玩转EQ 频率均衡器

一、EQ均衡器作用:

均衡器(EQUALSER)是对声信号频率响应反应及振幅进行调整的电声处理设备。它可以改变声与谐波的成份比、频响特性曲线、频带宽度等。频率均衡器广泛用于各种音响系统,如厅堂扩音放音系统、广播录音系统以及家庭音响系统。在录音(指同期录音和多轨前期录音)和后期加工(指现成录音节目二度均衡和多轨录音后期制作)中对美化声音起到广泛的作用。如:1、弥补频响缺陷;2、弥补声源音质音色缺陷;3、突出乐器特色或改变乐器音色;4、平衡乐队中各个声部的响度;5、提高音乐信号的丰满度、明亮度和清晰度;6、增加临场感,调整演奏层次;7、缓解声部间串音,衰减洩露频率;8、去除噪声及干扰声,提高信噪比;9、修正听音环境频响缺陷,均衡室内频响—可以说,均衡器是录音师和音响师工作中最重要的调音工具。

二、均衡器特性:

无论何种均衡器,其功能都是通过音频频率(AUDIO FREQUENEY)滤波处理实现对放大器的频率响应(AUDIO RESPONSE)进行调整。这种调整可以使某些频率的声音响度大于或小于其它频率的声音,使某一频率的电平提升或衰减若干分贝的作法即为频率均衡(EQUALSATIOM),简称EQ。均衡器对频率的提升(BOOS)衰减(FADE)。均衡器(GRAPHIC EQUALISER)把全音频(20Hz—20kHz)等分成一段段窄频带,这些窄频带可单独进行增益调整。每段频率中心率(CENTER FREGUENCY)相差1/3倍频程。电声学把中心频率为2:1的频率间隔称为倍频程。1/3倍频程是在一个倍频程的频率之间,插入两个中心频率,使这四个频率之间依次相差1/3个倍频程,此时四个频率的比例为1:1.26:1.578:2和关系。专业均衡器几乎全是按1/3倍频程等分的。总之分得越多,带宽也就越窄,Q值就会越大。每段频率由一个推位电位器控制,电位器键的位置可表示出直观的均衡频率曲线(ERECT EQUALISER),均衡器因此而得名。

    均衡器可以覆盖10个倍频程的频率范围,它的每段中心频率可以对称峰谷式提升和衰减的最大电平值为士15dB,不论提升和截止电平怎样,它的Q值是恆定的,滤波器具有可同形状的陡度。均衡器适于对现成音乐作品进行频率均衡。

三、 EQ 的意义:

既然调整某些频率的声音响度可以达到频率均衡的目的,那么EQ的调整是否可以理解为简单的调整高低频呢?其实,EQ的内含并非像我们想像的加点儿高低音或加点儿低音那么简单。

    任何物体的发声市都离不开振动,发声物体在每秒钟内振动次数的单位为Hz,这种单位进间内的週期现象为频率。振动频率的基频决定了音高。频率为基频整数倍的正弦,振荡为谐波。频率为基频二倍的正弦,振荡是二次谐波,音乐家们把二次谐波称之为每泛音,它比基频高八度。三次谐波频率是基频的三倍,又叫第二泛音。谐波确定波形并使得各种乐音的声音有所区别,甚至在同一个音上,由于各次谐波数目不同、强弱关系不同便构成了不同的音色。音色是物体振动频率之间的关系及特性决定的。这些与音色有关的特性包括谐波、共振峰和时间过渡特性,而决定一个乐器主音色的关键是最初几个谐波的强度,最强的谐波为中心共振频率,也是共振峰频率。

每个较低次数的谐波,当它响度高于其它次数谐波时,就会生产它自己的特徵影响,从而使音色发生变化。就音乐而言,二次谐波(一个倍频程)比基波高一个八度,能给声音增加力度,使之更加丰满。三次谐波的声音是比较「沉闷」的,但一个强的三次谐波可以使音调变得较为柔和。四次和六次谐波则产生「合唱队」的声音。强三次谐波加五次谐波就会给声音赋予「金属」质感。当这种声音的振幅加大时,就会产生令人讨厌的音调。一个强二次谐波和一个强三次谐波的结合就会打破「沉闷」的效果。如果再加上四次和五次谐波就会使音色变得开放。七次谐波以上的那些高谐波会产生尖锐的声音。如果七次、九次、十次这些与音乐不相关的谐波成份太多时,就会产生刺耳的不协和音频。就音乐而言,分波中不协和的音越多,或者不协和分波的强度大于协和分波,声音肯定难听,由于人耳听感对这些属于边谐波的声音很敏感,因此控制它们的振幅是极其重要的。但是边谐波振幅的增加(指六次谐波以上的谐波)或减少几乎与响度成正比。对人耳来说,边谐波的平衡是极为重要的响度信号。

那么,在泛音乐系列中,基波与谐波的关系是符合泛音列的。乐音都是復合音,声谱的特徵与音乐时程的和谐程度完全一致。

人耳听感与音程、频率、谐波对应关系和谐性音程频率比谐波次数

全和谐纯一度  1/11(基波)

