均衡器:可以分别調節各種頻率成分電信号放大量的電子設備-中文百科頻道

簡介

均衡器（Equalizer），是一種可以分别調節各種頻率成分電信号放大量的電子設備，通過對各種不同頻率的電信号的調節來補償揚聲器和聲場的缺陷，補償和修飾各種聲源及其它特殊作用，一般調音台上的均衡器僅能對高頻、中頻、低頻三段頻率電信号分别進行調節。在通信系統中，在基帶系統中插入均衡器能夠減小碼間幹擾的影響。

原理

各種傳輸信道所傳輸的信号，一般由一些不同頻率的分量組成。在信号頻帶範圍内，若①信道的幅頻特性是恒定值；②相位φ随f變化的特性是直線，可寫成

¢（f）=2πft+θ，t為常數；③θ（稱為相截）等于nπ，n=0、±2、±4、……，則信号波形經傳輸不産生畸變。條件①使不同頻率分量經傳輸後有相同的輸出輸入幅度比，條件②、③使其有相同的時間延遲。但實際信道常不符合上述條件，因而信号産生畸變。若畸變超過允許量，則要用均衡器對信道特性進行校正。

均衡的要求與信号性質有關。由于人耳對相位不敏感，所以在傳輸模拟電話信号時，隻對信道的幅頻特性提出要求。在傳輸電視信号時，對信道的幅、相頻率特性都有要求，否則圖像就失真。數字信号基帶傳輸時，對幅、相頻率特性有要求，因為波形畸變會産生碼間幹擾而使誤碼率增大。數字信号載波傳輸時，不對信道相頻特性中的相截提出要求，這是因為接收數字調頻信号時不需要相位參考，而接收數字調相信号時可以用載波恢複電路解決相位參考。這樣，載波傳輸時隻對幅頻特性和時延頻率特性提出要求。

均衡器類型

在通信系統的基帶或中頻部分插入的，能夠減少碼間幹擾，起到補償作用的濾波器。分為頻域均衡器和時域均衡器。

頻域均衡器

頻域均衡器利用可調濾波器的頻率特性來彌補實際信道的幅頻特性和群延時特性，使包括均衡器在内的整個系統的總頻率特性滿足無碼間幹擾傳輸條件。

時域均衡器

時域均衡器是直接從時間響應角度考慮，使包括均衡器在内的整個傳輸系統的沖激響應滿足無碼間幹擾條件。頻域均衡滿足奈奎斯特整形定理的要求，僅在判決點滿足無碼間幹擾的條件相對寬松一些。所以，在數字通信中一般時域均衡器使用較多。

時域均衡器可以分兩大類：線性均衡器和非線性均衡器。如果接收機中判決的結果經過反饋用于均衡器的參數調整，則為非線性均衡器；反之，則為線性均衡器。在線性均衡器中，最常用的均衡器結構是線性橫向均衡器，它由若幹個抽頭延遲線組成，延時時間間隔等于碼元間隔。非線性均衡器的種類較多，包括判決反饋均衡器(DFE)、最大似然(ML)符号檢測器和最大似然序列估計等。

調整方法

超低音

20Hz-40Hz，适當時聲音強而有力。能控制雷聲、低音鼓、管風琴和貝司的聲音。過度提升會使音樂變得震耳。

低音

40Hz-150Hz，是聲音的基礎部分，其能量占整個音頻能量的70%，是表現音樂風格的重要成份。适當時，低音張弛得宜，聲音豐滿柔和，不足時聲音單薄，150Hz，過度提升時會使聲音轟頭，能量過強。

中低音

150Hz-500Hz，是聲音的結構部分，人聲位于這個位置，不足時，演唱聲會被音樂淹沒，聲音軟而無力，适當提升時會感到渾厚有力，提高聲音的力度和響度。提升過度時會使低音變得生硬，300Hz處過度提升3-6dB，如再加上混響，則會嚴重影響聲音的聽感。

