电子均衡器

亦称图表均衡器，通过面板上推拉键的分布，可直观地反映出所调出的均衡补偿曲线，各个频率的提升和衰减情况一目了然，它采用恒定Q值技术，每个频点设有一个推拉电位器，无论提升或衰减某频率，滤波器的频带宽始终不变。常用的专业图示均衡器则是将20Hz~20kHz的信号分成10段、15段、27段、31段来进行调节。这样人们根据不同的要求分别选择不同段数的频率均衡器。一般来说10段均衡器的频率点以倍频程间隔分布，使用在一般场合下，15段均衡器是2/3倍频程均衡器，使用在专业扩声上，31段均衡器是1/3倍频程均衡器，多数有在比较重要的需要精细补偿的场合下，图示均衡器结构简单，直观明了，故在专业音响中应用非常广泛。

亦称参数均衡器，对均衡调节的各种参数都可细致调节的均衡器，多附设在调音台上，但也有独立的参量均衡器，调节的参数内容包括频段、频点、增益和品质因数Q值等，可以美化（包括丑化）和修饰声音，使声音（或音乐）风格更加鲜明突出，丰富多彩达到所需要的艺术效果。

用于调整房间内的频率响应特性曲线的均衡器，由于装饰材料对不同频率的吸收（或反射）量不同以及简正共振的影响造成声染色，所以必须用房间均衡器对由于建声方面的频率缺陷加以客观地补偿调节。

频段分得越细，调节的峰越尖锐，即Q值（品质因数）越高，调节时补偿得越细致，频段分的越粗则调节的峰就比较宽，当声场传输频率特性曲线比较复杂时较难补偿。

1、20～40这个频段声音的大部分感觉是松软的低音，而不是强劲有力，通过试验就可以知道。看看给地鼓提升这个频段会有什么效果。

2、40～150是声音的基础没错，但是绝占不到70%，而且人声的鼻音也不在这个频段，大概在250左右。

3、150～500这频段，是个要在处理的时候非常小心的频段，绝不能靠提升这频段来获得人声的力度。稍不小心就会一团遭。

4、“300Hz处过度提升3-6dB，如再加上混响，则会严重影响声音的清晰度。”应该说只要在低频部分加混响，都会影响声音的清晰度。当然，在现在的混音技巧中，这个规则已经不是很重要了。因为，我们经常会在欧美及港台的录音室里见到他们为地鼓和贝司加超短程混响。

运用数字滤波器组成的均衡器称为数字均衡器，数字均衡器即可作成图示EQ，有可做成参量EQ，还可以做成两者兼有的EQ，它不仅各项性能指标优异，操作方便，而且还可同时储存多种用途的频响均衡特性，供不同节目要求选用，可多至储存99种频响特性曲线。SONY的SRP-E300是一款多功能2通道的数字均衡器具有10段参量均衡和29段图示均衡，可同时或独立工作，带有限制器和噪声门功能，高精度的48kHz取样，20比特线性模数/数模转换；带有模拟和数字输入/输出；RS-232C C接口，可用于外部遥控，，它的出现会逐步淘汰普通的模拟均衡器，是一款专业音频扩声领域具有极高性价比的产品。

EQ是Equalizer的缩写，中国大陆地区称呼为均衡器，港台地区称呼为等化器。它的作用就是调整各频段信号的增益值。普通百姓最初接触均衡器是在80年代的高级录放机上，当年的高档录放机都带有N段均衡调节，那个调节器就是均衡器。这个均衡器是基于模拟信号的，后来在PC上逐渐发展出了数字均衡器。对于大部分电脑用户，他们接触得最多的数字均衡器来自播放软件。

当均衡曲线上有多少个可调节节点时，那么这个均衡器就被称为多少段均衡器，10段均衡器表示有10个可调节节点。节点越多，便可以调节出更精确的曲线，而调节难度则更难。大家都只到人耳只能听到模拟信号，而这些软件的均衡器都是数字均衡器，什么是数字均衡器？就是处理数字信号增益调节的均衡器，它这个操作在数字转模拟前进行，而模拟均衡器则是数字信号转为模拟信号后再处理。许多多媒体音箱上都带有简单的高低音增益调节，我们可以把这个看作是一个两段的模拟均衡器。

