Эквалайзер (аудио)

Эта статья о частотно-зависимой обработке аудиосигналов. Чтобы узнать о других значениях, см. Уравнивание (значения) .

Стерео графический эквалайзер . Для левой и правой полос звукового контента имеется ряд вертикальных фейдеров, которые можно использовать для усиления или ослабления определенных частотных диапазонов. Этот эквалайзер настроен на кривую смайлика , в которой обрезаются средние звуковые частоты.

Эквалайзеры также выполнены в виде компактных блоков эффектов педального типа для использования электрогитаристами . Эта педаль представляет собой параметрический эквалайзер .

Эквализация , или просто эквалайзер , при записи и воспроизведении звука — это процесс регулировки громкости различных частотных диапазонов аудиосигнала . Схема или оборудование, используемое для достижения этой цели, называется эквалайзером .

В большинстве Hi-Fi -оборудования используются относительно простые фильтры для регулировки низких и высоких частот . Графические и параметрические эквалайзеры обладают гораздо большей гибкостью в настройке частотного состава аудиосигнала. Студии вещания и звукозаписи используют сложные эквалайзеры, способные выполнять гораздо более детальную настройку, например устранять нежелательные звуки или делать более заметными определенные инструменты или голоса. Из-за этой способности их можно удачно назвать «регуляторами громкости, зависящими от частоты».

Эквалайзеры используются в студиях звукозаписи и радио , диспетчерских , в системах живого звукоусиления , а также в усилителях инструментов , таких как гитарные усилители , для коррекции или настройки отклика микрофонов , звукоснимателей , громкоговорителей и акустики зала . Эквализация также может использоваться для устранения или уменьшения нежелательных звуков (например, низкочастотного шума, исходящего от гитарного усилителя), повышения (или уменьшения) заметности определенных инструментов или голосов, улучшения определенных аспектов тона инструмента или борьбы с обратной связью (воем). ) в системе громкой связи . Эквалайзеры также используются в производстве музыки для регулировки тембра отдельных инструментов и голосов путем регулировки их частотного содержания и для соответствия отдельным инструментам общему частотному спектру микса .

Терминология

Очень неравномерный спектр белого шума, воспроизводимого через несовершенные динамики и модифицированного акустикой помещения (вверху), выравнивается с помощью сложного фильтра с использованием цифрового оборудования (внизу). Однако полученный плоский отклик терпит неудачу на частоте 71 Гц, где исходная система имела нулевой отклик, который невозможно исправить.

Концепция выравнивания впервые была применена при коррекции АЧХ телефонных линий с помощью пассивных фильтров ; это было до изобретения электронного усиления. Первоначально эквализация использовалась для компенсации неравномерности частотной характеристики электрической системы путем применения фильтра, имеющего противоположную характеристику, восстанавливая таким образом точность передачи . График чистой частотной характеристики системы будет представлять собой плоскую линию, поскольку ее отклик на любой частоте будет равен ее отклику на любой другой частоте. Отсюда и термин «уравнивание» .

Позже концепция была применена в аудиотехнике для регулировки частотной характеристики в системах записи, воспроизведения и живого звукоусиления . Звукорежиссеры корректируют частотную характеристику звуковой системы так, чтобы частотный баланс музыки, слышимой через динамики, лучше соответствовал исходному исполнению, улавливаемому микрофоном . Аудиоусилители уже давно имеют фильтры или элементы управления для изменения их частотной характеристики. Чаще всего они имеют форму регулируемых регуляторов низких и высоких частот , а также переключателей для применения фильтров верхних и нижних частот для устранения низкочастотного грохота и высокочастотного шипения соответственно.

Графические эквалайзеры и другое оборудование, разработанное для повышения точности воспроизведения, с тех пор используются инженерами звукозаписи для изменения частотных характеристик по эстетическим соображениям. Следовательно, в области аудиоэлектроники термин «эквалайзер» теперь широко используется для описания применения таких фильтров независимо от цели. Таким образом, это широкое определение включает в себя все линейные фильтры, находящиеся в распоряжении слушателя или инженера.

Британский эквалайзер или эквалайзер в британском стиле имеет свойства, аналогичные свойствам микшерных консолей, производимых в Великобритании такими компаниями, как Amek, Neve и Soundcraft. с 1950-х по 1970-е годы. Позже, когда другие производители начали продавать свою продукцию, эти британские компании начали рекламировать свои эквалайзеры как на голову выше остальных. Сегодня многие небританские компании, такие как Behringer и Mackie, рекламируют британский EQ на своем оборудовании. Эквалайзер в британском стиле стремится воспроизвести качества дорогих британских микшерных консолей.

