如何利用均衡器改善音质

924177110

随着社会的不断进步，人们对声音的要求也越来越高，为实现艺术上的效果和技术上的某些要求，需要对记录或播出的声音信号进行不同的预处理与加工，然后再记录或播放。这些处理和加工装置叫作音频信号处理器。工作中使用最多的信号处理设备之一 就是频率均衡器。

1、 均衡器的分类几个字的特点
　均衡器是利用滤波处理方式对放大器频率响应进行调整，使信号幅度、相位、频率得到补偿或衰减，减小信号畸变；使某些频率的响度大于或小于其他频率，而使另一些信号电平被提升或削减，使音频频段内达到“各取所需”。可通过对各种不同频率的电信号调节，来补偿扬声器和声场的缺陷，起到补偿和修饰各种声源的作用。
　　均衡器分为三类：图示均衡器、房间均衡器、参量均衡器。

　　1.1图示均衡器
　　图示均衡器使用推拉电位器进行均衡控制调整，也叫图表均衡器。通过面板上电位器的分布，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。常用的有l倍频程、2/3倍频程和1/3倍频程图示均衡器(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4个频率依次相差1/3个倍频程，4个频率比例关系为1：1.26：1.587：2），属于恒Q值范畴。在Q值不变的情况下对放大器频率响应进行调整，不管提升还是衰减，滤波器带宽始终不变。他把20 H：-20 kHz分成多段窄频带，单独进行增益调整。分段越多，带宽越窄，Q值就会越大。

　　对于工作于每个频点的推拉电位器来说，都可认为是均衡频率和Q值固定的峰形均衡。均衡器各调节点频率、提升量和衰减量、Q值是决定图示均衡器特性的3个要素。较常见的均衡器的提升量和衰减量大多设计在+8-+12 dB，-8--12 dB，调节点频率则按所设频段，最均匀的覆盖有效频率范围为合适。如5段均衡器的调节点为60 Hz，250 Hz，1 kHz，4 kHz，16 kH：（每段为2个倍频程）；10段均衡器的调节点为31.5 Hz,　63 Hz,　125 Hz,　250 Hz,　500 Hz,l kHz,2 kHz,4 kHz，8 kHz，16 kHz(每段为1个倍频程)。

　Q值影响着相邻频段的关系，Q值越高，各段调节独立性越好，对邻近频段影响越小，但两频段之间有较深的谷点；Q值越低，整个调节曲线就比较平滑，相邻频段互相影响越大。

　　图示均衡器在录音控制室中主要用来对监听扬声器进行均衡处理，以平衡控制室声学环境对监听带来的影响。常用的专业图示均衡器有10段均衡器、15段均衡器、31段均衡器等，可根据不同的要求选择不同段数的频率均衡器。一般10段均衡器的频率点以倍频程间隔分布，使用在一般场合；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，多数用在比较重要的需要精细补偿的场合。

　　1.2房间均衡器
　　房间均衡器顾名思意用以控制房间内声场，其频率覆盖范围也为20 Hz-20 kHz，属于多点频率控制形式，具有垂直安放多个直滑式电位器，主要用于补偿听音环境的音频频率响应特性。由于装饰材料对不同频率的吸收（或反射）量不同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筑声学方面的频率缺陷加以客观的补偿调节。他可对不同的频率点进行提升或衰减，其物理位置如同均衡曲线，能够直观的补充欠缺频率成分或抑制过重的部分，从而在一定程度上弥补建筑声学的缺憾，保证声音质量。如一个房间对3 kHz的声音吸声很大，在其声频特性曲线3 kHz处形成谷点，可使用房间均衡器提升3 kHz，使总的响应趋于平滑。

　　1.3参量均衡器
　　参量均衡器可对各均衡参量分别进行调整，是所有均衡器中用途最大的。均衡器的可调参量有均衡频率、均衡量和均衡宽度。由于参量均衡器的均衡电路都设计成有源的，谐振网络的电感采用模拟电感来实现，因此3个参量的调整都可通过调节可变电阻来实现。参量均衡器是一个可变均衡频率和宽度的峰形均衡器，Q值越大，均衡宽度越窄。