任何频率的增益或者衰减都会牵涉到信号的重（重新）量化，因此均衡器也有品质上的差异，就像不同的SRC品质有差异一样。前面介绍的均衡器均是软件方式实现的数字均衡器，它们的品质各不相同。

Crystal CS46XX芯片内置了硬件均衡器，在通常情况下，我们优先使用硬件均衡器。很少有音箱能做到较为平直的频响曲线，往往会在某个频段衰减N dB，只要将均衡器的对应频段做N dB的增益，就会起到修复曲线的作用。

在音响器材中，均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及其它特殊作用，一般调音台上的均衡器仅能对高频、中频、低频三段频率电信号分别进行调节。

严格地说应先要根据音响的频响曲线用均衡器来校正成平直的，就是说音响的频率响应曲线本来不是水平的直线，但是为了真实还原声音，我们可以通过均衡器的调节把原来的曲线变成直线。但大多数朋友都没这个条件，不知道耳机或者耳塞的频响曲线，所以我们只能根据自己的听觉来进行调节。

首先来看看均衡器分段后的每个部分的作用:

这一段提升能给音乐强有力的感觉，给人很响的感觉，如雷声。是音乐中强劲有力的感觉。如果提升过高，则又会混浊不清，造成清晰度不佳，特别是低频响应差和低频过重的音响设备。

这段是音乐的低频结构，它们包含了节奏部分的基础音，包括基音、节奏音的主音。它和高中音的比例构成了音色结构的平衡特性。提升这一段可使声音丰满，过度提升会发出隆隆声。衰减这两段会使声音单薄。

这段包含了大多数乐器的低频谐波，如果提升过多会使声音像电话里的声音。如把600Hz和1kHz过度提升会使声音像喇叭的声音。如把3kHz提升过多会掩蔽说话的识别音，即口齿不清，并使唇音"mbv"难以分辨。如把1kHz和3kHz过分提升会使声音具有金属感。由于人耳对这一频段比较敏感，通常不调节这一段，过分提升这一段会使听觉疲劳。

这段频率属中频，如果提升得过高会掩盖说话的识别音，尤其是3kHz提升过高，会引起听觉疲劳。

这是具有临场感的频段，它影响语言和乐器等声音的清晰度。提升这一频段，使人感觉声源与听者的距离显得稍近了一些;衰减5kHz，就会使声音的距离感变远;如果在5kHz左右提出升6dB，则会使整个混合声音的声功率提升3dB。

这一频段控制着音色的明亮度，洪亮度和清晰度。一般来说提升这几段使声音洪亮，但不清晰，不可能会引起齿音过重，衰减时声音变得清晰，但声音不洪亮。

均衡器上也可以按照听门极限的曲线图来设置,这样让耳朵能最容易的感觉到声音,这样最自然最好! 如下图，我们提升低频和高频的DB数。

这样让低频和高频能够很自然的被耳朵感受到，也就是说最佳的EQ设置应该和该曲线图吻合。

CD在录制的时候是很好的记录了经过编辑的音源信号的，在CD制作的时候就已经调整好了音效的，所以我们可以认为不需要补偿。mp3就不一样，在压缩的时候，高中低频三个部分会有损失，一般来说损失的是高低两端，而中频部分很大程度上保留了下来。所以我采取的办法是通过对CD和mp3文件播放进行比较的方法调整。

预设了有pop，rock，jazz，classic，vocal等几种模式，有什么用呢?

其实这些是根据不同的音乐风格设置的，下面介绍下频响曲线。

pop:流行乐。它要求兼顾人声和器乐的结合都很平均，所以曲线的波动不是很大的。

rock:摇滚乐。它的高低两端提升很大，低音让音乐强劲有力，节奏感很强，高音部分清晰甚至刺耳

jazz:爵士乐。它提升了3-5kHz部分，增强临场感。

classic:古典乐。它提升的也是高低两部分，主要突出乐器的表现。

vocal:人声。人的嗓子发出的声音的频率范围比较窄，主要集中在中频部分。

其中paragraphiceq是参数图形均衡器，graphiceq是图示均衡器。用滑动控制器作为参数调整的多段可变均衡器。滑动控制器下的标识与其频率响应所对应。每一频段的中心频率与带宽是固定的。

做音乐最离不开的效果器是什么?

