有源音频交叉电路

音频分频器是音频应用中的一种电子滤波器，用于向扬声器或驱动器发送适当的信号。大多数扬声器驱动器无法覆盖从低频到高频的整个音频频谱而不失真，因此大多数扬声器系统使用多个扬声器驱动器的组合，每个驱动器与单独的频段相关。分频电路将音频信号分成不同的频段，然后分别传送到扬声器。

有源音频分频电路原理：

一般来说，音频分频电路分为主动分频电路和被动分频电路两种。被动音频分频电路非常简单，它使用无源元件来分离音频信号的频段，但在这种被动分频电路中会浪费大量的能量，而且还会引起失真。有源分频电路使用有源元件将复杂的音频信号分离成不同的频段，这种分频电路没有上述缺点。建议音频系统使用有源分频电路。分频电路将输入音频信号分成两个频段，即低频段和高频段。这两个分开的频段通过两级功率放大器分别放大。其中一级调谐到低频段，另一级调谐到高频段。

有源音频分频器电路图：

电路元件：

LM833Dual 高速音频运算放大器 - 2

24k 电阻器（1/4 瓦） - 7

6.2k 电阻器（1/4 瓦） - 2

6.8nF 电容器 - 3

音频插孔

连接线

面包板

有源音频分频电路设计：

上述分频电路的主要元件是美国国家半导体公司生产的 LM833 双音频运算放大器。分频电路需要 4 个运算放大器，因此我们需要 2 个 LM833 集成电路来构建电路。这个有源分频电路可分为两个部分，即高通滤波器部分和低通滤波器部分。运算放大器 U2:A 构成一阶低通滤波器，在引脚 1 提供低频段频率。音频运算放大器 U1:B 在引脚 7 提供高频段频率。

有源分频电路的频率计算公式为

Fc = 1/(2πRC)

对于给定元件，分频电路的频率为 1 KHz。

LM833 双音频运算放大器：

这款集成电路是一款高性能的双运算放大器，适用于数据信号和音频应用。该集成电路可在宽范围的单电源和双电源电压下工作。该集成电路的工作电压为 +/- 5V 至 +/- 18V 直流电压。它提供高增益带宽。其他特点包括输出电压摆幅大，无死区交叉失真，谐波失真低，输入偏移电压低。这些集成电路在高保真系统中应用最为广泛。

LM833 IC

特点

噪声电压低：4.5nV/µA

回转率高：7V/uS

出色的增益和相位裕度

谐波失真低 0.0002%

高开环交流增益：20 KHz 时为 800

双电源电路设计：

该电路用于为电路提供 +15V 和 -15V 直流电源。在这里，中心抽头变压器将 230V、50 Hz 降压至 12-0-12V、500mA。二极管电桥由四个 1n4007 二极管组成。该电桥从交流电压中提供脉动直流。电容器用于过滤交流波纹。

双电源电路图

电路元件：

12-0-12V、500mA 中心抽头变压器

二极管桥 - 1A

680uF 电解电容器 - 2

0.01uF 电容器 - 2

如何操作有源音频分频电路？

首先按照电路图进行连接

在进行连接时，确保交流和直流电源之间有共同连接

从双电源电路为有源分频电路提供 +15V 和 -15V 电源。

借助音频插孔向电路输入音频。

现在可以在 U2:A 的 1 脚观察到低频段频率，在 U1:B 的 7 脚观察到高频率。

关闭电源。

有源音频分频电路的应用：

该电路用于高保真音频系统，以分离音频信号的频段。

用于驱动不同类型的扬声器。

电路的局限性：

此电路为理论电路，在实际应用中可能需要进行一些改动。