3.6 分频器

分频器是指使输出信号频率为输入信号频率整数分之一的电子电路。在许多电子设备中如电子钟、频率合成器等，需要各种不同频率的信号协同工作，常用的方法是以稳定度高的晶体振荡器为主振源，通过变换得到所需要的各种频率成分，分频器是一种主要变换手段。早期的分频器多为正弦分频器，随着数字集成电路的发展，脉冲分频器（又称数字分频器）逐渐取代了正弦分频器，即使在输入输出信号均为正弦波时，也往往采用模数转换——数字分频——数模转换的方法来实现分频。正弦分频器除在输入信噪比低和频率极高的场合使用现已很少使用。

对于任何一个N次分频器，在输入信号不变的情况下，输出信号可以有N种间隔为2π/N的相位。这种现象是分频作用所固有的，与分频器的具体电路无关，称为分频器输出相位多值性。

3.6.1 分频器类型

分频器有两大类：一类是功率分频器，亦称被动分频器；另一类是电子分频器，亦称主动分频器。

功率分频器，位于功率放大器之后，设置在音箱内，通过LC滤波网络，将功率放大器输出的功率音频信号分为低音、中音和高音分别送至各自扬声器。连接简单，使用方便，但消耗功率，出现音频谷点，产生交叉失真。它的参数与扬声器阻抗有直接关系，而扬声器的阻抗又是频率的函数，与标称值偏离较大，因此误差也较大，不利于调整。

电子分频器，将音频弱信号进行分频的设备，位于功率放大器前，分频后再用各自独立的功率放大器，把每一个音频频段信号给予放大，然后分别送到相应的扬声器单元。因电流较小故可用较小功率的电子有源滤波器实现，调整较容易，减少功率损耗及扬声器单元之间的干扰，使得信号损失小，音质好。但此方式每路要用独立的功率放大器，成本高，电路结构复杂，运用于专业扩声系统。

3.6.2 分频器的工作原理

分频器本质上是由电容器和电感线圈构成的LC滤波网络，如图3-47所示。高音通道是高通滤波器，它只让高频信号通过而阻此低频信号。低音通道正好相反，它只让低音通过而阻此高频信号。中音通道则是一个带通滤波器，除了一低一高两个分频点之间的频率可以通过，高频成分和低频成分都将被阻止。在实际的分频器中，有时为了平衡高、低音单元之间的灵敏度差异，还要加入衰减电阻。另外，有些分频器中还加入了由电阻、电容构成的阻抗补偿网络，其目的是使音箱的阻抗曲线平坦一些，以便于功放驱动。由于现在的音箱几乎都采用多单元分频段重放的设计方式，所以必须有一种装置，能够将功放送来的全频带音乐信号按需要划分为高音、低音输出，或者高音、中音、低音输出，才能跟相应的喇叭单元连接，分频器就是这样的装置。

图3-47 电子分频器工作原理