История

Фильтрация звуковых частот восходит как минимум к акустической телеграфии. и мультиплексирование в целом. Аудиоэлектронное оборудование эволюционировало и включало фильтрующие элементы, поскольку консоли на радиостанциях стали использоваться не только для трансляции, но и для записи. Ранние фильтры включали базовые регуляторы низких и высоких частот с фиксированными центрами частот и фиксированными уровнями ослабления или усиления. Эти фильтры работали в широком диапазоне частот. Переменная эквализация при воспроизведении звука была впервые использована Джоном Волкманом, работавшим в RCA в 1920-х годах. Эта система использовалась для выравнивания системы воспроизведения звука в кинотеатре.

Langevin . Model EQ-251A был первым эквалайзером, в котором использовались ползунковые регуляторы Он имел две секции пассивного эквалайзера, полочный фильтр низких частот и полосовой фильтр. Каждый фильтр имел переключаемые частоты и использовал 15-позиционный ползунковый переключатель для регулировки ослабления или усиления. Первым настоящим графическим эквалайзером был тип 7080, разработанный компанией Art Davis 's Cinema Engineering . Он имел 6 полос с диапазоном усиления или ослабления 8 дБ . Он использовал ползунковый переключатель для регулировки каждой полосы с шагом 1 дБ. Вторым графическим эквалайзером Дэвиса стал Altec Lansing Model 9062A EQ. В 1967 году Дэвис разработал первый набор 1/3-октавных режекторных фильтров с регулируемой частотой - систему Altec-Lansing «Acousta-Voice».

В 1966 году Берджесс Макнил и Джордж Массенбург придумали настраиваемый эквалайзер для новой записывающей консоли. Боб Мьюшоу, друг Массенбурга, построил эквалайзер. По словам Массенбурга, «четыре человека могли бы претендовать на современную концепцию: Боб Мьюшоу, Берджесс Макнил, Дэниел Фликинджер и я… Наш (Боба, Бёрджесса и мой) настраиваемый эквалайзер был более или менее рожден из идея эквалайзера, которая возникла у нас с Бёрджесом примерно в 1966 или 1967 году… три элемента управления, независимо регулирующие параметры каждой из трех полос записывающей консоли… Я написал и представил статью AES о параметрике на выставке в Лос-Анджелесе в 1972 году… Это первое упоминание о «Параметрическом», связанном с настраиваемым эквалайзером».

Дэниел Н. Фликинджер представил первый параметрический эквалайзер в начале 1971 года. В его конструкции использовался высокопроизводительный операционный усилитель его собственной разработки серии 535. создать схемы фильтрации, которые раньше были невозможны. Патент Фликинджера, выданный в начале 1971 года. показал топологию схемы, которая до сих пор будет доминировать в эквалайзере звука, а также теоретические основы этой элегантной схемы. Вместо ползунковых потенциометров, работающих на отдельных полосах частот, или поворотных переключателей, схема Фликинджера позволяла произвольно выбирать частоту и уровень среза или усиления в трех перекрывающихся полосах по всему звуковому спектру. Шесть ручек на его ранних эквалайзерах управляли этими регулируемыми фильтрами. Было встроено до шести переключателей для выбора разделения на верхних и нижних диапазонах и обхода любого неиспользуемого диапазона для обеспечения максимально чистого прохождения сигнала.

Вскоре после этого аналогичные разработки появились у Джорджа Массенбурга (в 1972 году) и Бёрджесса МакНила из корпорации ITI. В мае 1972 года Массенбург использовал термин «параметрическое выравнивание» в документе, представленном на 42-м съезде Общества звукоинженеров . Большинство эквалайзеров каналов на микшерных консолях, выпускаемых с 1971 года по настоящее время, основаны на конструкциях Фликингера, Массенбурга и МакНила либо в полу-, либо в полностью параметрической топологии. В конце 1990-х и в 2000-х годах параметрические эквалайзеры становились все более доступными в качестве оборудования цифровой обработки сигналов (DSP), обычно в виде плагинов для различных рабочих станций цифрового аудио. Автономные версии параметрических эквалайзеров DSP с внешним оборудованием также были быстро представлены после версий программного обеспечения.

