2017-03-04 14:25:05鼴鼠
傻瓜也學得會！輕鬆學自製喇叭！！（三）分音器設計篇。
聽說雅瑟倒閉了？好慘....音響業真的很難做啊....
怎麼說鼴鼠也是雅瑟的使用者，為了紀念這家陪鼴鼠長大的台灣音響公司，鼴鼠誠心地寫下這篇。
繼第一篇如何自製喇叭，與第二篇實作紀錄後，第三篇內容大致會分為下列小節：
1.為什麼要使用分音器
2.分音器的種類：類比分音，電子分音，數位分音。
3.使用AV環繞擴大機與HDMI來搞multi-way數位分音。
4.試聽，與個人一些感想。
5.開始打造自己的類比分音器。
6.阻抗，與響應頻率。
7.低頻的考量。
8.箱體的大小，T/S Model，以及共振的問題。
9.箱體的形狀。
10.單體的選擇。
11.理想的喇叭構型。
在正式開始前，先聊一下前兩篇組合好的喇叭：
因為分頻點是6KHz（高音串3.3uF電容），中低音無被動元件，分頻點差1/4相位，因此高音單體往後放1/4相位長度，也就是1.4cm。
波長=音速/頻率=5.6cm，差1/4波長（一階分音會造成90度的相位差，也就是1/4波長）。
高音與低音的距離則是一個（分頻點）波長，也就是5.6cm，不過實際上辦不到....所以只是單體的外框差5.6cm（如果要單體中心距離5.6cm，真不知道要怎麼做，把高音單體放在低音單體上嗎？XD）
這有個有趣的實驗結果，讓鼴鼠有點意外。
一開始時， 鼴鼠只接下半部的中音單體來聽（無分音器），聽感就是低頻有＂空空＂的聲音，有點難形容。
簡單說就是那種廉價的組合音響會發出的低頻的感覺，簡單說就是低頻不太紮實，感覺是跟太薄的木箱發生共振，有種＂空泛＂的聽感，簡單講就是在空箱子裡或是浴室裡唱歌時，會發出的那種殘響感覺，低頻力道不足的感覺。
鼴鼠加了吸音棉（增加虛擬容積）依然改善有限，本來正常的作法是要加貼瀝青膠帶增加箱體重量，但鼴鼠偷懶，不想管他，所以放上高音單體上去聽（背後端子串聯），結果很意外？！
＂空空＂的感覺大幅改善了？！
當然，這不代表低頻沉下去了，實際上低頻還是一樣沉不下去！（沒測量過，不過估計65Hz連-3dB都沒有）但是低頻的質感被改善了！也就是之前說的那種空箱般的＂空空＂聲不見了？
鼴鼠這邊做了一個假設：之前聽到哪種低頻不紮實的感覺並非是低頻本身＂不紮實＂或＂不飽滿＂的問題，而是少了高頻的＂泛音＂，泛音簡單來說就是發出一個基音後（例如440Hz），在整數倍數的頻率會發生共振，那就是所謂的泛音。
而低頻會有＂空空＂的空洞不紮實的感覺，實際上並非低頻不足（雖然也確實不足)，但更重要的是＂泛音＂不正確，也因此，加上高音單體後，補足了那些消失的泛音，結果空洞感反而消失了！
當然，這只是鼴鼠的一個猜測，也許之後可以把R3.8的高音單體接線拆掉聽聽看，看會不會有類似的問題。
一對二十年前的單體（拆車件Nokia高音和德製中低音），和成本不到三千塊的裝箱（尚未貼瀝青膠帶增重）發出的聲音自然不會太讓人滿意，這是大實話，不過（未來）能改善到合程度，或是（不夠好聽的原因）到底問題出在哪？這是鼴鼠個人比較好奇的。初步來說，鼴鼠覺得高音不夠延伸，低頻也不夠沉，簡單說就是明顯的單體性能硬指標不夠好，這可能是硬傷，也許之後可以用交替搭配高階單體的方式來找出缺點成因，這就待後續實驗的補充了。後續應該會補強低音箱體，加貼瀝青膠帶，補強漏氣的問題（孔鑽太大），甚至會加裝倒向管，或是嘗試改用三階分音，將各頻段切割得更乾淨試試。
正篇開始：
1.為什麼要使用分音器
鼴鼠寫這篇之前，也參考了不少前輩寫的文章，所以用的方式也滿雷同的，有興趣的人可以估狗一下，實際上還是挺多文章在討論分音器的設計的。
至於為什麼要使用分音器？就跟有些人可以飆出高音，有些人天生聲音就很低沉一樣，單體也是有特性的差異與物理上的限制的，大尺寸的單體自然發不出好的高頻，小尺寸的單體自然也發不出好的低頻，這是物理限制，在來就是一些設計上的差異，也會造成有些單體高音很棒（或說響應平直），有些高音中頻優秀，有些單體則能發出下潛的低頻，因此，如果使用分音器把原始輸入的訊源分切成各頻段，然後分別交給在該區段表現優秀的單體發音，這樣不就能的到最佳的聲音嗎？
我想這就是最初分音器設計的初衷，或說是限制吧？
當然，有所謂的全音域單體，有些人是很喜歡啦，不過鼴鼠個人覺得全音域單體的聲音就是沒屁股沒臉蛋，高音上不去低頻又下不去，不上不下的實在有點微妙....當然，這是個人喜好的問題了。
2.分音器的種類：類比分音，電子分音，數位分音。