　　而陷波器是一种特殊的频率衰减器，可消除带宽很窄的频率，而对相邻的频段影响很小。通常可用来解决声音的回授问题。只要找对回授声的频率，在该频率进行陷波处理，就能够抵消回授声，同时对其他频率的影响很小。当然，也可用图示均衡器来处理回授声，但如果带宽过宽会消减一些本来应保留的频率。在实际录音中常需要对60 Hz的低频嗡声进行陷波处理，因此把陷波器调在60 Hz处，在很窄的带宽内对60 Hz成分作很大的衰减，而对其他频率成分不会产生太大的影响

924177110

　　搁架式均衡的特点是提升量或衰减量以某一比例增加（或减少）到设定的频率点，当频率继续朝该方向变化时，则均衡量保持不变。低频搁架式均衡的转折频点为200Hz左右，高频搁架式均衡的转折频点为10kHz左右。高、低频搁架式均衡器与高、低通滤波器是不同的，低通滤波器切除所有高频成分，让低频通过，而低搁架式均衡只对低频进行提升或衰减，高频成分不受影响。峰形均衡的特点是能在指定的频率上进行均衡处理，而且能影响到该频率附近的一个频段，频段的大小则由Q值来决定。一些高级的调音台还在高、低频段设置了搁架式与峰形均衡的转换开关，可根据需要转换，这样对处理某些高音和低音乐器就方便多了。2、均衡在改善音质方面的作用由于均衡器可改变各频段电平，因而要想通过调节均衡来达到改善音质的目的，就必须掌握各频段的作用和各音源重要频段的音色特性及主观感受。

　　20-200Hz：可听声音中的低频段，包括低音乐器的基频成分，同时电源、卡车及空调的哼声等噪声也存在于此频段。

　　200-500Hz：中低频段，给人温暖、丰满、整体感等主观感受，而且许多乐器的基频均处在该频段。

　　500-1500Hz：中频段，有号角般的色彩，并且鼻音也一般处于该频段。

　　1500-7kHz：中高频段，给人以“临场感”，有尖利、清晰和明确的主观感受。

　　7-20kHz：高频段，给人以有光彩、轻松和清脆等主观感受。

　　不同的人和不同的乐器都会发出具有自身特点的声音，所谓“自身特点”称为音色，他与音源振动的频率有关。乐音包括基频和谐波，基频的高低决定音调，而音色则由谐波的结构决定。

　　下面就具体谈谈各种音源的各个重要频段的音色特性及如何进行均衡处理来改善音质。

　　2.1弦乐器

　　2.1.1小提琴

　　小提琴的最低频率在185Hz，高次谐波可达19.8kHz，在小于10kHz的频率，能量随频率增加呈等斜率下降，大于10kHz后能量分布较均匀，且衰减缓慢。200-400Hz是小提琴的基音频率和低次泛音频率，影响小提琴的丰满度。在这个频率作适当的提升，音色会增加空间感、弹性感，可增强音色的丰满度。1-2kHz是小提琴拨弹手法演奏的范围，表现音色中冲击声音的响度。若此频段很丰满，则小提琴拨弦的音色特性就会很突出，音色就会比较明亮。由于小提琴在进行拨弹演奏时的音量本身不是很强，因此在这个频段应做一定的提升。lkHz是小提琴的共振峰，给予了其明亮、坦率的声音特征。其明亮度和清晰度的频率范围在6-10kHz，是小提琴的高频泛音区域，提升这个频段的电平，音色的明亮度也会增大，小提琴音色的个性才能完美的表现出来。

　　2.1.2中提琴

　　中提琴的发音机理和小提琴基本一致，但因琴体相对较大，所以音色相对浑厚一些。150-300Hz是中提琴的主要基音频率，提升这一频段其响度会增加，音色也相对变化。中提琴中高频泛音的频率在3-6kHz，如果这个频段丰满，其音色就会极具个性表现力，音色的清晰度、透明度、解析力也会增强。

