Equalizer 均衡器

Equalizer 均衡器/均衡器_____________________________________转载于 吴老师 (Pro Man) 多人在问的 Equalizer: Equalizer ( 均衡器、均衡器 )，这个电子产品是一个包含了大量的 R、C、L电路的组件。大家都会使用它， 它的产生是因为早期两端电话通讯时的频率补偿用。又被应用到电影工业去美化声音，之后又被应用到 乐器扩大器上去调整喇叭放送出来的损耗，然后人们开始感觉这样的高低音域电平增加或减少是无法修正 到真正的频点，渐而一个乐理上 8度音的对应调电路产生，能应用到频率时间曲线的调整了， 针对一个音程里的倍频点，可以去补偿与衰减，在聆听上，马上可以得到实时的修正，简单的说就是在 调整声音的感觉，这种过程大半的人是采用感觉的方式或藉由仪器来相互比对，如同你在调音台上调转 那些参数 EQ的数据与位置就是依你的听觉与经验去来得到满意的结果，这样的行为与认同都已行之多年 了，现在又有一些随手的视觉仪器或软件能帮你能清楚的调整行为倒底影响了你的声音多少程度。 _ Equalizer 的介绍各位肯定看过很多了，Internet 上的 EQ 数据大半写的都是…那么一回事，也就是你 须要再深入时，就要给钱了，尤其是计算方面，求知这方面老外是很会坑钱的。在我的文章里也都提过 一些有关 EQ 初入门的事，如今再写上这一篇除了回答各方同好的来信，另外就是希望各位能再更清楚 的了解均衡器的物理与乐理的关系，因为当你知道了，以后就不会再被误导与大概了。 从我以前的文章介绍乐理与物理的对应上我们差不多可以知道这音程 ( Octave ) 就是在说声音原始的 频率或是第一泛音 ( Fundamental Frequency ) 与它的倍频或是第二泛音或是和谐音高 ( Second Harmonic ) 之间的一个比例，在电气物理上，我们可以定义它是任两频率间的一个比例。40 是 20 的两倍，20 Hz 到 40 Hz 在乐理上是一个 8 度音，一个音程，20Hz~20KHz 有 10 个音程之多。 一般的文章也是写得让初学者昏沉沉的不知方向，我们不用去逐一的解释，再这样的写法又是同样 了无生趣，各位想想，自你开始去工作音响的事件，你每次接触 EQ，渐而久之，你背下来了， 你可以很熟悉的大胆的告诉人家 1/3 音程由 16 或 20 Hz 到 16 KHz 或 20 KHz 你都背得出来， 很不错哦，是死背吧，那么你能回答我一下，它是怎么算出来的？1/3、2/3、1/6、1/12 oct，这下子 不就糗了！如果你站在台子上做事，你的晚辈突然问你这些是怎么由来的，你怎么办？告诉他就是 这么的调上调下使用，反正不就是 EQ 嘛！很难过哦，你会发现与你工作息息相关的东西，你怎么突然 陌生了起来了！看完这篇吧。Oct = Octave ( 音程 )， 1个音程(八度音)，20 到 40 就是一个音程，20 到 80 就有两个音程，繁杂的过程我们不用逐一的介绍， 就取大家常用的 EQ，1/3、2/3 OCT 的 Equalizer 来说明， 1/3Oct，1/3 之意就是把一个音程分成 3 等份，例如 20 与 40 之间等于必须有两段频率来区分这 3 等份，20~25、25~31.5、31.5~40。 那 25 与 31.5 是怎来的？由于泛音(谐频)的原因，这些数据都是相似值，而不是精确值，你问为什么， 那就是回到了乐理上，有一点乐理概念的人从 CDEFGAB / 1234567，这些全音里， 3，4 ( EF ) 与 7，1 ( BC ) 之间都是半音，这些合谐的音高，我们的声频如何整除？ 从人耳可以辨别的频宽 20 Hz~20 KHz，有 10 个音程区分成 30 格来调整一般我们想要的声频改变已是 足足有余了。 _ 图 E-1 1/3Oct 频段分配显示 图 E-1 就是 1/3Oct 频段的排列，求出它们之间的等差是利用开立方根来取得的，1/3 音程计算式子: f = Frequency ( 频率 )。f1 = 第一个频率。f2 = 第二个频率。从 20 Hz 算起时， 如此我们就可以得到在 1/3Oct 格式下，20 Hz 的下一个频段是 25 Hz，那么 25 Hz 的下一个呢？ 依此法再继续算下去: f2 = 31.49 = 31.5 Hz，有时你会遇到标示的是 32 Hz，那是者采用 25.198 去求出电阻电容电感， 数值将会是 31.747…，4 舍 5 入成为 32 Hz的，这些差微就有不同的写法，在此说明。 