音箱为什么要分成不同频率和大小的喇叭单元?这个问题看似简单，背后却藏着声学设计的智慧——就是让声音还原得更完美。想象一下，如果让一位歌手同时唱低音、中音和高音，结果很可能是哪个音域都唱不好。扬声器单元也是如此，一个喇叭很难同时兼顾从低沉鼓点到清脆高音的全频段表现，专业分工才能发挥最大效能。

　　核心原因

　　扬长避短，各司其职

　　声音的世界丰富无比，从大地震颤般的深沉低音到小鸟啁啾般的纤细高音，频率范围非常宽广。关键点在于：单一的喇叭单元，无论它设计得多精妙、用料多高级，都很难在这个巨大的频率范围内都表现得完美无缺。为什么呢?这涉及到物理学上的喇叭单元本身的一些“天性”。

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　　低频需求“大力气”，高频需求“快身手”

　　低音：要发出低沉有力的声音，需要推动大量的空气。这就像推一辆很重的车，需要一个大块头、有足够力量的伙计。在喇叭单元里，这就需要一个较大尺寸的振膜，这样它前后运动的冲程可以更长，推动的空气量才够多，低音才能有劲、有深度。但问题来了，这个振膜振膜质量大，惯性也大。让它快速启动、快速停止就比较困难，尤其是面对那些需要极快速度变化的高频率声音时，它就显得笨重、不灵活了。

　　高音： 这些声音频率非常高，变化极快，极其细微。还原它们就需要一个能极其敏捷、高速振动的小尺寸振膜。小尺寸的振膜质量轻，惯性小，启动和停止都快如闪电，捕捉那些瞬间即逝的高频细节就非常擅长。但是，这个小尺寸的振膜力量有限，让它去推动大量空气产生强劲的低音?那真是强人所难了，声音会变得干瘪无力，甚至可能损坏它自己。

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　　指向性与声音扩散

　　声音从单元发出时，不是四面八方均匀散开的，不同频率的声音扩散特性不同。一般来说，低音波长很长，指向性很宽，朝四面八方扩散;而高音波长短，指向性比较尖锐，像一束光柱。

　　一个大尺寸的低音单元，因为物理尺寸大，当它试图发出较高频率的声音时，振膜上不同点发出的声音在空间中叠加，会因为相位差导致声音在某些方向上相互抵消，使得高音的指向性变得非常尖锐，听众稍微偏离音箱正前方轴线，高音就会明显减弱甚至消失，听感会很差。所以，专门用小巧的高音单元来处理高音，可以让声音在更宽广的区域里都能听到清晰的高频细节。

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　　失真与音质纯净度

　　任何单元在超出它擅长的工作范围时，失真都会急剧增加。想象一下，强行让一个大低音单元去唱高音，它振膜的运动变得混乱、不规律，除了原本该有的声音，还会产生很多多余的、不需要的杂音，声音变得刺耳、浑浊。

　　同样的，让小高音单元去硬抗低音，它要么完全发不出足够的声音，要么剧烈运动超出极限，产生严重的非线性失真，比如破音、擦圈。分频设计，让每个单元只在自己最擅长的频段工作，就能显著降低整体的失真水平，声音听起来更干净、真实、细节丰富。

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　　分工协作

　　分频器是关键

　　那么，如何让不同单元各唱各的调，又能和谐地融合在一起呢?这就是“分频器”的功劳。你可以把分频器想象成声音的交通指挥员：

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　　原理

　　它本质上是一个精密的电子电路(或者在某些高级系统里是数字信号处理的DSP)，安装在音箱内部。它接收来自功放的完整音乐信号，然和根据设计好的“分频点”，把信号切割成不同的频段：

　　低通部分：只允许低于分频点的低频信号通过，送给大尺寸低音单元。

　　高通部分：只允许高于分频点的高频信号通过，送给小尺寸的高音单元。

　　三分频设计进一步细化分工，相当于在粗活和细活之间增加了一道精加工环节。中音单元专门处理400Hz-3.2kHz的人声核心阶段，这个区间集中了语言清晰度和乐器质感。

　　更高阶的四分频系统会额外增加超高音单元，专门还原20kHz以上的空气感和细节。这种设计常见于高端发烧音响，虽然日常听歌可能感知不明显，但播放黑胶唱片或现场录音时，那些细微的齿音、空间反射声都能被更完整地呈现。就像专业相机需要不同镜头捕捉微距和广角，分频设计让每个扬声器单元都能在自己最擅长的频段里做到极致。

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　　目的

　　确保每个单元只播放它能高效、低失真处理的频率范围，避免单元“越界”工作造成声音劣化。同时，分频器还需要精细调整，让不同单元发出的声音在分频点附近能平滑地衔接起来，听起来浑然一体，没有突兀的断层感。分频器的设计是音箱调音的核心环节之一，直接影响到最终声音的平衡度、连贯性和音色。

　　单元尺寸与频率的对应关系

　　明白了分工的原理，单元大小和频率的对应就比较好了解了：

　　低音单元

　　通常是最大的单元，尺寸常见的有6.5英寸、8英寸、10英寸、12英寸甚至更大。它们主要负责低频段(大致范围可能在40Hz-500Hz甚至更高一点，具体看设计)。尺寸越大，理论上推动的空气的能力越强，能浅得更低，但也需要更大的箱体配合。

　　中音单元

　　尺寸适中，常见的有4英寸、5英寸、6.5英寸。它们是音箱的“中坚力量”，负责大部分我们最敏感的、信息量也最大的频段——人声、大部分乐器的基因和主要音色。一个好中音单元对声音的饱满度、真实感至关重要。有些书架箱会用一个单元同时兼顾中低音，这时这个单元的设计就需要在尺寸和响应速度之间找平衡。

　　高音单元

　　尺寸最小，通常为1英寸左右的球顶高音，也有一些其他类型可能形状不同。它们专职处理高频段。轻巧的振膜是它们快速响应、还原细节的基础。

　　超低音单元

　　在专门的低音炮中，单元尺寸可以非常大，专注于极低频，提供震撼的底部声压和影院感。它们通常需要独立的放大器和分频管理。

　　所以，音箱采用不同尺寸、不同频率分工的单元，根本目的是为了解决物理定律带来的限制。通过扬长避短的“分工协作”，让擅长低频的大单元去负责震撼的底鼓和贝斯，身手敏捷的小单元去捕捉晶莹的高音泛音，让中音单元忠实地演绎人声和乐器的灵魂，配合精密的分频器来衔接，再加上对不同材质特性的运用，最终才能最大程度地还原录音中丰富的信息。