认识均衡器EQUALIZER

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认识均衡器EQUALIZER
张火 2006- 2（很久以前写的一个小文章，当时发表于《MIDI音乐制作》杂志）Equalizer简写为EQ，译为“均衡器”，在台湾则译为“等化器”，EQ是录音师、混音师最常用的常规效果器之一。如果你认为它只是专业录音棚里才会用到的东西，那么你错了。其实均衡器也是很常见的。比如我们常用的多媒体音箱上，往往都有一两个旋钮，一个是低音的音量，一个是高音的音量，这便是一个最简单的均衡器了。另外，现在的MP3随身听上也都有均衡器。当然，专业录音棚里所使用的专业均衡器种类很多，功能和特点也各不相同，它可能是两段的，也可能是图形化的或者参数式的等等。对于初学混音的人可能对这些均衡器还感到陌生，或者能够调用各种均衡效果器插件使用，但却只是想当然地胡乱使用，结果处理出的效果很不好。可能有很多朋友都有这些疑问：我们究竟在什么情况下才需要使用均衡？使用哪一种均衡？怎么使用？在这篇文章里，就让我们一起来认识一下EQ这种效果器，了解一下它的选择和使用吧。
我们还是要从声音本身讲起。我们都知道声音是由振动产生的。物体每秒钟振动的次数称为CPS，也就是Circle Per Second。也叫做“频率”，单位是Hertz，简称Hz。1Hz就是一秒种振动一次。如果一秒种振动440次，那么就是440Hz。人的耳朵能够听到的声音，其频率范围是20HZ到20000Hz之间。低于或者高于这个频段的声音，人的耳朵都听不到。其实，即使是在这个频段内，也不是所有的人都能够完全听到的。所以我们可以看到，一个均衡器的面板上，一般都标有一个频段范围。如下图：

图一：Creamware 声卡上的31段图形均衡效果器插件
这就是一个很标准的均衡器插件，我们可以看到，它的调节范围就是从20Hz一直到20KHz。在不同的频段，分布着很多推子，每个推子控制一部分频段信号的增益或者衰减，均衡器就是通过对声音某些频段的增益或衰减来控制音色的这样一个效果器。
均衡器到底是如何改变音色的呢？我们还是继续从声音的本质来说。刚才我们讲了，每秒钟振动440次，也就是440Hz，这个声音，就是音乐中的标准音A。那么，如果要发出一个比它高八度的A呢，哪就要每秒钟振动880次了。如果是低八度的A，那就是220次。如果表现在图上就是这样：

图2：八度关系
从图上我们可以发现，八度之间是一种2:1的频率关系。八度，是衡量整个声音频谱的一把尺子。八度音的频率不同，但音色是相同的。能够影响到音色的是泛音频率。说到泛音可能会弹吉他的朋友都知道泛音演奏的方法，就是通过虚按琴弦来弹奏的特殊演奏方法。一个乐音，都是由基音和泛音所组成的，泛音是基音的倍数，第一泛音，就是基音本身，底二泛音则是基音的频率乘以2，第三泛音就是基音频率乘以3，依此类推，在乐理中我们称之为“泛音列”。

图3：从C开始的泛音列
音乐中，泛音的结构直接影响着这个音的音色和音质。
也许你会说，这些不是乐理的内容么？呵呵，是的，但这些也是声学的基础，是音乐理性化一面的表现，知道了这些知识，我们在认识均衡器的时候就会清楚多了。下面我们来看一下整个可听频段的划分方法。
在人耳可听到的整个频段中，一般分为以下部分：（如图）