Типы фильтров

Два полочных фильтра первого порядка: снижение низких частот на -3 дБ (красный) и усиление высоких частот на +9 дБ (синий).

второго порядка Функции линейного фильтра . Синий: усиление на 9 дБ на частоте 1 кГц. Красный: снижение на 6 дБ на частоте 100 Гц с более высокой добротностью (более узкая полоса пропускания).

Хотя диапазон функций эквалайзера определяется теорией линейных фильтров , настройка этих функций и гибкость, с которой их можно регулировать, варьируются в зависимости от топологии схемы и элементов управления, представленных пользователю.

Полочные элементы управления обычно представляют собой простые функции фильтра первого порядка, которые изменяют относительные усиления между частотами, намного выше и намного ниже частот среза . Низкая полка , такая как регулятор низких частот на большинстве Hi-Fi- оборудования, настраивается так, чтобы влиять на усиление более низких частот, не оказывая при этом никакого эффекта выше частоты среза. Верхняя полка , например, регулятор высоких частот, регулирует усиление только высоких частот. Это широкие настройки, предназначенные больше для повышения удовлетворенности слушателя, чем для обеспечения фактического выравнивания в строгом смысле этого слова.

Параметрический эквалайзер имеет одну или несколько секций, каждая из которых реализует функцию фильтра второго порядка. Это включает в себя три настройки: выбор центральной частоты (в Гц ), настройку добротности , которая определяет резкость полосы пропускания , и контроль уровня или усиления, который определяет, насколько эти частоты повышаются или ослабляются по сравнению с частотами, намного выше или ниже. выбрана центральная частота. В полупараметрическом эквалайзере полоса пропускания задается разработчиком. В квазипараметрическом эквалайзере пользователю предоставляются ограниченные возможности переключения полосы пропускания.

Графический эквалайзер также реализует функции фильтра второго порядка более удобным для пользователя способом, но с несколько меньшей гибкостью. Это оборудование основано на наборе фильтров, охватывающих звуковой спектр в 31 полосе частот . Каждый фильтр второго порядка имеет фиксированную центральную частоту и добротность , но регулируемый уровень. Пользователь может поднимать или опускать каждый ползунок, чтобы визуально приблизить график предполагаемой частотной характеристики.

Эквализация в контексте воспроизведения звука не используется строго для компенсации недостатка оборудования и каналов передачи. Фильтр верхних частот изменяет сигнал, устраняя только более низкие частоты. Примером этого является фильтр низких частот или фильтр грохота , который используется для удаления инфразвуковой энергии из программы, которая может потреблять чрезмерную мощность усилителя и вызывать чрезмерные отклонения диафрагмы (или даже повреждение) громкоговорителей. Фильтр нижних частот только изменяет аудиосигнал, удаляя высокие частоты. Примером этого является фильтр высоких частот или шипения , который используется для удаления раздражающего белого шума за счет четкости программного материала.

Фильтр нижних или верхних частот первого порядка имеет стандартную кривую отклика, которая уменьшает нежелательные частоты значительно выше или ниже частоты среза с наклоном 6 дБ на октаву. Фильтр второго порядка будет уменьшать эти частоты с крутизной 12 дБ на октаву и, кроме того, может быть спроектирован с более высокой добротностью или конечными нулями , чтобы добиться еще более крутого отклика вблизи частоты среза . Например, секция режекторного фильтра нижних частот второго порядка только уменьшает (а не устраняет) очень высокие частоты, но имеет крутой отклик, падающий до нуля на определенной частоте (так называемая режекторная частота ). Такой фильтр мог бы быть идеальным, например, для полного удаления стереофонической поднесущей FM с частотой пилот-сигнала 19 кГц , одновременно помогая отсекать еще более высокочастотные компоненты поднесущей, оставшиеся от стереодемультиплексора .

Помимо регулировки относительной амплитуды частотных диапазонов, аудиоэквалайзер обычно изменяет относительные фазы этих частот. Хотя человеческое ухо не столь чувствительно к фазе звуковых частот, Музыкальные профессионалы могут отдать предпочтение определенным эквалайзерам из-за того, как они влияют на тембр музыкального контента посредством слышимых фазовых артефактов.