图 E-2 2/3Oct 频段分配显示 另外你还会遇到所谓 15 段的 EQ，这种规格称为 2/3Oct，就是两个音程里分成 3 等份，例如 20 与 80 之间等于必须有两段频率来区分这 3 等份，由于只要 15 段来调整。所以厂家会把那最低或最高的频段 拿掉，有的会从 25 Hz 排起，有的会从 31.5 排起，这些的排列并不会影响我们去调整时的不足。 刚才我们已经提到了两个音程里分成 3 等份，如 25~100 Hz，是两个音程，那么 100 是 25 的 4 倍， 所以式子将会写成: 以 25 Hz 排起，那么结果将会 : 25 Hz 的下一个频率是 40 Hz，然后以 40 Hz 再去带出 63 Hz，最后将会是 100 Hz 这两音程间的频段， 同样的你不可能去标示那 101 Hz，你可以了解到的这近似值，厂家是会以最相近的数据来带近去 计算的，因此 100 Hz 的结果肯定是以 63.4 来取得的，这样的说明各位看倌应该了解吧。 还有，很多人会认为使用 2/3Oct 是很低阶不够水平的表现，在这里有这种观念的可能要更正哦， 1/3 与 2/3 的差别主要述说的主题不一样，2/3 的变更一次就影响到两个音程，可以更快速的达到想要 的感觉，它通常被配置在乐器扩大器上，有 Bass、Guitar、Keyboard amp 这方面的设备，你都看得到 2/3Oct 的架构，还有 Power Mixer 上也常常看到。经济一点的就是配置 an Octave 一个音程， 这个式子就更简单，各位自行运算即可。 f2 = 2f1，就这么的简单，厂家有时是配置 10 段或 12 给使用者，以前面的式子，你可以算出每一段都是 一个音程。再来就是 1/3Oct 以后的 EQ，有 1/6、1/12、1/24Oct 的调整，1/6 等于是 60 段的调整， 在一般模拟的设备上是看不见的，这些多段数的 Equalizer 几乎是在数字架构的 Equalizer 上面才接触 得到，1/6 等于一个音程要分成 6 等份，因此你要开 6 的方根。 1/12Oct 就是开 12 的方根…….就是这么简单，解开一个疑问之后，其它的结自然就跟着解开了。 这些多频段调整的 Equalizer 用在什么地方？在数字处理上被利用来消弭突出的频点，称为 FBD， ( FeedBack Destroyer )。 一般的设备都是提供 1/6、1/12 的选择，这样高达 120 段的调整，可以让一些衰减掉的频段不会影响 其它的频域，然后突出的频率也消弭了，1/24Oct 用在仪测方面的使用最多，以频谱设备最多， 现在的运用已经几乎是计算机软件的天下了，就用 SIA-Smaart Live 而言，它建立了 1/24Oct 的频谱， 这些视觉观察主要是在了解设备的谐波失真，这样的量测可以在制作喇叭的被动分音网络 ( Network )， 避免掉网络交错的谐频干扰，1/24Oct 在视觉上已经趋近于线性了，再往上发展就成为 Line View， 或者是 Log 的观察，这些运用在仪测上是比较多的。 _ 图 E-3 1/3Oct ( 橙色 ) 与 2/3Oct ( 蓝色 ) 有效斜率影响值对照 图 E-4 使用 1/24Oct 可以来观察系统组合或电路的谐波失真 图 E-3 是 1/3Oct 与 2/3Oct 影响的斜率比，图 E-4 是利用 1/24Oct 去观察频率的一些谐频，在乐理上 我们称为合音，在电器校准上，那是不允许的，一台标准的机器， 一套标准的系统是不允许这样的状况出现的。 看完上述到目前为止，你已经知道怎么去计算 EQ 的频段，也知道它们的意义。 那么我们就继续哦，接下来要谈的是 Q 值，什么是 Q 值？ Q = Quality Factor ( 质量系数 )，是一个音程调整的有效影响斜率是多少呢？它被人们统称 Q 值， 这段文章，我就不再写了，因为混音器第一篇已经有说到了，这里要说的是计算 Q 值的一个简单式子， 每一种格式的 EQ 它们的 Q 值影响斜率是固定的，如 1/3 与 2/3 ( 图 E-3 )，这个斜率的计算是如此的， Q = fc ÷ B B = Bandwidth ( 频宽 )，频宽就是最低与最高所能通过的频率，然后你去观察它们的高低极端的截止 滚降位置，所能允许的误差为正负 3 dB。 图 5 是一个均衡器的频率响应，我们要知道它的频宽就是观看他的极频在那边截止，这结果是它的 _ 图 -5 频率响应截止滚降位置示意图. 