　　2.1.3大提琴

　　大提琴的主要基音频率在100-250Hz，提升这个频段能增加音色的丰满度和浑厚度。要想使大提琴的音色明亮，可在3kHz作适当的提升。3-5kHz是中低音乐器的中高频泛音的频段，只有在这一频段给予一定的提升，大提琴才能有好的音色表现，其个性才能更好的发挥出来。

　　2.1.4倍大提琴

　　倍大提琴的音色不太优美，还有一定的噪声。其声能主要集中在500Hz以下，50-150Hz是倍大提琴的主要基音频段，给予一定的提升能使声音浑厚。如果此频段的力度不够，音色会显得单薄、苍白、缺乏表现力。由于倍大提琴是低音乐器，1-2kHz频段是其中高频泛音频段，可影响音色的明亮度和表现力。

　　2.2木管乐器

　　2.2.1长笛

　　长笛的主要基音频段是250-1kHz，影响长笛的丰满度。由于长笛的中高频泛音比较丰富，因此应提升基频频段，使基频和低频泛音丰满一些，才能使低、中、高频泛音的频谱曲线构筑得更和谐，使长笛的音色更自然。5-6kHz是长笛的中高频泛音的频段，也

　　是长笛最具个性的表现频段，他影响音色的明亮度、清晰度。做适当提升能使长笛吹奏的感觉、口型的气流声表现得真真切切，音色也比较细腻，长笛本身的音色特性也就表现出来了。而在10kHz以上的适量提升可产生近距离演奏的亲切感。

　　2.2.2单簧管

　　单簧管的主要基音频段在150-600Hz，影响音色的丰满度和浑厚度，做适当的提升能使单簧管的声音有弹性。3-6kHz是单簧管的中高频泛音区域，影响音色的清晰度、明亮度和音色的解析力。

　　2.2.3双簧管

　　300-1kHz是双簧管的基音区域频率，影响双簧管音色的丰满度和力度，作一定的提升双簧管的音色才有弹性和足够的响度。1-5kHz频段如果做一定的提升，对双簧管演奏华彩部分，如装饰音、滑音、颤音等音色的表现和连贯性会显得很完美，将会带动整个乐队的和谐性。5-6kHz这个频段影响双簧管音色的明亮度和清透度，其音色特点是华丽、明亮，所以要对这个频段做一定的提升，才能得到最佳的音色。

　　2.2.4大管

　　大管是木管乐器中的低音乐器，主要基音频率在100-200Hz，提升此频段作能增加音色的丰满度，使大管的声音有很强的深沉感和浑厚感，同时还能增大空间感。2-5kHz是大管的低次泛音频率，做适当的提升能增加其音色的表现力度。

　　2.3铜管乐器

　　铜管乐器的音域很宽，其基频为40Hz～4kHz，谐波成分可达20kHz。

　　2.3.1小号

　　150-250Hz是小号的低音频率区和低次谐波的频带，影响小号音色的丰满度，作适当提升能使音色变得厚实。提升5-7.5kHz的频段能增加小号音色的清脆感，缺乏则会使音色显得暗淡。

　　2.3.2圆号

　　圆号的主要基音频率区和低次谐波频带在60-600Hz．在这一频段作合理的提升音色会显得圆润、和谐、自然。而1-2kHz是其明亮度的表现区域，给予一定的提升会使圆号的音色变得雄伟、嘹亮。当圆号作为背景音乐时音色比较柔和，但独奏时1-2kHz的频率会明显增强，力度也会变大。

　　2.3.3长号

　　长号的低音区域频率在100-240Hz，适量提升此频段能增大丰满度，使长号的音色有弹性，而且能增强其空间感。在500-2kHz的频段做一定的提升，长号的音色会表现得富丽堂皇，及一种胜利、狂吹的热烈气氛。

