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DSP EQ调音入门指南

之前的文章我已经介绍过,通过合理的EQ调音可以在扬声器单元(耳机/音箱)和功放(耳放)都不变的情况下,依旧大幅度提高系统的音质和主观评分。

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和很多人甚至是很多业余的做声学产品的公司所理解的EQ调音不同,这篇文章所写的是一些专业调音、可以真正提升音质和主观评价的特别需要注意的事项。

首先,EQ调音的目的是让一个产品的最终效果变得更好,而不是把某个曲线修平或者说不是让某个曲线看起来好看。这样是没有任何意义的。

据我所知,有些笔记本公司和手机公司就是属于领导和相关技术人员都是外行,负责调音的人弄个好看的频响就结束了。

不过,鉴于整个声学系统尤其是多声道声学系统的调音过于复杂,本篇文章之探讨一些高品质的声学产品所需要的单体层面的基本EQ调音所需要注意的事项,这也和本篇文章的标题相呼应。


一 要酌情把频响曲线调整到目标曲线

我实在不知道该怎么给这个问题去一个言简意赅的名字,但这个问题无疑是整个调音界大多数非专业人事认为最简单但实际上最复杂的问题。这就是:

不论耳机还是音箱,总会出现以下这种情况:

耳机的低频部分,目标频响曲线仅为示意图

于是乎,借助于基于DSP的EQ,可以把耳机的频响调成目标曲线。

这看上去很简单,似乎任何耳机只要这样都可以达到完美的低频表现,比如说beats就是这么做的。

但是。

这种EQ调音只是单纯加大了低频部分的电压,可以理解为靠电压硬推把频响调整到了目标曲线,其代价就是会极大的增加低频的THD(总谐波失真),因为扬声器单元的THD与加载在单元上的电压高度相关。

当然了,这种问题对于耳机而言最主要的还是在100hz以下的低音部分有可能会出现,因为耳机其他频段部分的失真通常都很小。

而对于音箱来说,则更容易出现如下情况:

那么,我所看到的,很多人都会这样做。

所导致的后果和耳机是类似的,但实际上危害是更大的。

因为这样加载EQ不但增加了单元的THD,更会使此处的电压提前达到功放的最大输出电压,进而大幅度削减此处的动态范围。也就是这样无脑加EQ调音,会增加音色失真,尤其是大音量下的音色失真,因为THD越高越容易被人察觉,并且会压缩整个系统的动态范围,即便是采用smart PA的手机和笔记本电脑。

那么这个问题该如何解决?

就EQ调音本身而言(不使用算法的情况),还是要在频响和THD之间寻求平衡点。

而这个平衡点的选择属于心理声学的范围,即需要人的主观对其进行评价。曾经有无数只相信数据的“资深业内专业人士”问我怎么调音,我说需要结合主观进行评价,他们却以为我在忽悠他们,我除了尴尬而又不失礼貌的微笑,实在是不想解释。不过,遗憾的是,就像我之前的文章所介绍的,整个亚洲能用于标定人的主观评价的参考级听音室就那么两三个,所以,很多产品做得差也就不难理解了。


二 工业量产尺寸公差问题

在这里我想先借助这样一个例子去解释。我前一段时间买了一台Alienware 17R5。但是我听歌的时候发现了音量稍微开大一些就会在某些频段出现明显的异音。我不相信戴尔没有花功夫或者花钱在笔记本调音上,因为这个笔记本客观上来讲音质在笔记本中还算不错的了。但为什么还会存在异音这种最基本的问题呢?

这个事情就要从量产的尺寸公差讲起。

也许在戴尔的研发实验室内,这个笔记本音箱的某段频响是这个样子的:

像这种凸起的频响,如果不处理,就会在某些情况下产生异音。对此,可以简单粗暴的加一个反向的幅值和Q(品质因数)相等的EQ,中和掉这个凸起。

这看上去又是很简单,但,现实中,由于扬声器的一致性、装配尺寸公差等等原因,基本上都会出现下面这种情况:

此时,如果还按照之前的那种EQ策略加载调音文件,就会出现一下这种情况:

不但没有解决异音的问题,还带来的新的缺陷。

我推测,戴尔的外星人在研发时就是犯了类似的错误。

遇到这种情况具体该怎么办呢?

因为我上图所想要表达的是一个Q值比较大的缺陷(实际中是非常容易出现这种缺陷),所以在加载EQ时,应该加载一个Q值相对较小的EQ以避免出现尺寸公差导致频点漂移的问题。但,这依旧会带来一个新的问题,就是EQ后的曲线不那么完美。

而这种情况下的EQ到底再怎么设置依旧取决于人的主观感受,比如说缺陷具体的QCT精度与所加载EQ之间的关系。并且,在此我想说一句题外话,有些人使用实际曲线和目标曲线之间的偏差所形成的面积来判定最终的效果。但我以80多年的专业调音经验告诉这些人,这种理解是错误的,因为人的很多主观听觉和客观数据之间的对应关系是非线性的(不是说人的主观感受不能由客观数据反映,而是这个模型并不像很多人一厢情愿式的想的那么简单),比如说人耳听觉系统的掩蔽效应等。这种只靠偏差平均值去计算音质好坏的代表就是RTINGS。

我这样说RTINGS,他们还是不会介意的,毕竟我和他们老板谈笑风生,而且他们自己也承认这种算法不够严谨~~


以上就是DSP EQ调音入门的两个最基本的问题,而且也是单体层面的。至于更复杂的系统层级调音,环绕声调音,声场调节等,由于篇幅原因(懒)我就不讲了。(太晚了,其实还有几个关于单体的问题,等我有时间再更新喽,大年初三凌晨写到三点我已经很拼了,好吧)

其实,即便从我所写的这两点就不难看出,有DSP的系统其实单独看频响曲线甚至说客观曲线是不能直接反应最终的音质表现和听感的,这也就是为什么我在之前的智能音箱评测中要以主观评价为准,虽然很多人并不是很理解。

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不过,总的来说,DSP调音远非很多人即便是业内的某些人想的这么简单,作为一个亚洲的声学公司和相关公司基本上都去了个遍的人,不得不承认,国内的调音水平甚至说整个亚洲的调音水平和国际上差的还是有点远的。。。

另外,开了个同名的微信公众号,以后也会同步更新~~

编辑于 2019-04-12

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