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1．级前分频与级后分频在工作原理上具有何不同
1995年第10期《音响世界》杂志发表了我写的文章“胆石之争可以休矣”，在该文中已经特别说明高声频信号的波幅是叠加在低音频信号的波幅之上，人们只要用示波器观察一下实际的音频电压波形就会证实这一特征。假定某一音频信号中含有14kHz、 5kHz、100Hz三个频率成分，并且三个频率的幅值都相同。采用级前三分频功放电路，分别由高、中、低三个单元放大器对上述频率进行放大，每个单元放大器的输出功率都相同为P，总的输出功率即等于3 P。若是采用级后分频方式，只用一个功率放大器对上述三个音频信号进行放大，高、中、低三个频率的输出功率相同也分别为P，功率放大器总的输出功率将等于9P！其中2/3的输出功率将被连在喇叭之前的电容器与电感器分频网络所占去。虽然电抗元件不消耗电能，它们占去的功率属于无功功率，但由此将要求功率放大器的输出功率比实际被有效转换成声波的有功功率大二倍。请注意，如果改采用单只全频喇叭进行重放，功率放大器输出的所有功率都全部加在这个喇叭上，其中的2/3功率是强迫喇叭做三个音频信号的互调振动形成互调失真。什么是互调失真？人们在喇叭上按标注的正负极加上0.5V直流电压，喇叭振动盆就会朝前运动凸起。若反向施加0.5V的直流电压，喇叭振动盆就朝后方向运动凹下。当OCL输出方式的功率放大器输出端静态电平明显偏离中点电平或以BTL输出方式的功率放大器两个输出端静态电平明显不对称时，就会存在直流电压施加在喇叭上的情况。当施加在喇叭上的直流电压达到0.5V时，播放出的声音将使人感到别扭不自然。原因就是喇叭振动盆已明显偏离机械平衡位置，导致振动盆在正弦波交变信号驱动下产生的往复运动不能保持对称，从而使还原的声音出现不应有的异常感受。所以，必须限定从功率放大器输出端加在喇叭上的静态直流电压不得超过0.2V。然而当喇叭工作于两个相差几倍频率的复合信号时，相对于较高频率声音来说，喇叭是处在明显偏离机械平衡位置上做往复运动不能保持振动幅度对称，还原出来的高频率声音将出现不应有的异常感受，其结果就是使本应该正常还原的声音变得混浊不清。实际上，两个声频只要相差达到5倍，高频率信号波幅就完全叠加在低频率信号的波幅之上。减小两个不同频率声音在还原时产生严重互调失真的唯一有效办法，就是使用多只喇叭分别负责一段声频的播放工作。这与采用级前分频与级后分频方式无关！差别只是级前分频容易实现，级后分频则很难把超过二分频以上的多分频喇叭组合设计好。我曾经用一台每声道总输出功率不超过20W的电子三分频有源音响与一台每声道输出功率为80W的级后分频组合音响作过实听对比。两套音响都调节到喇叭输出声压平均为95dB的状况下，用同一台CD机播放同一张唱片上的交响乐“黄河”第一段。前者给人的感受是各种器乐声音层次清晰，节奏平稳；而后者则使人感到同一段交响乐的演奏节奏明显变得急促起来，各种器乐声音也难易分辨清楚。它表明，要使级后分频方式达到级前分频方式同样的还声质量水平，放大器的额定输出功率还需要设计得更大。实际需要相差超过5倍以上才行。曾有人误以为级后分频器是吃掉输出功率的罪魁祸首，想把它去掉，只用一个全频喇叭工作，放大器的所有输出功率便会得到全部利用。却不知道仅用一只全频带喇叭的音响系统存在最严重的互调失真问题，不使用分频器非但不会带来好处，反而会使喇叭承受更大的不利驱动压力。为避免严重的互调失真导致声音变混浊，单只全频带喇叭音响系统仅适合播放声音组成频率狭窄的音源，例如播放单音变化的警报声音表现最出色。