图4：声音的频段
1.超低频。1Hz－20Hz之间，大约是4个八度的范围。这个声音，人的耳朵是听不到的，如果音量很大，我们的耳朵能够感觉到一种压力感，比如地震就可以产生这种频率。一般来说这个频段和音乐没有关系。
2.非常低频。20Hz－40Hz之间，一个八度的范围。这个频率也是很低的，一般远距离的雷声以及风声在这个频段里。这个频段的音效，在音乐中还是经常用到的。
3.低频。40Hz－160Hz之间，2个八度的范围。电贝斯的声音便属于这个频段，当然低音提琴、钢琴也都拥有这个音域。这就是音乐中常用的频段了。男低音也可以发出这个频段中的一部分声音。
4.低中频。160Hz－315Hz之间。1个八度。这个八度音，男中音可以发出。单簧管、巴松管、长笛也拥有这个频段的声音。
5.中频。315－2500Hz之间。3个八度。这是人耳最容易接受的声音频段。我们从电话听筒里听到的声音一般就是属于这个频段。如果没有低频和高频，单独听这个频段，是很干涩的。
6.中高频。2500Hz－5000Hz之间。1个八度。人耳对这段音程是最敏感的。声音的清晰度和透明度都是由这个频段来决定的。音乐的音量也由这个频段影响，人声的泛音也会在这个频段出现。我们知道，公共广播用的喇叭，就是专门设计成3000Hz左右的频段。
7.高频。5000Hz－10000Hz之间。1个八度。这个频段会使音乐更明亮。多种高音乐器都拥有这个频段的声音，人的唇齿音也在这个频段内。
8.超高频。10000Hz－20000Hz之间。1个八度。这是可听频率范围内最高的音程了，需要很高的泛音，才可以达到这个范围，在音乐中很少见，而且人耳对这个频段已经很难辨别。但是，这个频段丰富的泛音可以起作用于其他频段的声音，对音色有很大的影响。
了解了这些以后，我们再来看看均衡器的面板，就很清楚它是如何起作用于各个频段的声音了。（如图）


图5：硬件均衡器
均衡器其实可以理解为是某个特定频率的音量控制器。它使用滤波器电路来决定信号直接通过还是进行增益或衰减。这就要说到滤波Filter了。滤波是一大类效果器，EQ是以滤波为原理的其中一种。Filter主要有四种类型：
1，lowpass，低通滤波器，它可以使低于某频率的信号通过，而对高于此频率的成分予以衰减，这个频率我们称之为cutoff frequency，截止频率。
2，highpass，高通滤波器，和前者相反，它的用途是使高于截止频率的信号全部通过，而对低于此频率的成分予以衰减。
3，bandpass，带通滤波器，它可以提升某一频率附近的信号，而忽略过高和过低的频率成分，这个频率我们称之为center frequency，中心频率。
3，notch，带阻滤波器，可以衰减中心频率附近的信号，忽略过高和过低的频率成分。带通和带阻滤波器可以进行作用的频率范围我们称之为bandwidth，带宽。
目前，均衡器可以分为模拟和数字两种。数字滤波器是直接使用计算机芯片来运算AD转换之后的数字信号，比起传统的模拟电路要更加精确。而由于制造技术的不断提高，高品质的模拟均衡器也很多，而且模拟均衡器也有模拟设备的优点。比如电子管的均衡器，受到很多音响师的喜爱。
如果按照形式划分，那么目前的均衡器分为硬件和软件两种。硬件一般用于现场演出，而对于编曲、混音，我们使用更多的是软件均衡。当然，还有DSP效果卡，它其实也算是软件，但它拥有自己的运算芯片。
如果按照均衡曲线的特点方式来划分，均衡器也可以分为两种，一种叫做Shelfing EQ，另一种叫做Peak EQ。我们知道Shelf的意思是架子、暗礁等，在专业音响词汇中则译为“曲柄”。这种均衡器的EQ曲线特点是由0分贝增益或衰减电平直到指定频率之后不再改变，而指定频率以上或者以下频率的增益或衰减都保持在相同的电平。

图6：Shelf EQ曲线
Peak EQ也就是峰值均衡。顾名思义它的EQ曲线增益的时候看上去像山峰，衰减的时候像山谷。这两种方式并没有谁好谁坏，只是使用场合不一定。

图7：Peak EQ曲线
均衡器曲线的“坡度”，就是我们常说的Q值，也就是均衡器的中心频率的左右相邻频率被影响到的范围。有的均衡器Q值可以调节，有的则是固定的。
我们可以看到，在传统硬件均衡器上，都有数个推子或者旋钮。一般调音台上也都带有均衡器。但它的旋钮就比较少了。一般只有3－4个，甚至有的只有两个。
据衡器能调节多少个频段，我们就称这个均衡器有多少“段”调节。民用音响比如多媒体音箱上，一般是两段均衡，也就是一个高音频段，一个低音频段。
不少中档的模拟调音台上都是使用三段调节，也就是除了高音、低音之外又加了一个中频。而四段均衡则是把中频又分为中高频和中低频两部分。
而这种简单的均衡，如果只是大致将声音分成这么四部分，甚至是3部分，很显然是太粗略了，所以真正实用的均衡器，都不仅仅是这样简单的。
传统的专业均衡器往往都是图形化的，或者是参量式的均衡。所谓“图形均衡器”，传统硬件都是Peak式的，顾名思义就是它的推子很多很多，这些推子所在的位置，可以构成EQ曲线的图形。就像图1中的31段均衡那样。常见的硬件均衡中，多为以下两种：八度音图形均衡和1/3八度音图形均衡。
八度图形均衡是10段的，分别是19、31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000、16000HZ之间的这10个频段。一共有11个八度音。而1/3八度图形均衡是8度均衡频段的3倍，有30段。另外，还有一种2/3八度音均衡，它是15段的。