鼴鼠個人覺得應該說是分成大電流式的分音器，跟小電流式的分音器也行。
電子分音和數位分音屬於小電流式分音，是在前級之前，DAC之後做分音；而大電流式的被動分音器則是接在後級之後。
用電子分音或數位分音，缺點是需要多聲道的後級，例如2-way的喇叭就需要四聲道的擴大機，數位分音更需要對應組數的DAC，鼴鼠會推薦用數位分音，是因為軟體免費，但缺點是需要搭配環繞擴大機；而電子分音就有點麻煩了，這篇會先略過電子分音的部分（有機會再來補充）。
而大電流的類比分音，也就是用電容，電阻和電感網路組成的分音器缺點也很多，但優點是可以用一組擴大機來驅動（當然你也可以用多組擴大機驅動），也僅需一組DAC。而較數位分音更好之處在於：如果你用foobar的數位分音插件，那只有用foobar播音樂時才能用數位分音，而看影片或Youtube時就不行了！因此鼴鼠個人會推薦用數位分音做實驗，但最終還是做成傳統的類比分音器。
分音器的設計難度很高，不，只是要做出分音器倒是很簡單，花錢就可以搞定了，但如果要配合單體特性做出好聽的聲音，就需要功力了！鼴鼠個人在這方面也只是菜鳥，僅能跟大家談談自己的經驗，要說能專業調音就差太多了！鼴鼠個人會介紹自己的經驗，和搭配測量麥克風來做調音的一些過程，不過要真的做出好聽的分音器，還需要更加努力呢！
3.使用AV環繞擴大機與HDMI來搞multi-way數位分音。
諸君，鼴鼠最愛AV擴大機了！！！
便宜，又支援多聲道！HDMI數位多聲道輸入可以方便又低價的做到數位分音的工作，簡直是窮苦人的至福道具啊！！！！！
數位分音看看要不要另外單獨寫一篇，但基本上就是利用foobar撥放音樂，再利用foobar的插件Xover來做數位分音，讓＂顯示卡＂將多聲道訊號送至AV環繞擴大機，然後用AV環擴的每一聲道去驅動一個單體。
可以達到＂數位分音＂（失真級低，低相位差延遲，各聲道獨立衰減），每單體獨立一聲道後級驅動，簡直就是完美的測試和開發工具！！而且，現代的環繞擴大機還有環境校正的功能，而且修正幅度超大！！！ 效果超優！你做好的喇叭就算分音器設計的不盡理想，打開環境校正後，聲音都會變得還算滿不錯的，簡直是超級大殺器！！！（有很多人可能會嗤之以鼻，不過鼴鼠真的很愛這個功能，而且給予極高的好評！）
4.試聽，與個人一些感想。
鼴鼠喜歡參觀音響展！雖然買不起高價的器材，不過去聽聽人家怎麼調音是絕對值得的！
而DIY音響器材也是一樣，除了做好後自High之外，也需要跟一些商業作品做比較，學習人家的優點，發現自己的缺點！
5.開始打造自己的類比分音器。
鼴鼠這邊會介紹一些網路上就找的到的分音器設計程式，先說明一下怎麼快速的計算需要的元件數值，然後還有一些常見的調音線路。然後介紹一下打造分音器的過程，網路上找的的資料，跟一些配合測試麥克風做出來的驗證數據。
在之前的第一篇中，鼴鼠也有稍微提到了高通波，低通波，和帶通波濾波器的基本概念，有興趣可以拉過去先看一下。如果不是念工科的看不懂....ㄜ....那就等鼴鼠有空再來寫一篇吧....好麻煩....
被動式分音器的線路拆開來看，大概有幾種類型：a.高通波濾波器，b.低通波濾波器，c.帶通波濾波器，d.阻抗等化器，e.低音陷阱（或說...頻段衰減器？），f.音量降低線路。
a.高通波濾波器
低頻可視做很接近直流信號，而越高頻就表示震盪的越厲害的訊號（想成電壓忽高忽低），而高＂通＂波濾波器，就是要讓＂高頻通過＂，讓低頻被濾掉。
學理的東西我們不講，只看實務的說法就是：在訊號的路徑上加上＂電容＂，沒學過基礎電子學也沒關係，總之電容是一種兩端間不直接相連的被動元件，可以看做長這樣：--->||||||-->
-->是指訊號的流通方向
||||是指一些不相連的金屬片，中間有一些特殊的溶液，細節不提。
簡單說：直流訊號是過不去的，但交流訊號過得去。
而依照其容值（單位是uF），可以將特定頻率以下的交流信號衰減（你要說過濾也行），所以他是組成高通波濾波器的基礎！實際上一階的高通波濾波器就是一顆電容，如下圖：
二階的高通波濾波器則是在一階分音器的基礎上，加上一顆分壓的電感，像這樣：
電感是低＂通＂波濾波器的基礎，後面會再說，你可以想成他會過濾掉＂高頻訊號＂，而讓低頻訊號通過，不過在分音電路的分壓線路上並聯上電感，則會增加＂低頻＂被過濾掉的強度。
而三階高通波濾波器，則又是再加一顆電感！依此類推。實際上的分頻點計算請參考網路上的免費計算機，我們不討論學理跟各種演算法的特性（也許之後會提到一些），有興趣的人自己可以去Wiki一下，先知道這些最基本的概念即可。
