前言
在很久至现在,电话工业仍然用着电线传输声音讯号的方式,所以大量声音讯号在长距离的传输中受损耗或衰减。虽然可用圹音系统将损耗及衰减的讯号提升,但所损耗及衰减的频率未能随着圹音系统而得到补偿,尤其较高及较低的频率衰减最多,所以有必要加以补偿。
又一例子,电平(Volume)的调节是让音压整体的提升和衰减,但电平控制就无法调节频率。因为声音的结构往往是由许多不同的频频和音压组合而成。
一个特别的线路应运而生,就是等化器(Equalizer)。外国称为音调补偿器(ToneCompensator)。它可以将整个频带的每一频率逐一调教,它还多用在音响技术方面,补偿讯号在处理时的频率衰减,使音质回复原音,又或者补偿输入的不足,令音质达至理想。
等化器构造的概略
一般的等化线路是由很多的电容器(Capacitor)、电感器(Inductor俗称线圈)及电阻组成。声音所产生的状态是交流讯号及电压,而交流电亦是由频频所组成,而电容电感电阻组合正对交流电或频率起了不同的阻抗(Reactance),就是这样来控制频率的提升或衰减。
电容器的特性
电容器的电容量多少,对交流电起了不同的电容抗,频率越高,即高音,电容抗越细,亦表示这交流讯号被衰减很小。半句话说,当低频经过电容器时,即低音,电容器所产生的电容抗相对增加,亦表示低频将会被大量衰减。
电感器的特性(即线圈)
电感器的电感量多少,对交流电起了不同的电感抗,频率越低,即低音,电感抗越细,亦表示这低频讯号被衰减很小。半句话说,当高频经过电感器时,即高音,电感器所产生的电感抗亦会增加,亦表示高频将会被大量衰减。
电阻器的特性
电阻器不论对高频和低频都起着同样的阻力。
一般用家常接触到的电容电感及电阻组合,要说是喇叭(Speaker)的分音器(Crossover)。在分音器的线路里,还可找到体积交大的电感线圈,现今的器材体积渐细,所以体积较大的电感线圈就被集成电所取代,再加上电容器及电阻器组合而成。
在电学上来说,电容电感的电路都会引至有相位移(PhaseShift)的技术问题产生。
普通的音调控制(CommonToneControls)
其实在一部HI-FI的音调控制(ToneControl)已经是一典型的等化器。通常的HI-FI的音调控制多是两组的(TwoBands),低音调节(BassTone)及高音调节(TrebleTone)。可参考一图。
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图一
如果将低音调高或提升(Boost),可以使音质更厚更丰富(RicherorFuller)。如果将之调低或衰减(Decay),可使音质单薄(ThinnerorTinny)。
三组调节等化器(3BandEqualizer)
在一些混音器(Mixer),都有EQ的设置,和一般的HI-FI一样,有高低音调节,但在大多数混音器的EQ都多了一个中音的调节,即高中低频的调节。见图二。
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图二
除了以上的常接触到的型式外,还有高通滤波器(HighPassFilter)、低通滤波器(LowPassFilter),参数等化器(ParametricEqualizer)和图示等化器(GraphicEqualizer)等等。
高通滤波器(HighPassFilter)
高通滤波器(HighPassFilter)多设置在混音器内,用作消除低频带(LowerFrequencyRange)的杂音,例如风声、说话及呼吸声和吹奏管乐时的呼气声,它又称低频衰减滤波器(LowCutFilter)。见图三。
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图三
低通滤波器(LowPassFilter)
它也是和高通滤波器(HighPassFilter)属于同一种类的器材,只是低通波器(LowPassFilter)的工作频带与高通滤波相返,它用作处理高频带(HigherFrequencyRange)的杂音,也称高频切割滤波器(HighCutFilter),它可消除周围环境上的高频杂音,例如讲话或歌唱时所发出的厮厮声(Hiss)和说话的唇齿声(EssSound)等等。见图四。
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图四
参数均衡器(ParametricEqualizer)
以上所讨论的EQ型式,它的EQCurve(波形)是固定的,用家只可在这个EQCurse上走动,用家是无法更改EQCurve(波形)的形状。
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首先我们参考图二,在图中,我们可找到Midrange的EQCurve(波形),它的范围大约是由100Hz至10KHz,而RelativeLevel由-12dB至+12dB,亦看见整个Curve(波形)形状,这个Curve(波形)已经被制造商固定了,所以整个Curve(波形)用家是无法更改。而整个范围称之为Q值。Q值越细,频带越窄,响应的频率越少,即所要响应的频率越准。见图五,高Q值与低Q值的比较。而参数均衡器(ParametricEqualizers)就能够收变或调节波形(Curve)的阔度(broadness)及顶峰的尖度(narrow),亦即改变着Q值。Q值可称波形的参数(Parameters),所以称之为参数均衡器(ParameticEqualizer)。通常Q值的调教由0.5至3或5。
Q值的计算
假如一Filter的中间频率为1kHz,即1/3-octave阔,频带由891Hz与1123Hz,即频宽是1123-891。Q值的计算是将中间频率除232Hz,Q=1000/232=4.31。
Q值与Octave是息息相关的,以下是Q值与Octave互换的数字值:
Octave
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