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輸入計算

數學公式

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  1. Inductor (Low-Pass)

    Inductor (Low-Pass): 喇叭分音器頻率計算器

    Series inductor in henries; multiply by 1000 for millihenries.

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結果

串聯電容(高通)
9.947
微法拉(µF)
串聯電感(低通) 0.637 mH
分頻頻率 2,000 Hz
喇叭阻抗 8 Ω
濾波器階數 一階(6 dB/octave)

什麼是喇叭分音器計算器?

被動分音器(passive crossover)會把音訊訊號分流,讓不同頻段送到對應的單體——低頻交給低音單體(woofer),高頻交給高音單體(tweeter)。這個計算器專門設計一階(6 dB/octave)分音器,也就是最簡單的一種:高通(高音)端只用一顆串聯電容,低通(低音)端只用一顆串聯電感。輸入單體阻抗與想要的分頻點,就能得到精準的零件數值。

Diagram of a first-order passive crossover splitting an audio signal into high and low frequency paths to a tweeter and woofer
A first-order crossover routes highs through a capacitor to the tweeter and lows through an inductor to the woofer.

使用方法

先輸入喇叭(單體)阻抗,單位為歐姆(Ω)——常見的有 4 Ω、6 Ω、8 Ω,通常印在單體上。接著輸入分頻頻率(Hz),也就是訊號在兩個單體之間交接的頻率點(低音對高音的分頻常落在 2,000–3,500 Hz)。計算器會回傳電容值(微法拉 µF)與電感值(毫亨利 mH)。

公式說明

當零件的電抗(reactance)等於負載阻抗時,一階濾波器恰好在分頻點達到 −3 dB。讓電容電抗等於 R,可得 $$C = \frac{1}{2\pi R f_c}$$;讓電感電抗等於 R,可得 $$L = \frac{R}{2\pi f_c}$$。阻抗越大或頻率越高,所需電容越小;阻抗越大或頻率越低,所需電感越大。

Graph showing two crossing frequency response curves with a 6 dB per octave slope meeting at the crossover frequency
High-pass and low-pass curves cross at the crossover frequency f_c with a gentle 6 dB/octave slope.

實際計算範例

以 8 Ω 單體、分頻點 2,000 Hz 為例:$$C = \frac{1}{2\pi \times 8 \times 2000} = \frac{1}{100{,}531} \approx 9.947 \ \mu\text{F}$$;$$L = \frac{8}{2\pi \times 2000} = \frac{8}{12{,}566} \approx 0.637 \ \text{mH}$$。所以高音端大約用 10 µF 電容,低音端大約用 0.64 mH 電感即可。

常見問題

「一階」是什麼意思?每個濾波器只用一顆零件,斜率為每八度音程衰減 6 dB——這是較和緩的斜率,相位偏移最小,但對單體的保護也比較有限。

該買哪種電容和電感?請使用無極性電容(薄膜電容或雙極性電解電容),以及能承受對應功率的空心電感。數值取最接近的標準規格即可。

這個公式能用在超低音(subwoofer)嗎?可以,公式相同;但若想要更陡峭的保護斜率,許多人會偏好二階或四階濾波器。

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