b.低通波濾波器。
如上面提的，＂電感＂就是其中的主角，與高通波濾波器相反，在分壓電路上並上＂電容＂，就能增加分音的＂階＂度，如下圖：
c.帶通波濾波器
簡單說，就是：低通波濾波器 串聯上 高通波濾波器，對，就這樣。
這邊要特別提的就是：A.多串一＂階＂的濾波器，相位就會被延遲九十度（針對分頻點），B.將電路串聯再＂-＂輸入端，可以讓相位相反(也是指分頻點），C.多階的分頻電路雖然可以率的很乾淨，但是！在相位地的影響上會非常嚴重！前面AB都提到＂分頻點＂會有可預期的相位差，但是別忘了，輸入的信號並非只有分頻點那個頻率，所有的輸入訊號的相位都會受到影響而變得亂七八糟。D.一般說來（好像也有相關論文），奇數階的分音器聲音在聽感上較佳（例如1，3階分音器），但是二階分音器也有其特色，這邊不細說，有興趣的人也請自己去Wiki，E.越高階的分音器＂濾＂的越乾淨，代表各單體間重疊的部分越少（聲音是會加乘的，所以濾的不乾淨的話，會跟別的單體的同頻率音量相加)，但效率也會降低（也就是音量會變小）。
由於單體的響應頻率本來就不盡理想（物理特性），加上類比分音器的變數太多，影響太大，因此好的分音器的設計相當的困難！如果只是要分音，很簡單！用網路上的計算機算一算即可，但通常不會太好聽。就算你配合測試麥克風分析修正（不斷地更換零件測試就表示要花很多很多的錢，和很多很多的時間），也需要考慮到箱體尺寸外型的搭配，吸音棉（增加虛擬容積），阻尼調整（貼瀝青膠帶之類的），甚至倒相管的應用，或是改變單體排列位置與前後位置（實際上這也是一種調整分頻點相位差的方法），都會影響你精心的設計，後面還會提到像是音量衰減電路，或是低頻陷阱，阻抗等化器等東西，基本上有點像又＂ㄉㄡ＂的方式拚出一個比較＂湊合＂的線路來搭配整個喇叭的特性。
有點實踐科學的意味吧？而且最後還要搭配人耳調音，說起來還挺不科學的呢！
當然，這也是鼴鼠推薦用數位分音的原因，理論上數位分音可是最棒的分音方式呢！當然，之前也有提到一些現實的考量，所以類比的被動分音還是主流啦。
d.阻抗等化器
喇叭單體的阻抗（交流電阻）是隨著頻率變化的，而這種變化會造成聲音的劣化！特別是單體的特性或是分音器的設計問題造成阻抗變化過鉅的話，這個問題就會變得更嚴重！此時，我們會想要對＂阻抗＂做些＂衰減＂的動作，這就是所謂的阻抗等化線路。
對的，又一次，一個既不精確，靠經驗靠人耳又類比的電路....數位化的好處大家再次深切的感受到了吧？
e.低音陷阱（頻段衰減器）
因為單體特性，或是你分頻點的設置問題（分頻點高低，以及分音器的階數選擇），都可能會造成某些頻率段的聲音太大聲，這可能會造成一些負面的影響！一些經典的設計可能因為各種巧合，因而發出經典的聲音，不過對於相信科學及測試的自做派而言，這東西還真心滿不科學的.....
總之，此時我們會想辦法在分音器裡面加一些電路來做所謂的＂低頻陷阱＂，也就是想法子讓原本會＂太強烈＂的特定頻率範圍音量價低，而其方法就是contour network，看起來不難對吧？不....其實還真的滿難的因為這些電路會造成各種奇妙的相位變化，實際上用起來真的會很辛苦！有沒有開始懷念數位EQ了呢？
f.音量降低線路
簡單說，就是：L-Pad線路，可以用來降低音量。
為啥要降低音量？因為通常高音單體的效率較高（輸入相同電壓時，發出的音壓較高），中低音單體效率較低，所以我們通常需要衰減高音單體來配合中低音單體，當然，也有些獨特的設計，這之後有機會再說。
其實講了這麼多，大家會不會覺得分音器很不科學？至少鼴鼠是這麼認為的，都甚麼時代了，還搞這種很＂類比＂的東西？（攤手）其實最好的就是數位分音，加上數位音量衰減，和數位EQ，一顆好點的DSP就可以搞定的事，為什麼還要搞得這麼麻煩呢？只能說是有其商業考量吧....畢竟有人要賣獨立的訊源，DAC，後級，EQ，前級，線材，和喇叭嘛！一次全部搞定了別人還吃啥對吧？而且也能滿足大家的換換症，真是無解（攤手）。
不過！鼴鼠又要在這邊安麗一下AV環繞擴大機了，可以當多聲道DAC，可以當多聲道擴大機，超好用的啦！配合電腦做數位分音和訊源，對DIYer而言，就只需要自裝單體到箱體上，接上喇叭線，就可以用極低的成本（其實擴大機也不便宜啦）做調音和分音器的設計級試聽了！就算你最後還是要做類比分音器，但至少你可以省下大筆的被動元件成本，而且不會有任何項位干擾的困擾！要做各種頻段調整也有數位EQ，不用跟不可靠的類比低頻陷阱之類的線路做格鬥，那根本是個天大的苦差事呢.....