Фильтры верхних и нижних частот

Фильтр верхних частот — это фильтр, электронная схема или устройство, которое пропускает более высокие частоты хорошо , но ослабляет низкочастотные компоненты. Фильтр нижних частот пропускает низкочастотные компоненты сигналов, ослабляя более высокие частоты. В аудиоприложениях эти фильтры верхних и нижних частот часто называют фильтрами верхних и нижних частот соответственно, чтобы подчеркнуть их влияние на исходный сигнал. Например, иногда аудиооборудование включает в себя переключатель с надписью « Высокочастотный фильтр» или фильтр шипения (шипение — это высокочастотный шум ). В эпоху фонографов многие стереосистемы имели переключатель для введения фильтра верхних частот (часто называемого фильтром грохота ) для устранения инфразвуковых частот. Фильтры верхних и нижних частот используются в аудиокроссоверах для направления энергии на динамики, способные ее воспроизводить. Например, в цепи сигнала перед сабвуфером используется фильтр нижних частот , чтобы гарантировать, что до сабвуфера доходят только глубокие басовые частоты.

Стеллажный фильтр

Хотя фильтры верхних и нижних частот полезны для удаления нежелательного сигнала выше или ниже установленной частоты, полочные фильтры можно использовать для уменьшения или увеличения сигналов выше или ниже установленной частоты. Полочные фильтры используются в качестве обычных регуляторов тембра (низких и высоких частот), которые можно найти в потребительском аудиооборудовании, таком как домашние стереосистемы, а также в гитарных и басовых усилителях . Они реализуют реакцию первого порядка и обеспечивают регулируемое усиление или понижение частот выше или ниже определенной точки.

или Высокая полка «регулятор высоких частот» будет иметь частотную характеристику | ЧАС ( ж )| квадрат которого определяется выражением:

$|H(f)|^{2}={{1+(f/f_{z})^{2}} \over {1+(f/f_{p})^{2}}}$

где f _p и f _z называются полюсной и нулевой частотами соответственно. Уменьшение регулировки высоких частот увеличивает f _z и уменьшает f _p, так что частоты выше f _p ослабляются. Повышение уровня высоких частот увеличивает f _p и уменьшает f _z , так что частоты выше f _z усиливаются. Установка регулятора высоких частот в центре устанавливает f _z = f _p так, что | ЧАС ( ж )| ² = 1 и схема не имеет никакого эффекта. В лучшем случае крутизна характеристики фильтра в переходной области будет составлять 6 дБ на октаву (таким образом, удвоение напряжения сигнала и последующее учетверение мощности сигнала для каждого удвоения частоты).

Аналогичным образом реакцию низкой полки (или «низкой полки» или «контроля баса») можно представить как

$|H(f)|^{2}=(f_{z}/f_{p})^{2}\;{{1+(f/f_{z})^{2}} \over {1+(f/f_{p})^{2}}}.$

В этом случае включение ведущего фактора просто указывает на то, что отклик на частотах, значительно превышающих f _z или f _p, равен единице и что затрагиваются только низкие частоты.

Полочный контроль высокого уровня, при котором f _z установлен на бесконечность, или низкий ступенчатый отклик, при котором f _z установлен на ноль, реализуют фильтр нижних или верхних частот первого порядка соответственно. Однако обычные регуляторы тембра имеют более ограниченный диапазон, поскольку их целью является не устранение каких-либо частот, а только достижение большего баланса, когда, например, отсутствуют высокие частоты и звук нечеткий. Поскольку диапазон возможных откликов полочных фильтров настолько ограничен, некоторые аудиоинженеры сочли полочные элементы управления неподходящими для задач эквализации.

На некоторых басовых усилителях и DI-боксах устройства оснащены регуляторами как низких, так и высоких частот, а также дополнительными регуляторами эквалайзера.

Графический эквалайзер

В графическом эквалайзере входной сигнал отправляется в банк фильтров . Каждый фильтр пропускает часть сигнала, присутствующую в его собственном частотном диапазоне или полосе . Амплитуда, проходящая через каждый фильтр, регулируется с помощью ползунка для усиления или ослабления частотных составляющих, проходящих через этот фильтр. Таким образом, вертикальное положение каждого ползунка указывает усиление, применяемое к этой полосе частот, так что ручки напоминают график зависимости отклика эквалайзера от частоты.

UREI графические и параметрические эквалайзеры ; устройство сверху — стабилизатор напряжения .

