硬核笔记: 音乐学院才能学到的均衡器知识

硬核笔记: 音乐学院才能学到的均衡器知识


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说起均衡器(EQ),大家肯定心情复杂、又爱又恨!


有的时候,它是音乐人们的好帮手,轻松低切高切就能改变让音色效果焕然一新,让作品中的音轨层次分明、井井有条……


有的时候,它又像是个捣蛋鬼,你越是用心调教它就越不听话,音频听起来越来越诡异,直到最后终于完全糊成一块,被甲方各种嫌弃……



作为录音、混音中不可或缺的音频处理技术之一,看似简单的旋钮和波形下,究竟隐藏着哪些不为人知的原理呢?处理不同类型的音频时,又要注意哪些问题?如果你想要完美驾驭这款声音处理的“利器”,接下来的硬核内容,一定不容错过!


均衡器的种类


1.通过式滤波器


通过式滤波器的电路结构非常简单,最常用的滤波电路是基本RC电路,仅由一个电容和一个电阻构成。电感的频率特性是通直流阻交流、通低频阻高频;电容的频率特性是通交流阻直流,通高频阻低频。


通过式滤波器分为高通滤波器(A High-Pass Filter,HPF)和低通滤波器(A Low-Pass Filter,LPF),高通滤波器也称为低切滤波器(Low-Cut Filter),可以让高于截止频率(Cut-off frequency)的部分通过,并滤除处于截止频率以下的部分;低通滤波器也称为高切滤波器(High-Cut Filter),可以让低于截止频率以下的部分通过,并滤除处于截止频率以上的部分。合理应用通过式滤波器可以将无用的低频和高频成分衰减或切除掉。



通过式滤波器一般是以截止频率(转折频率)来命名的,截止频率指的是均衡曲线衰减了3dB的频率点。衰减量少于3dB的频率成为通带内频率,超过3dB的成为阻带内频率。通过式滤波器另一个特性是斜率(Slope),滤波器带外衰减是按照一定比率进行的,通常值为6的倍数,用分贝每倍频程(dB/oct)来表示。根据经验可以知道,滤波器的斜率越大,即波形的线条越陡峭,在听感上就会有越多人工处理的痕迹。


2.搁架式均衡


搁架式均衡一般多用在人耳可听声范围的低频和高频部分。与主要用于除去某些频率成分的高、低通滤波器不同,搁架式均衡主要用于改变声音的整体音色。

低频提升/衰减型搁架
高频提升/衰减型搁架


搁架式均衡的参量有两个,分别是均衡量和均衡的截止频率(增益变化达到3dB时所对应的频率点)。搁架式均衡又可以分为4种形式,分别是低频提升型搁架、高频提升型搁架、低频衰减型搁架和高频衰减型搁架。


所有的搁架式均衡的均衡量都是可控的,均衡量变化范围通常为-12~+12dB,大部分搁架式均衡的截止频率也是可控的。


3.峰形均衡


由于搁架式均衡只能处理某一指定的频率段,因此在使用上存在局限。峰形均衡可以在特定的频率点或人为规定的频率范围内对声音进行处理。


(1)图示式均衡器


图示均衡器(Graphic equalizer)也叫做房间均衡器,该均衡器的频段很窄,且均衡频率和Q值大多都是固定的,主要用在录音控制室中对监听扬声器做均衡处理。


图示均衡器的每一个频率点间通常为一个倍频程或者1/3倍频程(1/3Octave)。每一个频点都对应一个推拉衰减器,但无论是对此频点进行衰减还是提升,滤波器的频带宽度始终不变。


因此,图示均衡器还是存在一定缺陷的,当我们想要调整的频点恰好处于两个推拉衰减器中间所对应的频率,就不方便进行处理了。但图示均衡器在听音训练中非常适用,其在某些参数上固定的限制可以让变量尽可能减少,这样有助于进行单一变量的控制。例如我们可以让粉红噪声通过一个图示均衡器,然后分别在不同频率点上进行3dB的提升或衰减,体会在不同频率点上不同处理都分别是什么听觉感受,以此来训练耳朵对声音的分辨能力。在专业扩声系统中经常会用到图示均衡器。

(2)参量式均衡器

当我们想对特定频段进行处理的时候就要用到参量式均衡,参量式均衡最常应用在中频段。参量式均衡可调整的参数有三个:均衡量、均衡频率和均衡范围。由于参量均衡器的均衡电路都设计成有源的,谐振网络的电感是采用模拟电感来实现的因此三个参量的调整都可以通过调节可变电阻来实现。


均衡量决定了在中心频率上衰减或提升的最大值。截止频率位于中心频率的两侧,是增益变化3dB所对应的频率点。左右两个截止频率之间的频带宽度称为带宽,带宽在某些参量式均衡器上用倍频程来表示,但由于人耳对音高的感受是非线性的,所以大部分参量式均衡器用Q值来表示带宽。Q值的数学表达式是:Q=中心频率/带宽,Q值越大,钟形频响曲线的形状越窄,影响的范围越小。