基本上我們DIYer不賣喇叭，而是做興趣的，方便和樂趣優先！當然，想省錢也有省錢的玩法，改善現有器材也有省錢和花錢的方式，這個之後再談吧！
6.阻抗，與響應頻率。
這邊就更需要學理的一些基礎了，用耳朵聽來調音是好事，但你的耳朵可靠嗎？
阻抗又是什麼？他會造成什麼影響呢？鼴鼠會說說自己的意見（不見得是對的），然後加上一些用工具的測試來驗證鼴鼠自己的想法（當然也有可能是錯的），喇叭的設計鼴鼠個人認為不應該是玄學，而是科學。
大家懂歐姆定律嗎？V=IR？其中輸入的訊號如果是＂交流訊號＂（也就是音樂訊號），歐姆定律中的R就可以用阻抗Z來替代，不太精確的說法就是：＂阻抗就是交流世界中的電阻＂，而一般的＂電阻＂，是用來討論直流訊號的（例如輸入訊號的電壓持續都是5V，或是12V，不會輕易變動）。
7.低頻的考量。
小箱體低頻自然不佳（首先根據T/S Model，不符合設計參數的箱體尺寸會無法達到單體的性能，也就是低頻的下潛度），但要如何改進呢？這章會提提現有的商品用的方法（例如用倒向管，或玩無限帳板，物理分音鼴鼠暫時不會提），以及自己的一些實驗與測試數據。
理想上，有一個超大的無限帳板，或是一個超大超種超厚的箱體是最完美的！（最好還是圓形的！不過如果超大的話，不是圓形也可以接受）所謂超大是多大呢？如果能達到理想最低頻率重播的1/4波長就是最理想的！（你聽的環境也是如此，不過房間就更複雜了！有興趣的人估狗看看＂room mode＂試試）
例如你希望能放出35Hz的低頻，那波長就是340m/s 除上 35 1/s，也就是9.7公尺長，而其1/4波長則是2.5公尺（默）。
很顯然，這不現實...........而且就算真的你的箱體那麼大，你的單體性能也未必能在該頻段發出足夠的音壓.....而且還有各種頻率音箱體形狀而相互干擾的問題呢！（除非你想做成直徑2.5公尺的大圓球，真的辦的到我佩服你，左右各擺兩顆直徑二點五米的死星也滿威的）。
8.箱體的大小，T/S Model，以及共振的問題。
這篇會簡單的介紹T/S Model，單體特性測量（使用Speaker Workshop），以及箱體設計的方式（也是用網上提供的計算工具）以及一些測試結果。
而共振，是個千古難題....而且也是眾說紛紜，畢竟喇叭這種東西，已經有點脫離科學，跑到玄學去的東西去了，鼴鼠只能說一些一般論了。簡單說：箱體太薄，可能會發出不好的共振，但是！箱體太厚太重，有人又會說聲音死板！
嗯，很妙吧？先不管這麼多的話，鼴鼠個人是箱體厚重派的人，越厚越重越好！如果不是因為搬起來很不方便，鼴鼠甚至會考慮用水泥來做喇叭箱，我認真的.....基本上鼴鼠認為多餘的共振是一點必要性都沒有的（個人的喜好問題），聲音就應該決定於單體的特性，而非不可預期的箱體共振，誠然，有些喇叭場別出心裁的箱體特性能發出獨特有魅力的聲音，不過對DIYer而言，變數應該要被控制的越少越好，當然，你還必須考慮到美觀問題，不然你的喇叭做得再好，你也不好意思拿出去見人，畢竟這是個看臉的社會（死）。
9.箱體的形狀。
理想的形狀應該是圓形吧？不過不太好加工呢.....
10.單體的選擇。
名牌單體好棒啊！（眼睛變心型）簡單說就是用低價玩高檔喇叭才用的到的單體啊！這反而是鼴鼠會想自裝喇叭的目的。太貴的喇叭去音響展聽過之後，只會怨嘆自己不夠有錢，但是！如果知道那些高級喇叭的單體也不是這麼高貴之後，就會自然而然的想買來玩玩看，這也是好自然的！
當然，就跟你拿到法拉利的引擎也做不出法拉利的F1賽車一樣，只能自High啦，不過價格差那麼多，大家YY一下也無可厚非吧？
這邊會介紹一下鼴鼠個人喜歡的單體品牌，例如：Scan-speak，VIFA，Eton，和Accuton。
11.理想的喇叭構型。
這三篇則會比較偏向閒聊，和一些參加音響展的經驗談。其實鼴鼠最想說的就是狗毛（Goldmud）....