Количество частотных каналов (и, следовательно, полоса пропускания каждого из них) влияет на стоимость производства и может соответствовать требованиям предполагаемого применения. Автомобильный аудиоэквалайзер для удобства может иметь один набор элементов управления, применяющий одинаковое усиление к обоим стереоканалам, всего с пятью-десятью полосами частот. С другой стороны, эквалайзер для профессионального живого звука обычно имеет от 25 до 31 полосы для более точного контроля проблем обратной связи и выравнивания режимов помещения . Такой эквалайзер (как показано выше) называется 1/3-октавным эквалайзером (неформально называемым « третьоктавным эквалайзером»), потому что центральные частоты его фильтров разнесены на одну треть октавы , то есть три фильтра на октаву. Эквалайзеры с вдвое меньшим количеством фильтров на октаву распространены там, где требуется менее точный контроль — такая конструкция называется 2/3-октавным эквалайзером.

Параметрический эквалайзер

Секция эквалайзера от микшерного пульта Audient ASP8024. Верхняя секция имеет шельфовый эквалайзер высоких и низких частот, нижняя секция — полностью параметрический эквалайзер.

Параметрические эквалайзеры — это многополосные регулируемые эквалайзеры, которые позволяют пользователям контролировать три основных параметра: амплитуду , центральную частоту и полосу пропускания . Амплитудой каждой полосы можно управлять, центральную частоту можно сдвигать, а полосу пропускания (которая обратно пропорциональна « Q ») можно расширять или сужать. Параметрические эквалайзеры способны выполнять гораздо более точную настройку звука, чем другие эквалайзеры, и обычно используются при записи звука и усилении живого звука . Параметрические эквалайзеры также продаются как отдельные подвесные редукторы .

Вариантом параметрического эквалайзера является полупараметрический эквалайзер, который также известен как фильтр с перестраиваемой частотой. Он позволяет пользователям контролировать амплитуду и частоту, но использует предварительно установленную полосу пропускания центральной частоты. В некоторых случаях полупараметрические эквалайзеры позволяют пользователю выбирать между широкой и узкой полосой пропускания.

Функции фильтра

Фильтр нижних частот (высокочастотный фильтр) первого порядка, реализованный с использованием только резистора и конденсатора.

Реакция линейных фильтров математически описывается с точки зрения их передаточной функции или, говоря простым языком, частотной характеристики . Передаточную функцию можно разложить как комбинацию реакций первого и второго порядка (реализованных в виде так называемых биквадратных секций). Их можно описать с помощью так называемых полюсных и нулевых частот, которые представляют собой комплексные числа в случае реакций второго порядка .

Фильтры первого порядка

Два полочных фильтра первого порядка: снижение низких частот на −3 дБ (красный) и усиление высоких частот на +9 дБ (синий).

Фильтр первого порядка может изменять отклик частот выше и ниже точки. В переходной области характеристика фильтра будет иметь наклон до 6 дБ на октаву . Каждый регулятор низких и высоких частот в системе Hi-Fi представляет собой фильтр первого порядка, в котором баланс частот выше и ниже определенной точки изменяется с помощью одной ручки. Особым случаем фильтров первого порядка является фильтр верхних или нижних частот первого порядка, в котором срез низких или высоких частот по 6 дБ на октаву простирается на неопределенный срок. Это самый простой из всех фильтров, который можно реализовать индивидуально, для него требуются только конденсатор и резистор.

Фильтры второго порядка

Отклики фильтра второго порядка.

Фильтры второго порядка способны создавать резонанс (или антирезонанс) на определенной частоте. Отклик фильтра второго порядка определяется не только его частотой, но и его добротностью ; более высокий Q соответствует более резкому отклику (меньшей полосе пропускания) вокруг определенной центральной частоты. Например, красный ответ на сопроводительном изображении снижает частоты около 100 Гц с более высокой добротностью, чем синий ответ, который повышает частоты около 1000 Гц. Более высокие значения добротности соответствуют резонансному поведению, при котором ширина полосы половинной мощности или полоса пропускания по уровню -3 дБ, BW , определяется выражением:

$BW\ =\ F_{0}/Q$

где F ₀ – резонансная частота фильтра второго порядка. BW — это полоса пропускания, выраженная в той же частотной единице, что и F ₀ . Отклики фильтра с низкой добротностью (где Q < 1 ⁄ 2 ) не считаются резонансными, и приведенная выше формула для ширины полосы не применяется.

