正常聲音是怎麼變成重低音的?是改變了音調嗎?還是音色

2021-07-13 01:38:45 字數 5177 閱讀 5446

1樓:匿名使用者

聲音是由物體振動產生

正在發聲的物體叫聲源。聲音以聲波的形式傳播。聲音只是聲波通過固體或液體、氣體傳播形成的運動。

聲波振動內耳的聽小骨,這些振動被轉化為微小的電子腦波,它就是我們覺察到的聲音。內耳採用的原理與麥克風捕獲聲波或揚聲器的發音一樣,它是移動的機械部分與氣壓波之間的關係。自然,在聲波音調低、移動緩慢並足夠大時,我們實際上可以“感覺”到氣壓波振動身體。

因此我們用混合的身體部分覺察到聲音。

聲音震動的幅度越慢,聲音越低沉,同理,震動的幅度越大,越快,聲音就越尖銳

均衡器(equalser)是對聲訊號頻率響應反應及振幅進行調整的電聲處理裝置。它可以改變聲與諧波的成份比、頻響特性曲線、頻頻寬度等。頻率均衡器廣泛用於各種音響系統,如廳堂擴音放音系統、廣播錄音系統以及家庭音響系統。

在錄音(指同期錄音和多軌前期錄音)和後期加工(指現成錄音節目二度均衡和多軌錄音後期製作)中對美化聲音起到廣泛的作用。例如:(a)彌補頻響缺陷;(b)彌補聲源音質音色缺陷;(c)突出樂器特色或改變樂器音色;(d)平衡樂隊中各個聲部的響度;(e)提高**訊號的豐滿度、明亮度和清晰度;(f)增加臨場感,調整演奏層次;(g)緩解聲部間串音,衰減洩露頻率;(h)去除噪聲及干擾聲,提高訊雜比;(i)修正聽音環境頻響缺陷,均衡室內頻響—可以說,均衡器是錄音師和音響師工作中最重要的調音工具。

也是我們語音工作者改善語音音色的最重要的工具。

一 均衡器種類特性簡介

無論何種均衡器,其功能都是通過音訊頻率(audio frequeney)濾波處理實現對放大器的頻率響應(audio response)進行調整。這種調整可以使某些頻率的聲音響度大於或小於其它頻率的聲音,使某一頻率的電平提升或衰減若干分貝的作法即為頻率均衡(equalsatiom),簡稱eq。均衡器對頻率的提升(boos)衰減(fade)有兩種方式:

一種是擱架形方式(shelving);另一種方式是峰谷形方式(peak slap and dip)。這兩種方式的名稱由對頻率提升衰減的頻響曲線形態而得名(還有一種分類是分為圖示均衡器和引數均衡器)。下面我們對這兩種方式進一步討論。

所謂擱架形方式,實際上是將訊號分頻處理,一部分頻率直接通過,另一部分頻率(高度段或低頻段)得到衰減,從而達到對聲音中某段頻率的相對提升或衰減,形成頻率響應上的架形狀態。這種方式多為高通濾波器(hight pass filter)和低通波波器(low pass filter)採用,所不同的是,高低通波波器通帶(pass bond)以外的衰減並不是平衡的,確切地說,它的衰減是連續增加的。

高通濾波器和低通正如它們名稱所意味的,某些頻率的電平直通,而另外的頻率則被衰減。衰減少於3db的頻率為通帶頻率,而那些衰減超過3db的頻率則為阻帶內頻率。它們具有的功率謹為通帶功率的1/2。

訊號衰減量正好為3db的頻率為截止頻率或稱交岔頻率。在截止頻率以外的阻帶衰減量一般以每頻程等量的分貝數值呈斜線衰減,這個衰減的比率稱為斜率(siope)。如;常用的的衰減斜率為每頻程12db、15db、18db等參量。

高通濾波器的截止頻率一般在20hz至250hz之間。低通濾波器的截止頻率一般在6khz至12khz之間。通常,高低通濾波器可安裝在專用均衡器上,作為附屬功能,用於頻率特性選通或濾除高低頻噪聲。

如果同時使用高通濾波器和低通濾波器進行衰減,而使中間頻段平直輸出(fattens out),那麼就形成髮帶通濾波器(band pass filter)。這種濾波方式通帶的頻寬由高低通濾波的截止頻率控制,而q值則由高低通濾波器的衰減斜率控制。這種帶通濾波方式的頻響曲線可以靈活調整,並能做得很寬。