图8：15段的2/3八度音均衡插件
可能很多人都会认为，推子越多，段数越多的均衡器就一定越细腻，越高级。其实并非如此。我们知道，无论有多少段，每个推子的中心频率都是固定的。我们总不能无限地增加推子的数量来得到更加细腻的频段调节吧！呵呵，其实，现在几乎所有的高档均衡效果器都不存在这个问题，因为，均衡器的中心频率是可以调节的。这就是我们常说的“扫频”。目前，很多插件均衡器都是可以扫频的，也就是说，它没有固定的频段，你可以自由调节出不同的频段来。
比如Nuendo3自带的EQ，它只有4段。用四个点来表示，其实也就相当于4个推子。你不要瞧不起这四个点，它们在频谱上的位置是可以随意拖动来扫频的。这样，从某种意义上讲，你就相当于拥有了无数的推子。（如图）

图9：Nuendo自带的4段EQ


图10：4个点可以自由地扫频
不过，光是扫频还不够，很多均衡器的Q值也都是可以随意改变的，这就是参量均衡器。往往好的均衡器既是图形化的，又是可以调节Q值的。也就是EQ曲线的“坡度”是可以随意调整的。
说到这里，我们已经很了解均衡的原理和类型了。其实，传统的模拟硬件才有这样那样的分类，而现在的插件效果器之强大，是十几年前的人们根本不敢想象的。好的均衡效果器插件，往往既是图形化的，又是可调节Q值的，而且还能扫频，比起过去传统的硬件，软件实在是太强大了。
那么，我们究竟要怎样来使用EQ呢？其实，EQ有两种用途，一种是在建筑声学上的补偿。另一种则是在混音中对声音的处理。前者是为了使声音更好地适合房间里的建筑构造而进行的均衡处理，用它去修正一个不完美的建筑环境。一般用在现场演出的场合，比如剧院、体育馆等，一般要先对建筑物用仪器进行测量，然后决定如何进行声学补偿。这不是我们要关心的话题，做为音乐制作人，我们使用EQ是为了混音。
我们知道，做好的音乐有很多音轨，各种不同的乐器声音。究竟该如何给他们施加EQ呢？我们首先要知道为什么我们需要施加EQ。
首先，不同音色的音轨中，含有相当多的相同的和不相同的波形成分，在一起播放的时候，它们难免会产生“打架”的现象，也就是相互干扰。通过EQ可以将不同音轨的频段加以区别，避免这种情况。主要是合成音色和传统音色之间。现在编曲，合成音色使用相当多，而这些声音往往会产生一些干扰，使整个音乐变得浑浊，不干净。
另外，每一种音色，都有它最好的频段点，通过EQ来提升这些频段点，可以使这个声音更加富有它本来的特点。我们知道，录音设备是不可能完全还原声音的，比如我们录下的一把小提琴的声音，哪怕是使用最好的话筒和最好的AD转换器，也不可能100％地记录它原来的声音。因此我们就需要各种效果器去补偿。从这个意义上讲，效果器不是为了润色一个声音，而是尽可能地还原一个声音。
我们可以通过扫频，找到需要处理的频段，然后给予提升或者衰减。这里有一个图表，很早就有了，一直在流传。初学者可以参考一下。但仅供参考而已，生搬是不行的。