也是鼴鼠目前的實驗喇叭的構想，簡單說就是：一個單體一個箱體，然後將多個箱體組合成一個大喇叭！！！對，就是狗毛那個樣子！！
持續補充內容....（最後更新：2017/3/8）
P.S.分音器的設計其實相當的困難，鼴鼠個人覺得很有實驗科學的味道，當然，有很多軟體可以做分音器的模擬，但最終卻還是得靠測試和人耳試聽，相當的玄學（笑），鼴鼠個人滿愛去Troels Gravesen的網站研究他的設計，將他的調音，設計輸入軟體模擬，然後分析他的設計技巧是一件很有意思的事，有興趣的人可以玩看看。
怎麼說鼴鼠也是雅瑟的使用者，為了紀念這家陪鼴鼠長大的台灣音響公司，鼴鼠誠心地寫下這篇。
繼第一篇如何自製喇叭，與第二篇實作紀錄後，第三篇內容大致會分為下列小節：
1.為什麼要使用分音器
2.分音器的種類：類比分音，電子分音，數位分音。
3.使用AV環繞擴大機與HDMI來搞multi-way數位分音。
4.試聽，與個人一些感想。
5.開始打造自己的類比分音器。
6.阻抗，與響應頻率。
7.低頻的考量。
8.箱體的大小，T/S Model，以及共振的問題。
9.箱體的形狀。
10.單體的選擇。
11.理想的喇叭構型。
在正式開始前，先聊一下前兩篇組合好的喇叭：
因為分頻點是6KHz（高音串3.3uF電容），中低音無被動元件，分頻點差1/4相位，因此高音單體往後放1/4相位長度，也就是1.4cm。
波長=音速/頻率=5.6cm，差1/4波長（一階分音會造成90度的相位差，也就是1/4波長）。
高音與低音的距離則是一個（分頻點）波長，也就是5.6cm，不過實際上辦不到....所以只是單體的外框差5.6cm（如果要單體中心距離5.6cm，真不知道要怎麼做，把高音單體放在低音單體上嗎？XD）
這有個有趣的實驗結果，讓鼴鼠有點意外。
一開始時， 鼴鼠只接下半部的中音單體來聽（無分音器），聽感就是低頻有＂空空＂的聲音，有點難形容。
簡單說就是那種廉價的組合音響會發出的低頻的感覺，簡單說就是低頻不太紮實，感覺是跟太薄的木箱發生共振，有種＂空泛＂的聽感，簡單講就是在空箱子裡或是浴室裡唱歌時，會發出的那種殘響感覺，低頻力道不足的感覺。
鼴鼠加了吸音棉（增加虛擬容積）依然改善有限，本來正常的作法是要加貼瀝青膠帶增加箱體重量，但鼴鼠偷懶，不想管他，所以放上高音單體上去聽（背後端子串聯），結果很意外？！
＂空空＂的感覺大幅改善了？！
當然，這不代表低頻沉下去了，實際上低頻還是一樣沉不下去！（沒測量過，不過估計65Hz連-3dB都沒有）但是低頻的質感被改善了！也就是之前說的那種空箱般的＂空空＂聲不見了？
鼴鼠這邊做了一個假設：之前聽到哪種低頻不紮實的感覺並非是低頻本身＂不紮實＂或＂不飽滿＂的問題，而是少了高頻的＂泛音＂，泛音簡單來說就是發出一個基音後（例如440Hz），在整數倍數的頻率會發生共振，那就是所謂的泛音。
而低頻會有＂空空＂的空洞不紮實的感覺，實際上並非低頻不足（雖然也確實不足)，但更重要的是＂泛音＂不正確，也因此，加上高音單體後，補足了那些消失的泛音，結果空洞感反而消失了！
當然，這只是鼴鼠的一個猜測，也許之後可以把R3.8的高音單體接線拆掉聽聽看，看會不會有類似的問題。
一對二十年前的單體（拆車件Nokia高音和德製中低音），和成本不到三千塊的裝箱（尚未貼瀝青膠帶增重）發出的聲音自然不會太讓人滿意，這是大實話，不過（未來）能改善到合程度，或是（不夠好聽的原因）到底問題出在哪？這是鼴鼠個人比較好奇的。初步來說，鼴鼠覺得高音不夠延伸，低頻也不夠沉，簡單說就是明顯的單體性能硬指標不夠好，這可能是硬傷，也許之後可以用交替搭配高階單體的方式來找出缺點成因，這就待後續實驗的補充了。後續應該會補強低音箱體，加貼瀝青膠帶，補強漏氣的問題（孔鑽太大），甚至會加裝倒向管，或是嘗試改用三階分音，將各頻段切割得更乾淨試試。
正篇開始：
1.為什麼要使用分音器
鼴鼠寫這篇之前，也參考了不少前輩寫的文章，所以用的方式也滿雷同的，有興趣的人可以估狗一下，實際上還是挺多文章在討論分音器的設計的。
至於為什麼要使用分音器？就跟有些人可以飆出高音，有些人天生聲音就很低沉一樣，單體也是有特性的差異與物理上的限制的，大尺寸的單體自然發不出好的高頻，小尺寸的單體自然也發不出好的低頻，這是物理限制，在來就是一些設計上的差異，也會造成有些單體高音很棒（或說響應平直），有些高音中頻優秀，有些單體則能發出下潛的低頻，因此，如果使用分音器把原始輸入的訊源分切成各頻段，然後分別交給在該區段表現優秀的單體發音，這樣不就能的到最佳的聲音嗎？
我想這就是最初分音器設計的初衷，或說是限制吧？
