知，說到延時，很多人都會想到用軟件件來實現，比如定時器之類的。今天就來說說用硬件來實現定時的方式，雖說沒有那么準，但是有些場合還是用得到的。今天我們來介紹一下6種延時電路工作原理。
1、 精確長延時電路圖
該電路由CD4060 組成定時器的時基電路，由電路產生的定時時基脈沖，通過內部分頻器分頻后輸出時基信號。在通過外設的分頻電路分頻，取得所需要的定時控制時間。
通電后，時基振蕩器震蕩經過分頻后向外輸出時基信號。作為分頻器的IC2 開始計數分頻。當計數到10 時，Q4 輸出高電平，該高電平經D1 反相變為低電平使VT 截止，繼電器斷電釋放，切斷被控電路工作電源。
與此同時， D1 輸出餓低電平經D2 反相為高電平后加至IC2 的CP 端，使輸出端輸出的高電平保持。
電路通電使IC1、IC2 復位后，IC2 的四個輸出端，均為低電平。而Q4 輸出的低電平經 D1 反相變為高電平，通過R4 使VT 導通，繼電器通電吸和。這種工作狀態為開機接通、定時斷開狀態。
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2）．一定要斷開電路再連線，否則弱電儀器可能導致儀器故障，強電則可能燒毀線路，危及實驗人員的安全。
3）．加載設備如何控制：盡量選數控，因為控制量如果是實驗結果的敏感因素，那么手控者的操作，將很大程度上影響實驗結果的好壞。
鎖相環的組成：鑒相器PD + 分頻器 + 回路濾波器LPF + 壓控振蕩器 VCO等。
ADC芯片CJC5340的特性：
多位增量結構架構
24位轉換
支持所有的音頻樣本率，包括192個kHz
-88 dB THD+N
77 mW功耗
高通濾波器，以消除直流偏移量
模擬/數字核心電源從3V到3.6V
支持從3V到3.6 V的邏輯級別
在從屬模式下的自動檢測模式選擇
自動檢測MCLK分頻器
國產ADC芯片的應用：
音箱
耳機
聲霸
IPC
故事機等
在國產音頻
注1：基底膜在耳蝸底窄而剛（對高頻響應好），在耳蝸頂寬而柔（對低頻響應好），此特性決定耳蝸實際上是一個分頻器，耳蝸各處毛細胞對不同頻率響應能力不同，連接毛細胞的神經纖維形成螺旋神經節后有序地將音調拓撲映像（Tonotopic map）轉繼到腦干中的耳蝸核。
1、 精確長延時電路圖
該電路由CD4060 組成定時器的時基電路，由電路產生的定時時基脈沖，通過內部分頻器分頻后輸出時基信號。
CAN的波特率，消息過濾器等等，下面是簡單的配置的代碼；
CAN_HandleTypeDef hCAN;
void MX_CAN_Init(void)
{
CAN_FilterTypeDef sFilterConfig;
/*CAN單元初始化*/
hCAN.Instance = CAN1; /* CAN外設 */
/* BTR-BRP 波特率分頻器
鎖相環的組成：鑒相器PD + 分頻器 + 回路濾波器LPF + 壓控振蕩器 VCO等。
但這個分頻器的源信號來自NE555，而NE555的輸出高電平在10V供電時可能達到8V以上，所以需要用合適的電阻分壓到5V以下。
3、產生一個頻率與方波II相同的三角波。
這個問題是考察方波到三角波的轉換。
鎖相環的組成：鑒相器PD + 分頻器 + 回路濾波器LPF + 壓控振蕩器 VCO等。
