利用數字有源分頻濾波器，提升高端有源揚聲器性能

　　圖3：無源分頻器的實施情況

　　這種設計為每個驅動器采用了一個常規的二階濾波器，分頻器頻率約為2.2kHz。低音阻抗為3.5Ω，高音阻抗為3.2Ω。

　　電路由簡單的電感器和電容器構成，因為位于功率路徑上，所以電感器和電容器必須相對較大。但這樣有可能發生效率損失，導致熱耗散和性能偏移。隨著功率水平的增加，這些效果會進一步惡化，最終導致較高程度的失真。

　　盡管電路設計看上去比較簡單，但是組件的相互作用卻非常復雜，因此難以完全隔離各個驅動器。驅動器的特性隨著頻率、功率和溫度的變化而發生變化，濾波器的響應也直接受此影響。

　　分頻器通過添加填充電阻器以配合各種不同的驅動器靈敏度，這樣會導致熱耗散進一步提高。因此必須正確實施，否則過功率的電感器將出現飽和，在高功率下導致失真，甚至失效而毀壞高音揚聲器。

而數字有源分頻器可以解決上述問題，使得產品更加高效、更加簡單。

　　有源分頻器位于系統的低層數字信號路徑上，因此不存在無源設計中的效率損失和熱效應問題。濾波器與負載相互隔離，并且濾波器之間也彼此隔離，因此不會因為兩者之間的相互作用而導致性能下降。數字增益控制實施起來也很簡便，能夠滿足各種不同的驅動器靈敏度，并且無需填充電阻器。

　　數字濾波器不受信號水平的影響，因此效果更為精確、線性和可重復，失真也始終保持在較低的水平。此外還能夠很好地控制限幅，因此消除了過載的問題。還可以通過時延功能實現最佳的驅動器時間校準。

　　數字放大器的DSP資源占用的開銷非常小，因此可以保證提供充分的處理能力。這就意味著能夠實施更加高階和更加復雜的濾波器，以實現更高的性能，而不必增加額外的成本。

　　復雜的濾波器設計能夠更好地配合揚聲器外殼和驅動器特性。而且，還可以設定濾波器的特性集，以便進行性能選擇，例如，針對房間條件或音樂類型進行補償。

　　DSP濾波器的性能

　　實施有源分頻器，必須注意濾波器的規格，以便保證最佳的音頻性能。例如，除非采用適當的架構，否則解析誤差可能導致噪音水平提高。

　　在數字放大器中，濾波器通過一組雙二階分級創建，每個分級提供一個二階特性，而類型則由大量的系數確定；在本例中，5個24位系數形成一個分級。

　　保證系統能夠解析和處理所有預期的輸入信號，需要考慮計算精度和系數位寬。例如，放大器動態范圍目標為116dB時，35位的計算精度可以保證過濾而不產生噪音或失真，系數解析度大于20位。

　　數字濾波器的實施

　　我們可以利用一種現有的揚聲器設計，來說明實施無源和有源濾波器的性能差異。圖4顯示的是圖3的無源分頻器與高、低音驅動器連接時的特性。