當然，有所謂的全音域單體，有些人是很喜歡啦，不過鼴鼠個人覺得全音域單體的聲音就是沒屁股沒臉蛋，高音上不去低頻又下不去，不上不下的實在有點微妙....當然，這是個人喜好的問題了。
2.分音器的種類：類比分音，電子分音，數位分音。
鼴鼠個人覺得應該說是分成大電流式的分音器，跟小電流式的分音器也行。
電子分音和數位分音屬於小電流式分音，是在前級之前，DAC之後做分音；而大電流式的被動分音器則是接在後級之後。
用電子分音或數位分音，缺點是需要多聲道的後級，例如2-way的喇叭就需要四聲道的擴大機，數位分音更需要對應組數的DAC，鼴鼠會推薦用數位分音，是因為軟體免費，但缺點是需要搭配環繞擴大機；而電子分音就有點麻煩了，這篇會先略過電子分音的部分（有機會再來補充）。
而大電流的類比分音，也就是用電容，電阻和電感網路組成的分音器缺點也很多，但優點是可以用一組擴大機來驅動（當然你也可以用多組擴大機驅動），也僅需一組DAC。而較數位分音更好之處在於：如果你用foobar的數位分音插件，那只有用foobar播音樂時才能用數位分音，而看影片或Youtube時就不行了！因此鼴鼠個人會推薦用數位分音做實驗，但最終還是做成傳統的類比分音器。
分音器的設計難度很高，不，只是要做出分音器倒是很簡單，花錢就可以搞定了，但如果要配合單體特性做出好聽的聲音，就需要功力了！鼴鼠個人在這方面也只是菜鳥，僅能跟大家談談自己的經驗，要說能專業調音就差太多了！鼴鼠個人會介紹自己的經驗，和搭配測量麥克風來做調音的一些過程，不過要真的做出好聽的分音器，還需要更加努力呢！
3.使用AV環繞擴大機與HDMI來搞multi-way數位分音。
諸君，鼴鼠最愛AV擴大機了！！！
便宜，又支援多聲道！HDMI數位多聲道輸入可以方便又低價的做到數位分音的工作，簡直是窮苦人的至福道具啊！！！！！
數位分音看看要不要另外單獨寫一篇，但基本上就是利用foobar撥放音樂，再利用foobar的插件Xover來做數位分音，讓＂顯示卡＂將多聲道訊號送至AV環繞擴大機，然後用AV環擴的每一聲道去驅動一個單體。
可以達到＂數位分音＂（失真級低，低相位差延遲，各聲道獨立衰減），每單體獨立一聲道後級驅動，簡直就是完美的測試和開發工具！！而且，現代的環繞擴大機還有環境校正的功能，而且修正幅度超大！！！ 效果超優！你做好的喇叭就算分音器設計的不盡理想，打開環境校正後，聲音都會變得還算滿不錯的，簡直是超級大殺器！！！（有很多人可能會嗤之以鼻，不過鼴鼠真的很愛這個功能，而且給予極高的好評！）
4.試聽，與個人一些感想。
鼴鼠喜歡參觀音響展！雖然買不起高價的器材，不過去聽聽人家怎麼調音是絕對值得的！
而DIY音響器材也是一樣，除了做好後自High之外，也需要跟一些商業作品做比較，學習人家的優點，發現自己的缺點！
5.開始打造自己的類比分音器。
鼴鼠這邊會介紹一些網路上就找的到的分音器設計程式，先說明一下怎麼快速的計算需要的元件數值，然後還有一些常見的調音線路。然後介紹一下打造分音器的過程，網路上找的的資料，跟一些配合測試麥克風做出來的驗證數據。
在之前的第一篇中，鼴鼠也有稍微提到了高通波，低通波，和帶通波濾波器的基本概念，有興趣可以拉過去先看一下。如果不是念工科的看不懂....ㄜ....那就等鼴鼠有空再來寫一篇吧....好麻煩....
被動式分音器的線路拆開來看，大概有幾種類型：a.高通波濾波器，b.低通波濾波器，c.帶通波濾波器，d.阻抗等化器，e.低音陷阱（或說...頻段衰減器？），f.音量降低線路。
a.高通波濾波器
低頻可視做很接近直流信號，而越高頻就表示震盪的越厲害的訊號（想成電壓忽高忽低），而高＂通＂波濾波器，就是要讓＂高頻通過＂，讓低頻被濾掉。
學理的東西我們不講，只看實務的說法就是：在訊號的路徑上加上＂電容＂，沒學過基礎電子學也沒關係，總之電容是一種兩端間不直接相連的被動元件，可以看做長這樣：--->||||||-->
-->是指訊號的流通方向
||||是指一些不相連的金屬片，中間有一些特殊的溶液，細節不提。
簡單說：直流訊號是過不去的，但交流訊號過得去。
而依照其容值（單位是uF），可以將特定頻率以下的交流信號衰減（你要說過濾也行），所以他是組成高通波濾波器的基礎！實際上一階的高通波濾波器就是一顆電容，如下圖：
二階的高通波濾波器則是在一階分音器的基礎上，加上一顆分壓的電感，像這樣：
電感是低＂通＂波濾波器的基礎，後面會再說，你可以想成他會過濾掉＂高頻訊號＂，而讓低頻訊號通過，不過在分音電路的分壓線路上並聯上電感，則會增加＂低頻＂被過濾掉的強度。