宽Q值听起来很自然,多用来做提升的均衡处理;窄Q值大多是用来处理噪声或是共振峰频率的。均衡器的Q值有两种,一种是恒定Q值,另一种Q值是可控制的。参量式均衡可以用于弥补房间的声学缺陷,也可以用在调音台上,对声音进行主观调节或创作,直到达到令人满意的效果。


图示均衡器在外观上更直接,更容易让使用者理解它的工作方式,但参量式均衡可调整的参量更多,给使用者更多的自主创造空间。


4.陷波器


陷波器可以被认为是参量式均衡器的变体,是一种形式特殊的频率衰减器,用来处理带宽很窄的、我们在声音制作过程中不需要的频率成分,同时可以把对相邻频带的影响降到最低,通常我们可以用它来解决声回授问题。



在使用均衡器时,建议先用通过式滤波器去除不需要的频率成分,接着用搁架式均衡改变声音的整体音色,最后用参量式均衡对特定的频率点进行进一步处理,从而让声音更加贴近我们想要的效果。


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调节均衡必备的声学知识


人耳能够听到的范围大致为20Hz~20000Hz,不同频段给人的音色主观感受也不同,这些频段的音色特点也是我们调节均衡的重要参考。



所以,针对不同的声音,我们可以根据频段的特征以及我们的需求,调节出想要的效果!接下来会简单总结,对不同声音的不同频段进行提升或衰减都会有哪些具体的听感变化,大家可以根据自己的风格特点,有目的性地进行学习~

1.人声



2.架子鼓

(1)吊擦


(2)底鼓


(3)军鼓


(4)通鼓


(5)踩镲与其他镲类


3.贝司


4.木吉他


5. 原声电吉他


6.失真吉他


均衡器的常用功能


1.实现频谱平衡、实现乐器分离


多种乐器同时演奏时很容易出现掩蔽效应,从而影响听感,利用均衡器可以实现乐器的分离,提高乐器的清晰度。例如底鼓和贝司都是低频乐器,但有时我们也对它们进行高通滤波处理,这样可以增加底鼓和贝司的乐器分离度,让单个乐器听起来更加清晰,在混音中获得更舒适的听感。



高通和低通滤波器经常结合在一起用,成为带通滤波器,用带通滤波器处理失真吉他可以将过多的低频隆隆声和高频噪声除去,将失真吉他带来的掩蔽效应限定在一个特定的频率范围内,从而增加乐器分离度。


2.改善音质


均衡器可以用来改善音质,去除不需要的声音。在录音过程中很有可能会录到空调噪声、丝丝声等,在用点话筒拾音时也不可避免地会有串音,这些都是不需要的声音。在录开镲时可能会有一些底鼓的声音,利用高通滤波器就能在不影响开镲声音的同时,去除鼓的声音在人声的后期处理过程中也要格外注意频率所带来的问题。


人声往往是一首歌曲的关键元素,这就要求人声必须突出,不能被其他乐器的声音所掩蔽。而且录音中还可能会录到和人声混杂在一起的哨声或尖音,这些声音会降低声音质量。因此,可以在人声这一轨上加载均衡器,并通过扫频的方式找出这些声音所在的频段,然后对其进行衰减处理。



通常对人声的均衡有个约定俗成的做法是,使用80Hz的高通滤波器进行处理,因为80Hz以下基本是不包括人声任何频率成分的。另外,当木吉他作为节奏乐器时,可以用高通滤波器进行处理,减少不必要的低频成分,通常我们也可以把木吉他的截止频率设为80Hz,这个频率正好是木吉他在按照标准调校方式时的最低音。还可以对吉他音箱共振做处理,用均衡器弱化手指蹭弦的声音来改善音质。


3.制作特殊声音效果


在使用均衡器改善音质时,很少使用极端的设定,这样会听上去很不自然,但如果恰当使用极端的均衡,同样可以做出令人满意的创造性听觉效果。均衡器最早是用于弥补电话线传输的声音频响不平衡而出现的,电话通信的传输频带大致为300~4KHz,失真是比较大的,因此利用均衡器对人声进行高、低频衰减就能制作出电话声。



在歌曲中用到电话效果的例子有不少,比如在2019年火遍大江南北的《野狼disco》在歌曲的开头就用到了电话声的效果。同样在歌曲开头应用到电话声的还有在2019年很火的《绿色》这首歌。均衡器的极端设定也通常用在摇滚乐中,会人工带来一种很粗糙、扎耳的音响效果。在影视剧或其他声音节目中也会用均衡器制造电话声或其他特殊声音效果。


写在最后


均衡器种类有很多,且各有千秋。理解和掌握相关声学原理,多尝试不同种类均衡器,反复比较未使用均衡器和使用过后的声音效果,不断积累经验,相信大家一定能做出更令人满意的声音。


关于效果器使用过程中的注意事项,比如均衡与电平的关系、均衡与相移的关系、提升与衰减均衡的应用、宽频带与窄频带均衡的应用、使用均衡的时机等等,我们会在下期的效果器专栏中继续讨论,不要错过哦~


作者:爱吐气泡的可乐

简介:喜欢音乐,热爱生活~


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发布于 07-06