纯八度           2/12、4、8、16

纯五度           3/23、6、12、24

纯四度           4/321

半和谐大三度  5/45、10、20

小三度           6/519

大六度           5/313

小六度           8/525

不和谐大二度  9/89、8

小二度           17/1617

大七度           15/815

小七度           7/47、14

增四度           11/811、22、33

通过表格公式,我们可以根据任何一个基频找到与它和谐的或不和谐的频率来,只要通过简单的整数倍乘法就可以知道任何一次谐波的频率数值,便于调整EQ,而不是盲目的开始。但是,各次谐波组合的格局还必须体现出相对强度的频谱态来。必须瞭解音色与频谱的对应关系,只有掌握了这个规律,才能作到真正的有效调教。以稳定音的频谱音色谱态对应关系。

主观音色听感:

1. 谐波不多而基频较强,如果位于低频段或中频段,听感像天鹅绒一样柔和有一定温暖感。

2. 谐波不多而基频较强,如果位于高频段,音色听感较锐利、脆硬。

3. 谐波不多而各次谐波均较强,听感单薄纤细,有一定凄凉感。

4. 谐波不太多,低频谐波较强,不太重要的谐波降幂减弱,听感圆润而热烈。

5. 谐波很多,但各次谐波均很弱,听感力度不足,有平淡乏味之感。

6. 谐波很多,低次谐较强,各次谐波降幂排列,听感丰满而明亮,充满生气。

7. 缺乏中频段谐波,低高两端谐波较强,听感发空或具有萧然之感。

8. 谐波较多,但高次谐波突出,声音尖锐刺耳,听感不协和。

9. 奇次谐波较强,偶次谐波弱,声音僵拘,音色不正而怪诞。

10. 偶次谐波强,奇次谐波弱,声色有透明感,音色具有纯净色彩。

由以上例子可以瞭解到,音色调整应符合声音物理性,频率的任何一种不同的组合,会产生全然不同的效果,只有掌握频谱的规律,瞭解各种谱态的声学结果,才能真正的对声音的音色进行 EQ 调整。

四、最佳频率点的调整:

每一个发声体发出的声音都有一定的频带(频率范围)规律的,掌握了声源的频率范围,才能有效声音进行均衡处理和解决实践中遇到的问题。我们如果不知道该段的基本音域,就好像画家不认识颜色一样,是无法进行调整音色的,各种声源的频率范围内如音乐,人声,音效包含了很宽的频率,几乎包含了人耳听觉所能感知的全部范围。在使用均衡器时,不可能把一段声音作品所包的所有频率都提升或衰减,这样做就等于增加和减小音量,不会起到对频率的均衡作用。

每个较低的谐波响度高于其它谐波时,就会产生它自己的特徵影响而使音色发生变化。要调整的谐波必须遵守音色参考线的相对强度。在具体调控时,某一段的声音实而不虚,这说明在低次谐波特别是2次谐波的份量较强。如果对音色再进行调整,可根据需要对各次谐波的比例进行均衡,想使声音再浑厚有力些时,可将4、5、6次谐波提升一些;想使声音再明亮些可将10次谐波提升一些,以上的频率随频率升高而衰减电平,只要基本符合音色参考线,10次以上边谐波深度衰减即可奏效。如:某一乐器声音虚而不实,这说明1、2次谐波的份量较弱,振幅小。这时对音色调整就应补偿1、2次谐波的增益。如果声音还显尖噪,这说明高音频段的振幅过大甚至超过音色参考线很多,就考虑其它频率的衰减了,在对频率进行均衡时,如果只会用增而不会用减,只能增加失真的机会。

五、如何判断:

(1)听,确定对声音的评价,要瞭解声源的正确音色。

(2)根据听感主观评价决定要调整哪一段频率,确定粗略的频率调整范围。

(3)把这一段均衡的增益开到最大值,使其便于临听。

(4)用此段频率和附近频率尝试,逐渐缩小频率范围,当确认某一段频率点音色符合调整意图时,即确定这个频率或一段频率。

(5)把此段频率增益减少,当听感频率均衡比例合适时即确定这个响度。

(6)再仔细临听,确认别的频段是否还需要进调整,直至满意为止。

备注:这种方法同样适用衰减某一频率。

由于所有声音是復合音色,并且含有很多需要刻画的特点,在进行均衡时,就可根据基波与谐波的关系总体考虑音色特点和尽量反映出全貌。因此在进行某件段语音的频率均衡时,是不能靠增减单点频率奏效的。或者说是需要在各个频率分别处理,只有充分发挥全音频范围各段频率的协调作用,才能使该段语音音色达到自己的要求。

在音乐节目的频域内,各个频段都有其独立的作用,对各段频率的提升或衰减都会使乐音的内含发生变化,如常见六段频率分析:

(1)16 – 80HZ(超低音)的频率段:能给音乐带来强有力的感觉,尤其在 20Hz 以下的频率,可以加强空气振动感,过多地提升会使声音混浊不清。正常来说20HZ频率一般是无法重放出来的。