簡單的峰谷形方式是由lc電路(即電感器與電容器組成的電路)產生的,在濾波電路中當這兩個電抗元件串聯時,會對某一頻率表現最小阻抗,而對其它頻段的訊號則阻抗很大。這個阻抗小的頻率稱這中心頻率(center freguency)或諧振頻率。

將lc電路串聯一個可變電阻,再與另一固定電阻並聯,遠離中心頻率的訊號即通過r電路,並衰減很大。在固定電阻遠端將兩條載有不同頻率的線路合併,那麼我們可以想象到,通過lc電路的中心頻率由於衰減很小可以得到很高電平,而通過r電路的其它頻率由於衰減大而電平降低,即會造成某一頻率的峰形是升,提升程度取決於電阻的阻值。如果將r電路接地而使lc電路旁路入地,中心頻率就會得到很大到無限的衰減,這樣其它頻率電平衰減很小,即會造成某一頻率的谷形衰減。

衰減程度取決於電阻值。峰谷形方式多用於圖式均衡器和引數均衡器。cool edit 中的eq就是這種eq。

均衡器(graphic equaliser)把全音訊(20hz—20khz)等分成一段段窄頻帶,這些窄頻帶可單獨進行增益調整。每段頻率中心率(center freguency)相差1/3倍頻程。電聲學把中心頻率為2:

1的頻率間隔稱為倍頻程。1/3倍頻程是在一個倍頻程的頻率之間,插入兩個中心頻率,使這四個頻率之間依次相差1/3個倍頻程,此時四個頻率的比例為1:1.

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2和關係。專業均衡器幾乎全是按1/3倍頻程等分的。總之分得越多,頻寬也就越窄,q值就會越大。

每段頻率由一個推位電位器控制,電位器鍵的位置可表示出直觀的均衡頻率曲線(erect equaliser),均衡器因此而得名。

均衡器可以覆蓋10個倍頻程的頻率範圍,它的每段中心頻率可以對稱峰谷式提升和衰減的最大電平值為士15db,不論提升和截止電平怎樣,它的q值是恆定的,濾波器具有可同形狀的陡度。均衡器適於對現成**作品進行頻率均衡。

引數均衡器(parametric equaliser)有兩種型別,完全引數式和準引數式(full—and和quasi—parameter),這兩種型別區別是:全引數式有三種完全非互相作用的控制調整引數,即峰值提升(peak boost)或谷式衰減(slap fade)的db單位量、頻率(受均衡作用影響最大的頻率)和可調整的q值。以上三個引數可任意調整而無互相影響。

而準引數式的均衡器在調節與/或均衡控制時,q值會發生變化而影響到中心頻率兩則的頻率,即頻寬發生變化,形象地比較完全引數式和準引數式均衡的不同,即在做無限深度(fat)下凹處理時完全引數式均衡器能很好地消除某一頻率段上的有害聲音,而準引數式均衡器由於有互易作用而受到限制,不適於消除固定頻率上的干擾聲。

總的說,引數均衡器在應用上是音質加工的有力工具,它可用於前期錄音和後期二度加工,其作用與圖示均衡器不同,設計精良的引數均衡可以根據聲學共振校正頻響峰值,對某個聲音做單頻均衡或對某個樂器的音色(tone color)做較大程度的修改或衰減單頻干擾噪聲,因此在改善音響效果的作用是顯著的。

專業引數均衡器在效能和指標上更有明顯優勢。如某種模擬化數字控制機型,可程式設計序的立體聲雙跟蹤,有8個儲存組,可寄、存(ram)64個資料,為復儘可雜的均衡處理提供了方便。並可通過序列匯流排和計算機聯接。

對於錄找諧振點、顯示輸入和輸出增益、消減和提升電平及選定q值等都通過電子數字顯示,輸入增益和輸出增益調節可在250擋內選擇。無論中心頻率、q值、增益的調整都可以通過按鍵調整,並都有“加速控制”功能(按住鍵的時間越長,各個引數的變化就越快)。它可以與計算機聯接,由於計算機鍵盤控制整個功能和從螢幕上監視資料。