Также возможно определить Q полосовой функции как:

$Q\ =\ {\frac {\sqrt {2^{N}}}{2^{N}-1}}\ =\ {\frac {1}{2\sinh \left({\frac {\ln(2)}{2}}N\right)}},$

где N — полоса пропускания в октавах. Обратное отображение:

$N\ =\ 2\log _{2}\left({\frac {1}{2Q}}+{\sqrt {{\frac {1}{4Q^{2}}}+1}}\right)\ =\ {\frac {2}{\ln(2)}}\operatorname {arsinh} \left({\frac {1}{2Q}}\right).$

Отклик фильтра второго порядка с Q менее 1/2 можно разложить на две функции фильтра первого порядка: срез нижних частот и срез верхних частот (или повышение). Больший интерес представляют функции резонансного фильтра, которые могут усиливать (или ослаблять) узкий диапазон частот. В дополнение к указанию центральной частоты F ₀ фильтра и Q, спецификация нулей определяет, насколько эта полоса частот будет увеличена (или уменьшена). Таким образом, секция параметрического эквалайзера будет иметь три элемента управления для центральной частоты F ₀ , полосы пропускания или Q, а также величины повышения или понижения, обычно выражаемой в дБ .

Диапазон функций фильтра второго порядка важен, поскольку любую функцию аналогового фильтра можно разложить на (обычно небольшое) их количество (плюс, возможно, на более простые отклики первого порядка). Они реализуются непосредственно в каждой секции параметрического эквалайзера, где они явно настраиваются. И каждый элемент графического эквалайзера на основе банка фильтров включает в себя один такой элемент, добротность которого не регулируется пользователем.

Использование

При записи звука эквалайзер может использоваться для регулировки частотных характеристик по практическим или эстетическим соображениям, где конечным результатом обычно являются неравные уровни громкости для разных частот. Например, эквалайзер используется для изменения звука инструмента или для придания большей выразительности определенным инструментам и звукам. Инженер звукозаписи может использовать эквалайзер, чтобы сделать некоторые высокие звуки вокальной партии громче, а низкие — тише в партии ударных.

Эквалайзер обычно используется для увеличения глубины микса, создавая впечатление, что некоторые звуки в моно- или стереомиксе находятся дальше или ближе, чем другие. Эквализация также широко используется для придания трекам с похожими частотными компонентами дополнительных спектральных контуров, известных как зеркальное выравнивание . Отдельные компоненты партий, которые в противном случае конкурировали бы, такие как бас-гитара и бас-барабан, усиливаются в одной части и обрезаются в другой, и наоборот, так что они оба выделяются.

помещения Эквалайзеры могут исправить проблемы, возникающие из-за акустики , поскольку аудитория обычно имеет неравномерную частотную характеристику, особенно из-за стоячих волн и акустического демпфирования . Например, частотную характеристику комнаты можно проанализировать с помощью анализатора спектра и генератора розового шума . Затем графический эквалайзер можно легко настроить для компенсации акустики помещения. Подобную компенсацию также можно применять для настройки качества звука в студии звукозаписи , а также использовать ее в системах усиления живого звука и даже в домашних системах Hi-Fi .

Во время живых выступлений, когда сигналы микрофонов усиливаются и передаются на акустические системы, эквалайзер используется не только для «сглаживания» частотной характеристики, но также может быть полезен для устранения обратной связи . Когда звук, воспроизводимый динамиками, улавливается микрофоном, он дополнительно усиливается; такая рециркуляция звука может привести к «вою», что потребует от звукооператора уменьшения усиления этого микрофона, возможно, жертвуя, например, вкладом голоса певца. Даже при слегка уменьшенном усилении обратная связь все равно будет вызывать неприятный резонансный звук на той частоте, на которой она могла бы завывать. Но поскольку на определенной частоте обратная связь вызывает затруднения, можно уменьшить усиление только вокруг этой частоты, сохранив при этом усиление на большинстве других частот. Лучше всего это сделать с помощью параметрического эквалайзера, настроенного на эту самую частоту с резко уменьшенной регулировкой амплитуды. Настройка эквалайзера на узкую полосу пропускания (высокая добротность) не повлияет на большинство других частотных компонентов. Крайний случай, когда сигнал на центральной частоте фильтра полностью подавляется, известен как режекторный фильтр .