中音

500Hz-2KHz，包含大多數樂器的低次諧波和泛音，是小軍鼓和打擊樂器的特征音。适當時聲音飽滿。

中高音

2KHz-5KHz，是弦樂的特征音（拉弦樂的弓與弦的摩搡聲，彈拔樂的手指觸弦的聲音某）。不足時聲音溫暖，過強時冰冷。

高音

7KHz-8KHz，是影響聲音層次感的頻率。過度提升會使短笛、長笛聲音突出，語言的齒音加重和音色發冷。

極高音

8KHz-10KHz，合适時，三角鐵的冰涼感高，沙鐘的節奏感強。過度提升會使聲音不自然，易燒毀高頻單元。

平衡悅耳的聲音

150Hz以下（低音）應是豐滿、柔和而富有彈性

150Hz-500Hz（中低音）應是渾厚有力

500Hz-5KHz（中音和中高音）中音飽滿，中高音涼爽

5KHz以上（高音）應是纖細，而不冰冷刺耳。

整個頻響特性平直時：聲音自然豐滿而有彈性，層次清晰，園順悅耳。頻響多峰谷時：聲音粗糙，高音冰冷發毛，無層次感。

頻率的音感特征

30~60Hz震撼感。

60~100Hz力度感，附近能産生極強的“力度感”效果，響度很高也不會給人舒服的感覺，可給人以強烈的刺激作用。

100~200Hz豐滿

200~500Hz力度易引起嗡嗡聲的煩躁心理。

500~800Hz飽滿感，如提升10dB，會明顯産生一種嘈雜感，狹窄感。

1K~4KHz清涼、水潤

4K~8Kz冰冷

8K~16Kz纖細

擴展介紹

主要功能

均衡器的主要功能有三個：

1．調整音色

2．調整聲場

3．抑制聲反饋

其他知識

運用數字濾波器組成的均衡器稱為數字均衡器，數字均衡器即可作成圖示EQ，有可做成參量EQ，還可以做成兩者兼有的EQ，它不僅各項性能指标優異，操作方便，而且還可同時儲存多種用途的頻響均衡特性，供不同節目要求選用，可多至儲存99種頻響特性曲線。可同時或獨立工作，帶有限制器和噪聲門功能，高精度的48kHz取樣，20比特線性模數/數模轉換；帶有模拟和數字輸入/輸出；RS-232CC接口，可用于外部遙控，它的出現會逐步淘汰普通的模拟均衡器，是一款專業音頻擴聲領域具有極高性價比的産品。

P.S.

20～40這個頻段聲音的大部分感覺是震撼的低音，通過試驗就可以知道。看看給地鼓提升這個頻段會有什麼效果。

2、40～150是聲音的基礎沒錯，但是絕占不到70%，而且人聲也不在這個頻段，大概在250左右。

3、150～500這頻段，是個要在處理的時候非常小心的頻段，絕不能靠提升這頻段來獲得人聲的力度。稍不小心就會一團遭。

4、“300Hz處過度提升3-6dB，如再加上混響，則會嚴重影響聲音的效果。”應該說隻要在低頻部分加混響，都會影響聲音的效果度。當然，在混音技巧中，這個規則已經不是很重要了。因為，我們經常會在歐美及港台的錄音室裡見到他們為地鼓和貝司加超短程混響。

EQ均衡器

簡介

EQ是Equalizer的縮寫，中國大陸地區稱呼為均衡器，港台地區稱呼為等化器。它的作用就是調整各頻段信号的增益值。普通百姓最初接觸均衡器是在80年代的高級錄放機上，當年的高檔錄放機都帶有N段均衡調節，那個調節器就是均衡器。這個均衡器是基于模拟信号的，後來在PC上逐漸發展出了數字均衡器。對于大部分電腦用戶，他們接觸得最多的數字均衡器來自播放軟件。

當均衡曲線上有多少個可調節節點時，那麼這個均衡器就被稱為多少段均衡器，10段均衡器表示有10個可調節節點。節點越多，便可以調節出更精确的曲線，而調節難度則更難。大家都知道人耳隻能聽到模拟信号，而這些軟件的均衡器都是數字均衡器，什麼是數字均衡器？就是處理數字信号增益調節的均衡器，它這個操作在數字轉模拟前進行，而模拟均衡器則是數字信号轉為模拟信号後再處理。許多多媒體音箱上都帶有簡單的高低音增益調節，我們可以把這個看作是一個兩段的模拟均衡器。

調試說明

任何頻率的增益或者衰減都會牽涉到信号的重（重新）量化，因此均衡器也有品質上的差異，就像不同的SRC品質有差異一樣。前面介紹的均衡器均是軟件方式實現的數字均衡器，它們的品質各不相同。

CrystalCS46XX芯片内置了硬件均衡器，在通常情況下，我們優先使用硬件均衡器。很少有音箱能做到較為平直的頻響曲線，往往會在某個頻段衰減NdB，隻要将均衡器的對應頻段做NdB的增益，就會起到修複曲線的作用。

隻要做一些調整，音箱的音色就會起到一些變化，變得有力。

這是著名的R1900TII，但它的曲線并非完美，2-4kHz段有衰減，而7-8kHz有增益，高頻也呈現較為明顯的衰減。

我們在2k/4k段增益3dB，而8kHz段衰減2dB，15kdB段增益3dB後，R1900TII立刻會變得中頻較為凸出，結像變佳，高頻明顯變得清涼。音色呈現較大變化。