(2)80 – 250Hz(低音)的频率段:包含着大部分基础音,对这段频率的调整可改变音乐的平衡状态,使其趋向丰满或单薄,过多地提升会引发「隆隆」声 (低频嗡声 RUMBLE)。为了加强一些声功率较弱的乐器演奏的丰满度,在人声的处理过程中,通常男低音的频率可以下到 100Hz 以下,但在切除100Hz以下的频率时,可消除低频噪音,使音色更纯净。100-160Hz 的频率多时,人声会低沉,沉闷。

(3)250HZ – 2KHZ(中音)的频率段:包含着大多数声部的低次谐波,250 – 500Hz 影响音色的力度和结实度。330HZ 给人声的坚实感,使低音柔和丰满。但提升过多,会产生「嗡嗡」的浴室效应。500 – 800多会使音色生硬。如果在 800Hz – 2KHz 范围内加上个很宽的提升峰值,可以使声音更突出。中心频率增益一般不宜起过8dB,在 500Hz 过多提升时,会产生纸盆声器音质,在使用时也多用于衰减状态,在 1 – 2KHz 过多提升时,会产生类似铁皮声的音色,电话机的音色。

(4)2K – 4KHz(中高音)的频率段:这段频率要慎用,过多提升时会掩蔽语言的识别,特别是「M、B」这样的唇音容易模煳。在3Khz左右过多提升会引起听疲劳,心烦。这段频率音色发扁,比较锐利,并且对中、高频的层次感有破环作用,应慎用。

(5)4K – 6KHz(高音)的频率段:是具有临场感的频段,它可以增加语言、音乐的清晰度,提升这段频率可使表演者与听者的距离拉近。4Kz 具有穿透性听感的频率,5kHz 提升或衰减对响度影响很大。

(6)6K—16KHz(超高音)的频率:这段频率控制着整体声音的明亮度的清晰度。对语言节目来说,过多提升这段频率会加重齿音,使声音发破。但在 11025Hz 采样中该段频率已经没有了。在 6 – 8kHz 频率的运用上,应注意限制使用,因为这个频率能引起人的外耳共振,听感尖啸刺耳,过多的份量能破坏整体音质。

总结:任何一段频率的提升或衰减都是有利有弊的,关键在于合理使用。

实战篇:根据自己喜爱听感而设定。

1、前置音箱:

63hz一段为低频输出,由于我的前置为落地喇叭分频点设置了全频,所以在数值上调至+5db来增加张力,并且要帮助低音炮分担一些低频。

160hz +0.5db

400hz +0.5db

1khz 这段为中音区增至+4.5db

2.5khz +0.5db

6.3khz 这段不加

16.khz 这段为高频区加至+6.0db增加高音细致度

2、中置音箱:

中置喇叭为家庭影院之命脉, 所以在调教中置喇叭时‚ 会集中在人声的范围~中高音

63hz 这段为低频输出而人声基本上没有到达这个音域,而且分频点设置了80HZ,80以下都交给低音炮了,所以这段不用加。

160hz 这段不加

400hz 这段最接近男性声音故将该段加至 +3.0db

(这段调教最为重要, 可因应中置喇叭的特性加或减近至男性喉底声)

1khz 这段为中音区可将该段略增至+1.5db

2.5khz +1.5d

6.3khz 这段最易令人声失真最好不要加或减维持在 0.0 db

16.0khz 这段高频区可将其加至+6.0db以接近女性的高音音域

3、后置和天空反射音箱:由于大多数负责环绕效果声音, 而一般后置喇叭的单元很小,故不能提供全频输出. 所以在调教时‚ 将大多数的低音交给超低音负责。

160hz +0.5db

400hz +1.5db

1khz +2.5db

2.5khz +3db

6.3khz +2db

16khz +6db

4、低音炮:

63hz +4db

160hz +2.5db

最后,声音这东西很吊鬼的,每个人听感都不一样,有时候过分追求强行将曲线变成直线,反而未必会好听,最重要是自己喜欢不喜欢听,像我自己由于工作原因患上职业病耳朵听感在某些频率会比较低,所以某些频率设置上会比较激进,自己听会很过瘾,家人听特别是我儿子听力敏感就显得过分了不耐听。当然现在AV功放有个好处就是设置多个EQ模式,我自己一个人看片时候就会用自己EQ模式,和家人看片时候就用回默认模式。另外现在AV功放里Auto Cal EQ 已经是非常之进步了,但实际上它会cut了很多东西,特别是日系机种,毕竟日本人设计首要任务是不扰民,当然手动EQ是可以在Auto Cal EQ基础上叠加,所以不用担心因手动EQ而改变了Auto Cal房间EQ基础数值,除非你把自动音场模式关了。所以在不花钱情况下通过EQ调教令听感大大提升,比起花几倍价钱换器材来的开心。

最明显提升的三个数值:1kHz是人声,加大db后明显感觉有力人声凸出细节明显;16kHz是高频,加大db后明显动感多了;60Hz是低频,加大db后立刻booming低沉有力。和功放里auto setup对比,声音会厚了很多,特别人声厚实了,整体声效也会增强。

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