　　2.3.4大号

　　大号的主要音区和基音频段在30-200Hz，影响音色的丰满度和力度。在100-500Hz做一定的提升会使音色格外深沉、厚实，使其低音变得松弛且有一定的力度。大号的响度大，但由于人耳对低频声音不敏感，因此一般要对这段频率进行提升，增大其表现力，来弥补人耳对低音不敏感的缺陷。

　　2.4打击乐器

　　2.4.1大鼓

　　大鼓的基音和低次泛音频率在60-150Hz，这个频段影响音色的丰满度、浑厚度及鼓声的响度。5-6kHz是大鼓的中高频泛音频率，如果欠缺大鼓会产生如敲地板的声音，失去鼓的表现力。为避免大鼓的声音和其他节奏乐器或人声相冲突，可提升70-100Hz频段，衰减400-600Hz频段，并在1-2kHz进行适当的提升。

　　2.4.2低音鼓

　　60-100Hz是低音鼓的基频，提升其能增大鼓的响度、强度和力度，鼓声的丰满度和浑厚度也会增强。在2.5kHz做适当的提升能增加敲击声，能很好地表现出其冲击特性，且增加鼓声的真实感和临场感。8kHz是鼓皮表面的多次泛音的频率，这个频率丰满则鼓声的音色个性能有良好的表现，能表现出鼓皮声。

　　2.4.3军鼓

　　提升240Hz其音色会变得厚实。2kHz处影响其响度，是鼓锤和鼓皮的敲击声频率。5kHz是军鼓的响弦声频率，是当鼓皮振动时，背面的鼓皮和钢丝弹簧产生撞击而发出的一种特殊的复合音响效果，给予此频率一定的提升，这种金属钢丝的声响会更强烈，显得更清脆，军鼓的声音特点就完美地表现出来。

　　2.4.4通通鼓

　　通通鼓的基音频率在360Hz，提升能使音色比较厚实、有力度。8kHz的频率影响通通鼓的硬度（包括鼓的响度、强度）。此频率丰满则鼓声尖利、不软、不松驰，但也不能过多，太多的低频和高频不足，声音会变得像敲三合板一样。10-15kHz是他的泛音频率，虽然幅度很小但却很重要，因为没有了高频泛音就会产生敲木板的声音。2.4.5镲

　　镲包括吊镲、踩镲和立镲。镲的基频在250Hz，音色会铿锵有力，且响度大。其尖锐声在7.5-10kHz。12-15kHz是镲边缘发出的高频泛音，镲边越薄高频泛音就越丰富，金属打击声的特性就越明显。

　　2.5其他乐器

　　2.5.1钢琴

　　钢琴的基频在27.5-4186Hz，低音在80-120Hz，临场感在2.5-8kHz，并且随着自身频率的增加，音色也变得单薄。越往高次大字组音色越浑厚，越往高次小字组音色越单薄。因此，应给予钢琴的中音区至高音区的基音一定的提升，能使其低频泛音有良好的表现，使音色丰满、浑厚。一般应给CI-C5的音域作适当的提升，因为钢琴的主音区在中音区和高音区，提升这一频段会使音色具有良好的表现力。如演奏时有混浊不清的声音，可适量的衰减20-50Hz，因为这个频段是钢琴的共振峰频率，过大会产生箱体空音，衰减后能消除或缓解这种不良情况。2.5.2萨克斯管

　　萨克斯管分为降B调的高音萨克斯管、降E调的中音萨克斯管、降B调的次中音萨克斯管和降E调的低音萨克斯管。降B调的萨克斯管是一种单簧片乐器，音色很有个性。他的音域比较宽，基频在207-1244Hz，而600Hz-2kHz的频段影响其明亮度、清晰度和透明度，在这一频段给予一定的提升能使音色显得更华丽、清脆。

　　降E调的中音萨克斯管在100-300Hz的频率会影响音色的浑厚度，提升这一频段能使音色的起振性更细腻，也就是说，哨片的起始振动时间比较长，所以他的始振特性也表现得更丰富。其音高相同，音色的风格却不同。所以萨克斯管的低音频率特性非常重要，是表现乐器风格的重要频段。