而三階高通波濾波器，則又是再加一顆電感！依此類推。實際上的分頻點計算請參考網路上的免費計算機，我們不討論學理跟各種演算法的特性（也許之後會提到一些），有興趣的人自己可以去Wiki一下，先知道這些最基本的概念即可。
b.低通波濾波器。
如上面提的，＂電感＂就是其中的主角，與高通波濾波器相反，在分壓電路上並上＂電容＂，就能增加分音的＂階＂度，如下圖：
c.帶通波濾波器
簡單說，就是：低通波濾波器 串聯上 高通波濾波器，對，就這樣。
這邊要特別提的就是：A.多串一＂階＂的濾波器，相位就會被延遲九十度（針對分頻點），B.將電路串聯再＂-＂輸入端，可以讓相位相反(也是指分頻點），C.多階的分頻電路雖然可以率的很乾淨，但是！在相位地的影響上會非常嚴重！前面AB都提到＂分頻點＂會有可預期的相位差，但是別忘了，輸入的信號並非只有分頻點那個頻率，所有的輸入訊號的相位都會受到影響而變得亂七八糟。D.一般說來（好像也有相關論文），奇數階的分音器聲音在聽感上較佳（例如1，3階分音器），但是二階分音器也有其特色，這邊不細說，有興趣的人也請自己去Wiki，E.越高階的分音器＂濾＂的越乾淨，代表各單體間重疊的部分越少（聲音是會加乘的，所以濾的不乾淨的話，會跟別的單體的同頻率音量相加)，但效率也會降低（也就是音量會變小）。
由於單體的響應頻率本來就不盡理想（物理特性），加上類比分音器的變數太多，影響太大，因此好的分音器的設計相當的困難！如果只是要分音，很簡單！用網路上的計算機算一算即可，但通常不會太好聽。就算你配合測試麥克風分析修正（不斷地更換零件測試就表示要花很多很多的錢，和很多很多的時間），也需要考慮到箱體尺寸外型的搭配，吸音棉（增加虛擬容積），阻尼調整（貼瀝青膠帶之類的），甚至倒相管的應用，或是改變單體排列位置與前後位置（實際上這也是一種調整分頻點相位差的方法），都會影響你精心的設計，後面還會提到像是音量衰減電路，或是低頻陷阱，阻抗等化器等東西，基本上有點像又＂ㄉㄡ＂的方式拚出一個比較＂湊合＂的線路來搭配整個喇叭的特性。
有點實踐科學的意味吧？而且最後還要搭配人耳調音，說起來還挺不科學的呢！
當然，這也是鼴鼠推薦用數位分音的原因，理論上數位分音可是最棒的分音方式呢！當然，之前也有提到一些現實的考量，所以類比的被動分音還是主流啦。
d.阻抗等化器
喇叭單體的阻抗（交流電阻）是隨著頻率變化的，而這種變化會造成聲音的劣化！特別是單體的特性或是分音器的設計問題造成阻抗變化過鉅的話，這個問題就會變得更嚴重！此時，我們會想要對＂阻抗＂做些＂衰減＂的動作，這就是所謂的阻抗等化線路。
對的，又一次，一個既不精確，靠經驗靠人耳又類比的電路....數位化的好處大家再次深切的感受到了吧？
e.低音陷阱（頻段衰減器）
因為單體特性，或是你分頻點的設置問題（分頻點高低，以及分音器的階數選擇），都可能會造成某些頻率段的聲音太大聲，這可能會造成一些負面的影響！一些經典的設計可能因為各種巧合，因而發出經典的聲音，不過對於相信科學及測試的自做派而言，這東西還真心滿不科學的.....
總之，此時我們會想辦法在分音器裡面加一些電路來做所謂的＂低頻陷阱＂，也就是想法子讓原本會＂太強烈＂的特定頻率範圍音量價低，而其方法就是contour network，看起來不難對吧？不....其實還真的滿難的因為這些電路會造成各種奇妙的相位變化，實際上用起來真的會很辛苦！有沒有開始懷念數位EQ了呢？
f.音量降低線路
簡單說，就是：L-Pad線路，可以用來降低音量。
為啥要降低音量？因為通常高音單體的效率較高（輸入相同電壓時，發出的音壓較高），中低音單體效率較低，所以我們通常需要衰減高音單體來配合中低音單體，當然，也有些獨特的設計，這之後有機會再說。
其實講了這麼多，大家會不會覺得分音器很不科學？至少鼴鼠是這麼認為的，都甚麼時代了，還搞這種很＂類比＂的東西？（攤手）其實最好的就是數位分音，加上數位音量衰減，和數位EQ，一顆好點的DSP就可以搞定的事，為什麼還要搞得這麼麻煩呢？只能說是有其商業考量吧....畢竟有人要賣獨立的訊源，DAC，後級，EQ，前級，線材，和喇叭嘛！一次全部搞定了別人還吃啥對吧？而且也能滿足大家的換換症，真是無解（攤手）。
不過！鼴鼠又要在這邊安麗一下AV環繞擴大機了，可以當多聲道DAC，可以當多聲道擴大機，超好用的啦！配合電腦做數位分音和訊源，對DIYer而言，就只需要自裝單體到箱體上，接上喇叭線，就可以用極低的成本（其實擴大機也不便宜啦）做調音和分音器的設計級試聽了！就算你最後還是要做類比分音器，但至少你可以省下大筆的被動元件成本，而且不會有任何項位干擾的困擾！要做各種頻段調整也有數位EQ，不用跟不可靠的類比低頻陷阱之類的線路做格鬥，那根本是個天大的苦差事呢.....
