濾波器有可根據階數或分頻斜率分類，由濾波器組成的分音器亦然。在整個音響系統中，最終的分頻斜率可能單獨由分音器特性決定，或由分音器特性與揚聲器單元的物理特性共同決定(疊加後的整體分頻斜率通常較分音器本身為高)，如三階或四階的揚聲器系統，其分音器本身通常只有二階。
前者的前提為揚聲器單元的頻率響應在分音器的通帶中皆保持平坦，而後者的前提為揚聲器單元在分音器所設定的頻帶之外仍需有良好的表現，如高音單體在高通濾波器的臨界頻率以下仍保持特性良好且不損壞。這樣的假設在現時中很難被實現。以下我們將探討電子濾波器以及揚聲器系統的階數與分頻斜率，並分析它們的優劣。
大多數分音器採用一階到四階的電子濾波器。因為成本與複雜度的考量，更高階數的濾波器很少出現在被動分音器當中，偶爾可能在主動分音器中見到它們的蹤跡。現分述如下：
一階分音器：
一階分音器具有20 dB/decade ( 6 dB/octave) 的分頻斜率，轉換函數一定屬於巴特沃斯濾波器。一階分音器被許多音響發燒友視為理想的分音器，因為這類分音器在暫態響應良好，亦即在濾波器的導通帶當中，頻率響應與相位響應非常平坦；此外，它使用最少的電子元件完成分頻的工作，產生的損失相對較低。不過，也因為一階分音器的分頻斜率低，在導通帶以外也保留了更多我們不想要的訊號。如此一來，低音單元容易接收到在分頻點以上的高頻成分、產生較大的失真；高音單元容易接收到在分頻點以下的低頻成分，除失真外更可能因此損壞。
實際應用上，採用一階分音器的揚聲器系統不容易設計，因為必須配合頻率響應非常寬闊的揚聲器單元, 且較低的分頻斜濾使得單元之間的干涉更加明顯，也就是揚聲器的離軸頻率響應將有劇烈變動。
二階分音器
二階分音器具有40 dB/decade (12 dB/octave) 的分頻斜率，轉換函數可為貝塞爾濾波器、Linkwitz-Riley濾波器或巴特沃斯濾波器，根據揚聲器單元的特性而設計。這類分音器在被動分音器中最為常見，因為它在設計複雜度、頻率響應與高音單元保護性當中取得了合理的平衡。當揚聲器的所有單元的擺放在時域上對齊，二階分音器與所有的偶數階分音器都能夠提供對稱的極性響應。
二階的分音器普遍被認為在相同臨界頻率的高通與低通濾波器之間有著180度的相位差。鑒於此，二音路系統的分音器與高音單元之間通常被反相，以解決此問題：被動分音系統將高音單元接線相反即可；主動分音系統則須將高通濾波器的輸出反相。而三音路系統通常會將中音單元反相。然而，這樣的做法僅在揚聲器單元之間頻率範圍大量重疊且在時域上對齊的情況下有效。
三階分音器：
三階分音器具有60 dB/decade (18 dB/octave) 的分頻斜率，且轉換函數通常屬於巴特沃斯濾波器：相位響應良好、疊加後的頻率響應平坦，與一階分音器相同。不過，三階揚聲系統的離軸頻率響應不對稱。在 D'Appolito MTM arrangement當中採用對稱的單元擺放，使得搭配三階分音器時仍有對稱的離軸響應。
三階分音器時常由一階或二階分音器電路所組成。
四階分音器：
四階分音器具有80 dB/decade (24 dB/octave) 分頻斜率。考慮到大量被動元間之間的交互作用，四階分音器很難以被動的方式實現。斜率陡峭的分音電路對於元件誤差的容忍度較低，對於容性負載或感性負載的配接錯誤也更敏感。對於分頻點為-6dB、疊加後頻率響應平坦的四階分音器，其轉換函數稱作 Linkwitz-Riley crossover ，可由兩只二階巴特沃斯濾波器串接而成。這類濾波器的輸出相位一致，避免了多個帶通濾波器的輸出訊號互相疊加時某些頻率範圍反相的狀況，例如在多頻帶壓縮器的輸出級。不過，揚聲系統的分音器輸出並不要求相位一致，因為考慮到揚聲器單元的物理特性，平坦的響應通常需要非對稱的分音器設計。[3] 如此，貝塞爾濾波器，巴特沃思濾波器 與 切比雪夫濾波器都在考慮名單之內，而Linkwitz-Riley濾波器則否。
高階數的分音器有較嚴重的過衝與震盪問題，但同時具有關鍵的幾項優點： 即使採用被動式設計，仍可允許高音單元搭配較低的分頻點並提高承受功率。同時揚聲器單元之間的頻率重疊較低，可顯著減少離軸響應的旁瓣與其它非理想效應。根據以上所述，高階數分音器對於揚聲器單元的擺放限制較低，在車用音響等單元擺放多變的場合，高階數系統有明顯優勢。
更高階數的分音器：
高於四階的被動分音器難以設計。而主動分音器或揚聲器管理系統當中，可提供高達 96 dB/octave 的分頻斜率。
混合階數分音器：
分音器可由不同階數的電子濾波器組成。如：二階低通濾波器搭配三階高通濾波器。這樣的組合絕大多數使用在被動的系統當中，通常是使用電腦軟體進行最佳化的結果。在單元之間無法進行時域對齊時，高階數的高通濾波器有時被用來補償低音單元與高音單元之間的時間差。
留言列表
回憶事件簿 (9)