　　2.5.3吉他

　　吉他的琴箱共鸣腔和人体的胸腔相接近。其音域较宽广，低频约在50Hz，高频可达18.7kHz。吉他的低音宽厚低沉，中高音明亮清脆，滑音和揉弦的声音也别具特色。在100-300Hz这个低音区域作适当的提升能增加音色的丰满度和浑厚度。2~5kHz频段是吉他的泛音频率区域，是音色的质感和表现力部分，其幅度的大小对吉他拨弹音色的表现有很大的影响。吉他的清晰度在3段中心频率上，即2.5kHz，3.75kHz，5kHz，且随频率的上升声音会变得单薄而生硬。

　　2.5.4低音吉他

　　影响音色丰满度和浑厚度的频段在60~100Hz，影响音色力度的频段在100Hz-IkHz，2-3kHz影响音色的明亮度和清透度，而2.5kHz对明亮度的影响最为显着，提升这一频率，音色的亮度、透明度会明显提高。如果此频率不足，音色会变得暗淡、无光彩。他的拨弦声在3~4kHz，提升这一频率，拨弹乐器的特性会得到充分的表现。

　　2.5.5电贝司

　　电贝司的基频在80-240Hz频段，影响音色的丰满度，是电贝司的重要频段。适当提升这一频段可使低音的延展性好、有力度，并且有层次感。600Hz-1kHz的频率影响音色的拨弦力度。由于贝司一般是和鼓同一节奏演奏，鼓是音芯，贝司有一定的延展性，包在鼓声外面又形成一个声体，而鼓声比较强，所以贝司的延伸声也要有一定的强度，才能使声音平衡。提升这一频段音色会变得强劲而有力度。2.5kHz是拨弹的冲击声频率，此频率丰满会增加音色的真实感和临场感。

924177110

　　2.5.6竖琴

　　竖琴的基本频率范围在32.7-3136Hz．当弹拨力度比较小时音色会显得比较柔和，当力度比较大时泛音数量比较多，其音色的表现力就会加强。竖琴通常用来表现海底、仙女、梦幻的意境，其音色华丽、优美、自然。因此，在实际中通常对其基本频率和主要泛音频率作一定的提升，能充分把竖琴的表现力完美地显现出来。

　　2.6人声

　　人声包括语声和歌声，汉语的主要频率分布在100Hz-5kHz．英语的频率分布在100Hz-4kHz，女高音的基频是1046.5Hz，他的第十次谐波已超过10kHz．而男低音的基频为82.4Hz。可见，歌声的频率范围高、低频两端都比讲话声宽。

　　女声和童声语音的基音主要频段为256-440Hz，男声语音的主要频段在196-315Hz。如对这些频段给予一定的提升，会使语音显得更坚实、丰厚。由于声带的生理结构影响，有些人如教师，其声音的音色存在沙哑的状态，产生声带噪声。为弥补这一缺陷，可将64-261Hz频段给予一定的提升，对沙哑、干涩的声带噪声进行掩盖，将会使音色显得浑厚一些。有些女歌手的频带很窄，声音发尖，针对这种音色可提升64-315Hz频段，而衰减1-4kHz频段，处理后其音色会有明显改善。

　　人在发声时，气流使声带振动经梨状涡、咽喉壁，进人口腔、鼻腔和颅腔，产生各部位的共鸣。颅腔共鸣影响低频泛音的丰满度，鼻腔共鸣影响中频泛音的丰满度，口腔共鸣影响高频泛音的丰满度。而咽喉部分的共鸣是人人都有的中频泛音共鸣，如过强会产生喉音，使低频泛音和高频泛音的比例相对变小，音色失去表现力。800Hz是喉音的共鸣频率，提升这一频率会使音色产生发硬、发愣的听觉感受。因此，当喉音严重时要衰减600-800Hz段，以消除音色的缺陷。