在大部分時候，我們不建議增益500Hz以下頻段，這樣聲音會容易變得不耐聽，适得其反，而稍微修飾一下中頻段和高頻段，則會帶來事半功倍的效果。

并非所有音箱都需要均衡器去修飾，惠威T200A頻響曲線和漫步者R1600T數碼版的頻響曲線都較為平直，并不需要再度修飾。另外，頻響曲線不夠平直不一定代表音質必然不好，有些個性化的音箱頻響曲線并不平直，通過均衡器修正後，會喪失已有風格，調整前請三思而行。

大部分朋友并沒有獲得音箱的實測頻響曲線的條件，我們隻有在未來盡量提供更多音箱的實測曲線，在獲得實測曲線之前，我們需要靠實聽來判斷音箱哪個頻段有凸出或者凹陷，下面提供一張表，大家可以根據這張表來做一個初步的判斷。

主要頻段

Hz16k－20k

聽感影響：這段頻率可能很多人都聽不到，因此，聽不到此段頻率并不意味着器材無法回放，當然也不代表您的聽力不夠好，隻有很少人可以聽到20kHz。這段頻率可以影響高頻豐富度，以及整體的空間感，這段頻率過少會讓人溫暖，太多則會産生空虛感。

代表性的樂器：電子合聲、古筝鋼琴等樂器的泛音。

Hz12k－16k

聽感影響：這段頻率能夠影響整體的空靈感，所謂小提琴的“松香味”就是由此段頻率決定的，這段頻率過于少會導緻樂器失去個性，過多則會産生冰冷毛刺感，在後期處理的時候，往往會通過激勵器來美化這段頻率。

代表性的樂器：镲、鈴、鈴鼓、沙錘、銅刷、三角鐵等打擊樂器的高頻泛音。

Hz)8k－12k

聽感影響：8～12kHz是音樂的高音區。适當突出（5dB以下）對音響的的層次有較大幫助，也會讓人感到高音豐富。但是，太多的話會增加背景聲，例如：系統（聲卡、音源）的噪聲會被明顯地表現出來，同時也會讓人感到聲音發冷、發尖。如果這段缺乏的話，聲音将缺乏質感。

代表性的樂器：長笛、雙簧管、小号、短笛等高音管樂器。

Hz2k－8k

聽感影響：這段頻率最影響語音的細節、如果這頻率成分缺少，音色則變得細節不足；如果這段頻率成分過多，音色則變得冰冷，人聲可能出現齒音。這段頻率通常通過壓限器來美化。

代表性的樂器：部分女聲、以及大部分吹奏類樂器。

Hz1.2k

聽感影響：1.2kHz可以适當多一點，但是不宜超過3dB，但是，過多會使聲音發澀。

頻率段(Hz)800

聽感影響：這個頻率幅度影響音色的力度。如果這個頻率豐滿，音色會顯得強勁有力；如果這個頻率不足，音色将會顯得松弛，也就是800Hz以下的成分特性表現突出了，低頻成分就明顯；而如果這個頻率過多了，則會産生喉音感。如果喉音過多了，則會失掉語音的個性，适當的喉音則可以增加性感，因此，音響師把這個頻率稱為"危險頻率"，要謹慎使用。

代表性的樂器：人聲、部分打擊樂器。

Hz300－500

聽感影響：在300－500Hz頻段的聲音主要是表現人聲的（唱歌、朗誦），這個頻段上可以表現人聲的厚度和力度，好則人聲熱情有力、清晰，否則單薄、無力。

代表性的樂器：人聲。

Hz150－300

聽感影響：這段頻率影響聲音的力度，尤其是男聲聲音的力度。這段頻率是男聲聲音的低頻基音頻率，同時也是樂音中和弦的根音頻率。在80－160Hz頻段的聲音主要表現音樂的厚實感，音響在這部分重放效果好的話，會感到音樂厚實、有底氣。這部分表現得好的話，在80Hz以下缺乏時，甚至不會感到缺乏低音。如果表現不好，音樂會有轟頭感。是許多低音炮音箱的重放上限，具此可判斷您的低音炮音箱頻率上限。

代表性的樂器：男聲。

Hz60－100

聽感影響：這段頻率影響聲音的力度感，是低音的基音區。如果這段頻率很豐滿，音色會顯得厚實、雄壯感強。如果這段頻率不足，音色會變得無力；而如果這段頻率過強，音色會出現低頻共振聲，有轟鳴聲的感覺。