图11：重要频率范围表
看了这个表也许大家会问：是不是说，看来每一轨统统都要加EQ呢？也有很多人曾经问我，EQ到底怎么加？
那么我这样回答吧：EQ能不用就不用！
看到这里你也许会大吃一惊，讲了这么大半天的EQ，EQ这么重要，为什么突然说EQ能不用就不用呢？
其实，这句话有点过了。但是，它是有道理的。我有很多次给人声录音，混音的时候，人声都根本没有加EQ。为什么呢？因为我觉得这个声音已经很好听了。既然很好听，那干嘛还要非得加EQ呢。
我们要记住，从某种意义上讲，所有的效果器都是破坏性的。就拿上边的表来说吧，每种乐器都可以通过EQ来修饰，那么，我们在音乐厅里听音乐会的时候，交响乐团的演奏员是不是每人乐器上都插着个EQ呢？呵呵，那就成笑话了。当然根本没有任何EQ，而我们听到的交响乐依然是非常好听。其实我刚才说了——我们使用效果器，根本不要奢望它去润色声音，而仅仅是尽可能地还原声音。
另外，使用EQ是非常灵活的，甚至是根本没有什么公式和模式可以套用。但还是有很多经验可以借鉴的。下面胡乱说一些。
1，注意声像PAN和均衡的关系。不要在同一个声像定位点上造成频率冲突。
2，前期的录制是最重要的，靠EQ来补偿仅仅是亡羊补牢。录音条件和硬件设备是首位的。烂话筒、烂声卡和烂环境录出的东西，用再好的效果器来调也是白搭。
3，比设备更重要的东西是声音本身。初学者学习调节EQ以及其他效果器，最好是选用国外的混音教学分轨文件模板来练习，或者使用录制水平较高分轨文件来练习。不要用品质低的东西或者是水平很差的歌手的声音来练习，否则越调越难听，真的。
4，不仅单轨上需要EQ，最后母带处理中，EQ也是很重要的。也就是最后整体的EQ调节。但是，尽量不要在单轨上重叠用两个EQ。
5，监听设备一定要准确，否则你听到的声音是不真实的。
6，声音的距离感除了混响来决定之外，EQ也是很重要的。效果器往往是共同起作用的，而不是单独地起作用。所以在调节EQ的时候，不要单纯地调节它，而是共同作用。往往你先调节好了，一加混响就发现又需要调整了。
7，不妨使用一下逆向思维，如果你想提升某一频段，不是提升去这个频段，而是衰减其他频段，这样也就等于提升了这个频段。往往会得到更好的效果。当然，不一定都要这样。
8，EQ不仅仅是让声音变好听用的，有时候往往还要故意用EQ将声音变难听，甚至是变得很奇怪。比如一些特殊音色效果，或者是给动画片配音等等，都要用到EQ。
这些仅仅是随便说了一些小经验，实际上混音是没有法则的，全靠耳朵。你听着这样调是最好听的，那么好，就这样调。耳朵是最重要的，所以监听设备也是很重要的。
下面介绍几个混音中常用的，品质比较好的EQ插件。
VoxengGlissEQ。这是一个非常好的EQ插件。它是一个5段均衡，不仅可以扫频，而且可以随意设置任何一个点使用Shelf或者Peak等不同的滤波形式 ，此外它还具备了频谱仪的功能，可以直接显示出被调节的音轨的频谱图。这是我很喜欢的一个EQ插件。

图12：VoxengGlissEQ插件
Waves自带的Q系列均衡器也是相当不错的效果器。比如Q6，它有六个调节点，可以扫频和改变Q值以及每个点的不同滤波器模式调节。

图13：Waves Q6插件
GRM的均衡插件是个很有意思的插件，它可以调出各种另类的声音。一般可以用在特殊声音效果上。


图14：GRM EQ
PSP的EQ音质非常好，可调性也非常强。值得一用。

图15：PSP Master Q
关于EQ就聊到这里。EQ效果器插件实在是太多了，我只是随便列举了几个。究竟哪个EQ插件比较好？这是没有答案的，因为不论用哪一个插件，只要能达到我们想要的效果，那么就可以了。我经常就使用Nuendo自带的四段均衡，效果也是不错的。最终听众听到的是你的音乐，而不是去关心你用的什么EQ。一切效果器，都是为了音乐本身，而不是为了用一个效果器而去用它。

wlzh_hd

好！

陈梦吉

好！  

再见理想xf

不错 顶了

秋去冬来

楼主辛苦了，顶一下

隐逸别古

辛苦辛苦  帮顶

魔霆凌空

这个讲的非常专业了。

lee3339

看了一遍~顶！

simonmax

看了一遍~顶！