　　有些人由于鼻腔生理结构的原因或由于感冒等原因，会产生严重的鼻音现象，就是一些主持人的音色也会时常出现鼻音严重的现象。针对这一情况，大幅度衰减60-260Hz，大幅度提升1-2kHz，可增加语音的清晰度、明亮度和通透度，从而消除鼻音严重的问题。如果人声中咳音成分过强，会使音色质量变差，产生失真。有时，当收音机的接收电台调谐频率偏离时，人声会产生像咳嗽一样的音色，这就是咳音现象。此时，衰减4kHz的频率可减小咳音严重的现象。语音在6kHz附近过强会产生严重的齿音，这时可衰减6kHz附近的频段，来减少齿音严重的现象。3使用均衡的注意事项虽然均衡的使用能改善音质，但用得不好同样会破坏声音。下面谈谈均衡使用的一些注意事项。

　　(1)对声音信号进行均衡处理，迅速找到最佳频率点尤为重要。在实际操作中首先要了解音源音色，根据听感主观评价决定调整哪段频率，即确定粗略的频率调整范围，把这段频率的增益开到最大值，以便于监听；利用扫频的方法逐渐缩小频率范围，当确认某段频率点音色符合调整意图时，即确定频率，将频率增益逐渐减小，当听感频率均衡比例合适时即确定响度，仔细监听，确认别的频段是否需要进行调整，直至满意为止。乐器是复合音色，根据傅里叶级数可知，一个非正弦波是若干个正弦波之和，因此在进行均衡调整时应根据基波与谐波的关系总体考虑音色特点，尽量反映出全貌。在进行某件乐器的频率均衡时，靠增减单点频率是不能奏效的，需要对各个频率分别进行处理。只有充分发挥全音频范围、各段频率的协调作用，才能反映出乐器的音色特性。

　　(2)均衡器用于高电平时有可能造成失真。这是因为频率的提升增加了电平，尤其是当所提升的频率接近最大允许电平值时，如信号总电平本身已接近或达到最大额定状态，在音乐进行中那些被提升的频率就很容易造成瞬态的失真。因此应避免出现过载的情况。(3)均衡也会改变信号的相位响应。由于相位响应的变化是非线性的，会使声音的瞬态模糊，且均衡量改变的越多就越严重，因此要尽量避免过分地提升或衰减。而传声器本身就是一种均衡器，因为传声器的指向性和灵敏度会随频率的改变而改变。一种传声器的摆位对应一种均衡的设定，因此选择正确的传声器和正确摆位是很重要的，传声器的均衡应尽量与要处理的信号所要求的均衡相符，可减少过量均衡引起的相位改变。

　　(4)在进行均衡处理时，常会出现调好某通道的声音后，再均衡其他信号时之前好的声音又变得不好了的情况。一个本来显着的声音信号，由于其他通道信号的提升而变得不突出了，因此也要作一定的提升。这会造成总电平的提高，甚至出现过载现象，这时可用衰减来代替提升。举个例子，如果一个声音过于模糊、浑浊，可衰减中低频来达到增大中高频成分的目的，从而使声音变得清晰。

　　(5)由于很多乐器的基频在低、中频段，而基频决定音调，因此使用窄带均衡时应格外小心，因为低、中频的过分提升会使音调发生变化。窄带均衡的过分强调还会产生声染色。因此，在处理较柔和的乐器时应选择宽带均衡。宽带均衡主要用于改善大范围的频响缺陷，窄带均衡则用于处理特殊频段的频响问题。

　　(6)在多轨录音中，尤其在时间紧迫时，不宜草率调整均衡，应在后期制作时慢慢调整。不要为了用均衡而用，很多音色不用均衡就已经很好，用了反而会失去原有的音色。均衡对声音最主要的作用是润色，只有在真正需要时才用，保持声音的自然是最好的。对声音作均衡处理都是靠个人感觉把握，要想让均衡器在改善音质上发挥出更好的作用，还要通过不断的实践和经验积累。