並且lock按鈕可鎖住面板上所有控制鍵,須經鍵盤打入密碼才能解除lock功能。

有些全引數均衡器效能指標很高,如;最大提升可達成18db;最大消減可達25db;頻頻寬度可在1/12頻程至5倍頻程內隨意調整;中心頻率的上限可達30khz。並且已發展到全數字化的處理了,對於與數字錄音配套有積極作用。

二eq的內涵

既然調整某些頻率的聲音響度可以達到頻率均衡的目的,那麼eq的調整是否可以理解為簡單的調整高低頻呢?其實,eq的內含並非像我們想象的“加點兒高低音或加點兒低音”那麼簡單。

在談這個問題時以前,我先簡單介紹幾個概念。任何物體的發聲市都離不開振動,發聲物體在每秒鐘內振動次數的單位為hz,這種單位進間內的週期現象為頻率。振動頻率的基頻(或稱基波)決定了音高。

頻率為基頻整數倍的正弦,振盪為諧波。頻率為基頻二倍的正弦,振盪是二次諧波,**家們把二次諧波稱之為每泛音,它比基頻高八度。三次諧波頻率是基頻的三倍,又叫第二泛音。

諧波確定波形並使得各種樂音的聲音有所區別,甚至在同一個音上,由於各次諧波數目不同、強弱關係不同便構成了不同的音色。換句話說,音色是物體振動頻率之間的關係及特性決定的。這些與音色有關的特性包括諧波、共振峰和時間過渡特性,而決定一個樂器主音色的關鍵是最初幾個諧波的強度,

最強的諧波為中心共振頻率,也是共振峰頻率。

每個較低次數的諧波,當它響度高於其它次數諧波時,就會生產它自己的特徵影響,從而使音色發生變化。最簡單的分類是:將較低次數的諧波分為兩組,奇次諧波(一次、三次、五次等)和偶次諧波(二次、四次、六次等)。

就**而言,二次諧波(一個倍頻程)比基波高一個八度,能給聲音增加力度,使之更加豐滿。三次諧波的聲音是比較“沉悶”的,但一個強的三次諧波可以使音調變得較為柔和。四次和六次諧波則產生“合唱隊”的聲音。

強三次諧波加五次諧波就會給聲音賦予“金屬”質感。當這種聲音的振幅加大時,就會產生令人討厭的音調。一個強二次諧波和一個強三次諧波的結合就會打破“沉悶”的效果。

如果再加上四次和五次諧波就會使音色變得開放。七次諧波以上的那些高諧波會產生尖銳的聲音。如果七次、九次、十次這些與**不相關的諧波成份太多時,就會產生刺耳的不協和音訊。

就**而言,分波中不協和的音越多,或者不協和分波的強度大於協和分波,聲音肯定難聽,由於人耳聽感對這些屬於邊諧波的聲音很敏感,因此控制它們的振幅是極其重要的。但是邊諧波振幅的增加(指六次諧波以上的諧波)或減少幾乎與響度成正比。對人耳來說,邊諧波的平衡是極為重要的響度訊號。

那麼,在泛**系列中,人耳聽感與諧波次數就**而言又有什麼內在關係呢?

在樂音來說,基波與諧波的關係是符合泛音列的。樂音都是複合音,聲譜的特徵與**時程的和諧程度完全一致,為了簡要說明問題,可參見下表。

人耳聽感與音程、頻率、諧波對應關係

和諧性音程頻率比諧波次數

全和諧純一度1/11(基波)

純八度2/12、4、8、16

純五度3/23、6、12、24

純四度4/321

半和諧大三度5/45、10、20

小三度6/519

大六度5/313

小六度8/525

不和諧大二度9/89、8

小二度17/1617

大七度15/815

小七度7/47、14

增四度11/811、22、33

通過這個**,我們可以根據任何一個基頻找到與它和諧的或不和諧的頻率來,只要通過簡單的整數倍乘法就可以知道任何一次諧波的頻率數值,便於調整eq,而不是盲目的開始。但是,各次諧波組合的格局還必須體現出相對強度的頻譜態來。換句話說,我們必須瞭解音色與頻譜的對應關係,只有掌握了這個規律,才能作到真正的有的放矢。

下面,我們就以穩定音的頻譜來介紹幾種曲型的音色譜態對應關係。

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