代表性的樂器：大鼓、定音鼓，還有鋼琴、大提琴、大号等少數存在極低頻率的樂器。

Hz0－60

聽感影響：這段頻率影響音色的空間感，這是因為樂音的基音大多在這段頻率以上。這段頻率是房間或廳堂的諧振頻率。這段頻率很難表現，在一些HiFi音響中，不惜切掉這段頻率來保證音色的一緻性和可聽性。

注意問題

在冒險利用均衡器改變音頻信号之前，應該三思而行。過分使用校正對聽衆整體收聽效果可能有利有弊。均衡器并非神奇得令人不可思議，它有不少缺點，并可能對聲音有較深的影響。

校正不足之處

均衡器是在20世紀30年代發明的，用來校正聲音的不足；其主要用途在好萊塢電影制片廠。由于一種類似于稱為逼真度濾波器的均衡器的支持，它在遠距離擴音方面取得了很好的結果，這有助于促進其應用，也導緻後來的濫用。由于幾代聲音工程師在均衡器對聲音的影響上一知半解或完全不懂，在這樣的情況下使用均衡器，産生出來的聲音結果不盡人意就不奇怪了。

均衡器被用于混錄調音台輸入通道和接線裝置上，例如在一條通往揚聲器的輸出線路上。雖然在傳聲器輸入通道中使用均衡器使我們回憶其整形揚聲器聲音或樂器聲音的方法，但往往被忽視的問題是，是否需要均衡器可能是其餘環節出錯的标志。

均衡可能是用來補償在音頻鍊路或揚聲器音頻特性内、在傳聲器選擇或演播室聲學影響中的問題的。它甚至可能出現在有完美的聲學特性、最新型的揚聲器和最好傳聲器的演播室中。

在通往揚聲器的輸出通道中使用均衡器是一個特别感興趣的情況，因為人們容易誤信可解決所有不當的室内聲學和揚聲器還音問題。

參量和圖示

使用兩種均衡器：參量與圖示均衡器。

倍頻式均衡器的測量校正特性曲線。

上曲線是3個設置于+6dB，中心頻率為630、1250和2500Hz的濾波器的總響應；下曲線是設置于+2dB的相同倍頻式濾波器。

參量均衡器能夠在獨立控制濾波頻率、帶寬和振幅增益或衰減的同時校正聲音信号。在每個頻率範圍的頻率和峰值振幅或波谷利用電位計和開關可以連續或分步調整。操作者可以在20:1頻率範圍上調整，同時調整銳度或峰值的帶寬，即熟知的品質因數（Q值），其值為0.29～5.0。通常，最高和最低的頻率範圍可從峰值切換到平直的形式。

圖示均衡器通常能在8、12或更多的固定頻段校正聲音信号的形狀。每個頻段都有其有源濾波器，濾波器的中心頻率被指定在用于調整校正量（以dB計）的電位計附近。如果頻段被分為倍頻程，則此均衡器就是倍頻式，它利用較少量的頻段（濾波器）。1/3倍頻式均衡器具有較多的頻段，例如，31個濾波器（中心頻率20Hz～20kHz），允許比倍頻式均衡器有更精确但也更複雜的校正。可獲得的校正量通常一個聲道内為±15dB，或兩個聲道分别為±15dB。在設置了滑動校準器時，它們形成某一圖形曲線，其形狀對應于選定的校正曲線。這就是“圖示均衡器”名字的來源。

當這種均衡器用于校正不足的聲學特性或揚聲器還音特性時，操作員可能主觀地“通過人耳”或客觀地使用音頻分析儀設置校準器。分析儀的傳聲器在測量位置作用于聲波，校準器的校準圖形形狀被設置為與測量的形狀反向，從而使得産生的特性曲線盡可能線性。但所有這些隻适用于空間中的一個點。

由于操作員的耳朵和分析儀的傳聲器在某一位置記錄揚聲器的響應特性曲線，在操作員移到另一位置時，這可能出現問題。在某一位置均衡器的全部設置不适合除了此傳聲器放置之處的任何位置。此外，考慮到在聲駐波和室内共鳴模式方面聲場的複雜性，以及在一個或多或少漫射聲學空間直射與反射聲波之比，很容易理解相比在一個位置産生些微改善的響應，而在其它所有附近位置産生有問題的結果的均衡不如無均衡。被頭骨分開的人耳（平均距離19cm）對環繞頭部的聲波繞射非常敏感，使我們能感覺到直射和反射抵達聲波的方向、強度和時間差。這就是“雙耳”聽覺。