Эквалайзер можно использовать для коррекции или изменения частотной характеристики акустической системы, а не для проектирования самого динамика с желаемым откликом. Например, в акустической системе Bose 901 не используются отдельные динамики большего и меньшего размера для покрытия низких и высоких частот. Вместо этого он использует девять динамиков одинакового четырехдюймового диаметра, что больше похоже на то, что можно найти в настольном радиоприемнике. Однако эта акустическая система продается с активным эквалайзером. Этот эквалайзер должен быть вставлен в систему усилителя, чтобы усиленный сигнал, который в конечном итоге подается на динамики, имел повышенный отклик на частотах, где отклик этих драйверов падает, и наоборот, создавая отклик, предусмотренный производителем.

Регуляторы тембра (обычно обозначаемые «низкие» и «высокие») представляют собой простые полочные фильтры, входящие в состав большинства Hi-Fi- оборудования для грубой регулировки частотного баланса. Регулятор низких частот можно использовать, например, для усиления партий ударных и баса на танцевальной вечеринке или для уменьшения раздражающих басовых звуков при прослушивании разговора человека. Регулятор высоких частот можно использовать для придания перкуссии более резкого или «блестящего» звучания, или его можно использовать для вырезания таких высоких частот, когда они чрезмерно подчеркнуты в программном материале, или просто для удовлетворения предпочтений слушателя.

«Фильтр грохота» — это фильтр верхних частот (обрезка нижних частот) с частотой среза обычно в диапазоне от 20 до 40 Гц; это низкочастотный диапазон человеческого слуха . «Грохот» — это тип низкочастотного шума, издаваемого проигрывателями и проигрывателями, особенно старыми или некачественными моделями. Фильтр грохота предотвращает усиление этого шума и его передачу на громкоговорители. Некоторые кассетные деки имеют отключаемую функцию «индозвукового фильтра», которая делает то же самое с записями.

Кроссоверная сеть — это система фильтров, предназначенная для направления электрической энергии отдельно на низкочастотный и высокочастотный системы динамик 2-полосной акустической (а также на среднечастотный динамик 3-полосной системы). Чаще всего он встроен в корпус динамика и скрыт от пользователя. Однако при двухканальном усилении эти фильтры обрабатывают аудиосигналы низкого уровня, отправляя низкочастотные и высокочастотные компоненты сигнала на отдельные усилители, которые подключаются к низкочастотным и высокочастотным динамикам соответственно.

Эквализация используется взаимно в определенных каналах связи и технологиях записи. Исходная музыка проходит через определенный фильтр для изменения ее частотного баланса, после чего следует канал или процесс записи. В конце канала или при воспроизведении записи вставляется дополнительный фильтр, который точно компенсирует исходный фильтр и восстанавливает исходную форму сигнала. Например, в FM-вещании используется фильтр предыскажений для усиления высоких частот перед передачей, а каждый приемник включает в себя соответствующий фильтр подавления предыскажений для их восстановления. Белый шум , вносимый радио, затем также ослабляется на более высоких частотах (где он наиболее заметен) вместе с предварительно выделенной программой, что делает шум менее слышимым. В магнитофонах использовался тот же подход, чтобы уменьшить « шипение ленты » при сохранении точности воспроизведения. С другой стороны, при производстве виниловых пластинок используется фильтр для уменьшения амплитуды низких частот, которые в противном случае создают большие амплитуды на дорожках пластинки. Тогда грув сможет занимать меньше физического пространства, и на пластинке поместится больше музыки. Предусилитель, подключенный к Фонокартридж имеет дополнительный фильтр, усиливающий эти низкие частоты в соответствии со стандартной кривой эквалайзера RIAA .

См. также

• Электронный фильтр
• Компенсация громкости
• Весовой фильтр

Общие источники

• Глен Баллоу, «Фильтры и эквалайзеры», Справочник для звукорежиссеров , четвертое издание, Focal Press, 2008 г. ISBN   0-240-80969-6 .

Внешние ссылки

• Эквалайзер воспроизведения для шеллаков со скоростью 78 об/мин и ранних пластинок (кривые эквалайзера, индекс звукозаписывающих компаний): Audacity Wiki
• Различение частот эквалайзера на слух
• Калькулятор: полоса пропускания на октаву $N$ к добротности $Q$ и обратно
• Краткий обзор эквалайзера
• Поваренная книга по аудиоэквалайзеру
• Условия использования эквалайзера PreSonus и советы
• Руководство WikiRecording по эквализации