基本上我們DIYer不賣喇叭，而是做興趣的，方便和樂趣優先！當然，想省錢也有省錢的玩法，改善現有器材也有省錢和花錢的方式，這個之後再談吧！
6.阻抗，與響應頻率。
這邊就更需要學理的一些基礎了，用耳朵聽來調音是好事，但你的耳朵可靠嗎？
阻抗又是什麼？他會造成什麼影響呢？鼴鼠會說說自己的意見（不見得是對的），然後加上一些用工具的測試來驗證鼴鼠自己的想法（當然也有可能是錯的），喇叭的設計鼴鼠個人認為不應該是玄學，而是科學。
大家懂歐姆定律嗎？V=IR？其中輸入的訊號如果是＂交流訊號＂（也就是音樂訊號），歐姆定律中的R就可以用阻抗Z來替代，不太精確的說法就是：＂阻抗就是交流世界中的電阻＂，而一般的＂電阻＂，是用來討論直流訊號的（例如輸入訊號的電壓持續都是5V，或是12V，不會輕易變動）。
7.低頻的考量。
小箱體低頻自然不佳（首先根據T/S Model，不符合設計參數的箱體尺寸會無法達到單體的性能，也就是低頻的下潛度），但要如何改進呢？這章會提提現有的商品用的方法（例如用倒向管，或玩無限帳板，物理分音鼴鼠暫時不會提），以及自己的一些實驗與測試數據。
理想上，有一個超大的無限帳板，或是一個超大超種超厚的箱體是最完美的！（最好還是圓形的！不過如果超大的話，不是圓形也可以接受）所謂超大是多大呢？如果能達到理想最低頻率重播的1/4波長就是最理想的！（你聽的環境也是如此，不過房間就更複雜了！有興趣的人估狗看看＂room mode＂試試）
例如你希望能放出35Hz的低頻，那波長就是340m/s 除上 35 1/s，也就是9.7公尺長，而其1/4波長則是2.5公尺（默）。
很顯然，這不現實...........而且就算真的你的箱體那麼大，你的單體性能也未必能在該頻段發出足夠的音壓.....而且還有各種頻率音箱體形狀而相互干擾的問題呢！（除非你想做成直徑2.5公尺的大圓球，真的辦的到我佩服你，左右各擺兩顆直徑二點五米的死星也滿威的）。
8.箱體的大小，T/S Model，以及共振的問題。
這篇會簡單的介紹T/S Model，單體特性測量（使用Speaker Workshop），以及箱體設計的方式（也是用網上提供的計算工具）以及一些測試結果。
而共振，是個千古難題....而且也是眾說紛紜，畢竟喇叭這種東西，已經有點脫離科學，跑到玄學去的東西去了，鼴鼠只能說一些一般論了。簡單說：箱體太薄，可能會發出不好的共振，但是！箱體太厚太重，有人又會說聲音死板！
嗯，很妙吧？先不管這麼多的話，鼴鼠個人是箱體厚重派的人，越厚越重越好！如果不是因為搬起來很不方便，鼴鼠甚至會考慮用水泥來做喇叭箱，我認真的.....基本上鼴鼠認為多餘的共振是一點必要性都沒有的（個人的喜好問題），聲音就應該決定於單體的特性，而非不可預期的箱體共振，誠然，有些喇叭場別出心裁的箱體特性能發出獨特有魅力的聲音，不過對DIYer而言，變數應該要被控制的越少越好，當然，你還必須考慮到美觀問題，不然你的喇叭做得再好，你也不好意思拿出去見人，畢竟這是個看臉的社會（死）。
9.箱體的形狀。
理想的形狀應該是圓形吧？不過不太好加工呢.....
10.單體的選擇。
名牌單體好棒啊！（眼睛變心型）簡單說就是用低價玩高檔喇叭才用的到的單體啊！這反而是鼴鼠會想自裝喇叭的目的。太貴的喇叭去音響展聽過之後，只會怨嘆自己不夠有錢，但是！如果知道那些高級喇叭的單體也不是這麼高貴之後，就會自然而然的想買來玩玩看，這也是好自然的！
當然，就跟你拿到法拉利的引擎也做不出法拉利的F1賽車一樣，只能自High啦，不過價格差那麼多，大家YY一下也無可厚非吧？
這邊會介紹一下鼴鼠個人喜歡的單體品牌，例如：Scan-speak，VIFA，Eton，和Accuton。
11.理想的喇叭構型。
這三篇則會比較偏向閒聊，和一些參加音響展的經驗談。其實鼴鼠最想說的就是狗毛（Goldmud）....
也是鼴鼠目前的實驗喇叭的構想，簡單說就是：一個單體一個箱體，然後將多個箱體組合成一個大喇叭！！！對，就是狗毛那個樣子！！
持續補充內容....（最後更新：2017/3/8）
P.S.分音器的設計其實相當的困難，鼴鼠個人覺得很有實驗科學的味道，當然，有很多軟體可以做分音器的模擬，但最終卻還是得靠測試和人耳試聽，相當的玄學（笑），鼴鼠個人滿愛去Troels Gravesen的網站研究他的設計，將他的調音，設計輸入軟體模擬，然後分析他的設計技巧是一件很有意思的事，有興趣的人可以玩看看。