正是有了这个所谓"均衡"的效果器，我们的音乐才不会过载，乐器音色才会如此丰富。然而知道1加1等于2更要知道1加1为什么等于2。今天我把这个效果器扒光，从根本上来分析它的工作原理。

"EQ的原理?声波是由不同谐波组成的!所谓均衡处理就是改变这些谐波的振幅。"这个说法也对也不对。说它对是因为均衡效果器的初衷是这样的。说它不对，是因为以当今的数学算法，还不能做到由答案推出确定的问题。比如一道题的答案是10，我的问题可以是2+8，也可以是1+3+6，甚至可以是5.5+4.4+0.1等等等等……波形也是一样，同样的合成波形，可以有无数谐波组合。所以说，效果器根本不能分清楚这些谐波的个数与振幅类型。不过均衡的发明者很聪明，他并不让EQ处理不可琢磨的谐波去改变音色，而是通过一种巧妙的方法，间接的改变了音色。

从高中物理书上的"振动与波"一章可知频率等于周期的倒数。而所谓周期，就是指物体完成某种运动，回到初始状态所经历的时间。

由纵轴的零点来看，这个波形的从0时刻从0振幅开始跨越1/440秒后回到了初始状态(第1/880点纵轴位置也是0点，但是运动方向与初始位置相反。所以不能当作返回)。我们知道这个波形的频率是440Hz(1/440的倒数)，可是这个波形就只有440Hz的声音么?不是的。如果我们从图中纵轴的某个非零位置看上去。

正如大家看到的，这一段里，振动回到平衡位置经历的时间是1/1000秒，也就是说，绿色部分是频率为1000Hz的波形。同样的，从纵轴不同的非零位置看，可以得到各种频率的波形。

这样，我们就近似得到了波形的各个分波。下面EQ所要做的，就是调整各个近似分波的振幅(音量)大小。但在这之前，我们先要下一个定义:同样的波形，在纵轴的不同位置看上去有不同的频率，我们把从平衡位置(纵轴零点)看上去呈现的频率称为"乐音频率"，把从纵轴不同位置看上去的分波统称"声音频率"。人耳在接收声音的时候，会自动把耳膜在平衡位置的振动频率(也就是"乐音频率")当作音高，把其他频率转化为音色。

最原始的EQ，是利用电容器的所谓"容抗"现象来调整声音的音色，所谓"容抗"，既是说电容器有这样一种物理现象。对于不同规格的电容，其对不同频率交流电信号有减弱或提升的现象。声音从mic转化后会变成交流电信号，电流I会正比于声音振幅(其实只能近似正比)。I通过导线进入EQ，我们用一个3段EQ的理论电路来举例:

3个不同规格的电容器分别负责调整高频，中频和低频。由于三个电容分别对高，中，低频率的敏感程度不一样，人们便可以通过调整各个电容的电流传输效率来产生EQ效果。这种利用物理现象的方法是明智又省力的，而且相当精确!但是随着数码录音技术的发展，录音师们开始喜欢在后期加入EQ，传统EQ便不能满足需要了。于是越来越多的数字EQ出现在了人们眼前。在声音信号已经量化的数字信号中调整EQ，就必须利用数学算法来解决。大家一定都听说过"采样率"这个概念。在数字音频信号中，波形的变化不能是连续的，而是由一个一个采样点串起来的。

这种设计产生了一个麻烦--我们在分析采样点频率时很难找到另一个采样点刚好与这个点振幅状态一致:

所以，数码EQ必须像穿线一样将各个采样点连起来，才能近似找到两个状态一致的点。说起来容易作起来难，电脑不是人脑，只能以数学方法来"穿线"。最古老的方法，我称作"直线路径"即用直线连接各个采样点。这种做法很简单，但是谁都知道采样点与采样点之间不可能是直线连接，这样会产生很大误差!后来人们根据高数中的傅里叶级数，用最接近原始波形的曲线连接了采样点，我称作"模拟路径"。如图:

这种方法误差依然存在，毕竟那是理论算出来的不是真正的波形。但是已经与原始波形相差很少很少了。现今流行的数字EQ，大都采用这种设计。

数字EQ虽然种类繁多，其实原理都是一样的，即:将输入信号"x"建立对应输出信号"Y"，Y=f(X)，其中f()这个作用式中又包括了一个与"x"对应频率"k"的函数。将对应"X"的函数表达式展开也就是:Y=g(k)*X。其中g()随EQ参数调节而变化。

举例:古老数字EQ的原理。

这是一个古老的3段EQ，使用"直线路径"。我们把中频提升到2倍，高频提升3倍。这时，函数的作用式就变成了:

Y=1*X(k属于0hz到400hz)

Y=2*X(k属于400hz到2500hz)

Y=3*X(k属于2500hz到无穷)

可以看出，这种EQ调节"有塄有角"，399.9hz振幅还一点不变，到401hz就突然增加2倍。我和朋友写过一个小播放器，就加入了这EQ，产生了魔鬼的声音…………现今的EQ不但拥有"模拟路径"，还拥有渐变的函数作用式。同样的3段EQ，把中频提升到2倍，高频提升3倍，函数图像会变的很圆滑:

所示，这个"楼梯"很圆滑，在虽然中频从400hz开始算起，但是从350hz左右就已经开始增加振幅产生渐变的效果。大家可以试试，即便把EQ的高频降低到0，我们依然可以听到一点高频。而且由于采用了"模拟路径"，使频率的分析更准确!更加容易调节。但这两种优化算法比古老EQ更费系统资源。

我们之所以要讲到已经没有用的古老EQ，是因为它更方便人们理解EQ。有些朋友总是问:EQ效果器既然能改变声音的频率，C调的歌调完EQ会不会变成降B?降低bass的低频，bass听起来会不会好像升了一个8度?大家还记得前文提到的"乐音频率"和"声音频率"概念么?我们带着这个概念从古老EQ入手来解释这两个问题。

我们来看古老EQ的公式:Y=r*X(k属于ahz到bhz)。前面已经说过，声音的音高只与"乐音频率"有关。也就是说，想证明EQ效果器能改变声音的频率而不改变音高，只需证明EQ效果器能改变声音频率而不改变乐音频率。

根据乐音频率的定义，它必然是两个同样状态的0点之间时间长度的倒数(第1零点，第3零点)。我们设1点的时刻为t1，3点的时刻为t2。乐音频率f=1/(t2-t1)。我们来证明t1时刻或者t2时刻不发生变化:对于任意一个输入信号"x"有输出信号Y=r*X(k属于ahz到bhz)。在任意t时刻，经过EQ处理的信号可以改变为任意值。但是由于1，3点的X值为0，所以无论我们如何调整EQ参数，Y=r*0=0，所以在1，3点，X值永远等于Y值为0。即所有振幅为0的时刻点经过EQ处理，振幅依然为0，所以第1零点，第3零点之间的时间间隔不随参数变化而变化。

这就是EQ效果器能改变声音频率而不改变音高的原因，所以大家(尤其是初学者)大可放心地使用EQ。其实随着技术的进步，数字EQ的算法也开始变得多种多样。就在这篇稿子即将完成时，又听说有通过任意频点的前后两点前后两点计算斜率(就是该点的速度)来确定频率的新奇高招，但EQ的宗旨不变--只改变千篇一律的音色。声音频率和音乐中440hz等等乐音频率不是一个概念，调低高频音乐不可能没了高声部，bass也不会因为降低低频而消失。

运用数字滤波器组成的均衡器称为数字均衡器，数字均衡器即可作成图示EQ，有可做成参量EQ，还可以做成两者兼有的EQ，它不仅各项性能指标优异，操作方便，而且还可同时储存多种用途的频响均衡特性，供不同节目要求选用，可多至储存99种频响特性曲线。SONY的SRP-E300是一款多功能2通道的数字均衡器具有10段参量均衡和29段图示均衡，可同时或独立工作，带有限制器和噪声门功能，高精度的48kHz取样，20比特线性模数/数模转换;带有模拟和数字输入/输出;RS-232CC接口，可用于外部遥控，，它的出现会逐步淘汰普通的模拟均衡器，是一款专业音频扩声领域具有极高性价比的产品。