20 Hz 与 20 KHz 都在 +-3 dB 的滚降范围内，那么这台 EQ 的频宽就是 : B = f2-f1 B = 20000 Hz-20 Hz B = 19980 Hz B = 19 KHz，相当于 20 KHz / +- 3 dB， 好，知道了计算 Q 值所须要的第一要素频宽，第二要素就是中间频率 ( fc )， fc = Center Frequency ( 中间频率 ) fc = √ [ f1 ( f2 ) ] 所以在任两频率里面你都可以去求出它们的中间频率，就可以对应到它们的 Q 值斜率影响值。 1/3Oct 的 Q 值是多少？ Q = fc ÷ B B = Bandwidth ( 频宽 ) B = f2-f1 我们以任一音程解释，就以 20、25、31.5 Hz 之间的 Q 系数来验算，在 Q 值的计算上，须要准确的 数据结果，你就必须把小数点尽量列出来，以 20 Hz 来求出的 25 Hz 实际的数据是 25.198421， 因此我们取小数两位开始以下的验算: B = 25.19 - 20 B = 5.19 fc = Center Frequency ( 中间频率 ) fc = √ [ f1 ( f2 ) ], fc = √f1 x f2 fc = √20 x 25.19 fc = √503.8 fc = 22.44 Q = 22.4 ÷ 5.19 Q = 4.32 在一般的 Q 值它们会只写 4. 3 小数点后 1位，我们继续验算 25 与 31. 5 之间的 Q 值否一样。 B = 31.73 - 25.19 B = 6.54 fc = √25.19 x 31.73 fc = √799.27 fc = 28.27 Q = 28.27÷6.54 Q = 4.32 在 1/3Oct 一个音程内的验算所可以知道调整任一频段的 Q 值都是一样的，这个数据的表现就是说明 调整任一频段时的斜率影响值，原则上这些 Q值的数据也是近似值。 然后以这个计算方式我们可以得到一个 Q值明细表: 在这个 Q 值表整理出来后，你会发现愈多的音程频段调整，它们的 Q 值数值愈 高，也就是滚降的曲线愈陡直，影响到旁边的频率就愈少，在数字的调音台， 所使用的参数 EQ 以及模拟的参数 EQ 设备，它们所设计的优点就是可以改变 Q 值来影响某一调整频率的多寡。 在这方面数字的结构就胜过模拟多多，它们几乎都可以从 0.1~10.0 的 Q 值 调整，相当于 1Oct ~ 1/8Oct，范围非常的细，Behringer DEQ-2496，或是回授 抑制设备，它们甚至可以选择到 1/10 或是 1/12Oct，这些都是拜赐科技的进步， 现在大家才可以享用得到，参数型 EQ 通常落得一些专家们手里喜爱的工具， 因为调整的活化性，所以造价都不低，现今的 Equalizer 由于已经是一个定型的 设备，为了能够在销售上有比较好的机会，厂家现在都会在 EQ 上头增加 Limiter、Comp、或是 Noise Gate，或是简单的回授抓取功能，这样的行为， 为的就是增加卖点。 在最后这一段的结尾里，我们再回想整理一下，Equalizer 的设计提供了使用者 可以方便的调整一个音程里的均分频段，乐理的一个音程等于是电器物理的 两倍频。 任何一种格式音程的 Equalizer 都有一个固定的 Q 值系数。 Q 值的数据意思，就是调整任一频段增减值，它的滚降/升斜率的影响值。 计算 Q 值的条件有两项，一为中间频率 ( fc )，二为频宽 ( BW ) 简写 B.。 使用 EQ 调整声音是大家习惯的一件事情，就我个人的经验，当你的声音年龄 成长后，你将不太会再去调整 EQ 这个行为的，别误会哦，并不是不调整 EQ 就是高水平的，这是因为现今的喇叭处理器内部已把胜过 EQ 太多的功能配置 在里面，然后厂家都已经调整到一个相当的程度标准，真的与现场有出入， 那么在处理器上修饰就可以补偿回来，因此这现场的声音条件在正常的条件下， 调音台通道上的 PEQ 随着我们在整理乐器声音时就已经适应音场一次了， 这个过程就已经足以让我们离回授因素很远了，所以 Main EQ 我们就可以备而 不用，但是请不要拿掉它，因为这是系统建立的一个安全的基本环节。 这篇 Equalizer 的浅介入门，各位看完之后肯定对这个工具有进一步的认识， 在往后的使用上与购买 EQ 时，都能够更清楚的了解要怎么的使用它了。