在劇場(chǎng)、會(huì)堂、歌舞廳等的專業(yè)音響設(shè)備中，除了節(jié)目源設(shè)備、放大器、調(diào)音臺(tái)之外，還使用許多信號(hào)處理設(shè)備，以美化音色、提高音質(zhì)、增強(qiáng)各種音響效果。所以，這些信號(hào)處理設(shè)備廣義上說(shuō)都是效果器。  

　　所謂信號(hào)處理，就是對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行加工、變換等。在專業(yè)音響中，信號(hào)處理或加工主要有如下方面。   

　�、俜�度處理。側(cè)重于幅度處理的設(shè)備有壓縮器、限制器、擴(kuò)展器、噪聲門、降噪器等。     

　�、陬l率處理。側(cè)重于頻率處理的設(shè)備有均衡器、激勵(lì)器、反饋抑制器、變調(diào)器、分頻器等。     

　�、蹠r(shí)間處理。側(cè)重于時(shí)間處理的設(shè)備有延遲器、混響器等。

　　在信號(hào)處理設(shè)備中，還經(jīng)常遇到數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，它是采用數(shù)字技術(shù)的信號(hào)處理設(shè)備，可以看作卜述幾方面的綜合處理，并常以數(shù)字程序方式存儲(chǔ)。通常，人們習(xí)慣上所稱的效果器往往是指混響器或數(shù)字信號(hào)處理器。

　　一、頻率均衡器的作用和類型 

　　頻率均衡器在廳堂擴(kuò)聲中應(yīng)用很多，其主要作用如下。     

　�、傩Ｕ�音響設(shè)備產(chǎn)生的頻率畸變，既能補(bǔ)償各種節(jié)目信號(hào)中欠缺的頻率成分，義能抑制過重的頻率成分。     

　　②校正室內(nèi)聲學(xué)共振特性產(chǎn)生的頻率畸變，彌補(bǔ)建筑聲學(xué)的結(jié)構(gòu)缺陷。     

　�、垡种坡暦答�，改善廳堂擴(kuò)聲的質(zhì)量。     

　�、苄揎椈蛎阑�音色，提高音質(zhì)和音響效果。 

　　例如，在廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)安裝完畢后，由于廳堂聲學(xué)共振而使擴(kuò)聲系統(tǒng)(包括傳聲器、放大器、音箱、房間的傳輸特性)的頻率特性曲線起伏很大，這時(shí)就可借助頻率均衡器(房間均衡器)，通過提升(或衰減)由于廳堂對(duì)某些頻率而造成的谷點(diǎn)(或峰點(diǎn))，使總響應(yīng)特性趨十平坦，這就是所謂的鏡像均衡。對(duì)于存在聲反饋的擴(kuò)聲系統(tǒng)，在均衡處理之前，要使擴(kuò)聲系統(tǒng)穩(wěn)定，最大增益只能大到使頻響曲線中的最大峰點(diǎn)接近自激之處。此時(shí)，除最大峰點(diǎn)附近很窄的頻段外，人部分頻段內(nèi)的擴(kuò)聲增益都很低，常常不能滿足使用要求。借助頻率均衡器處理后，大的峰點(diǎn)被消除，頻率特性變均勻了，使所有頻率點(diǎn)的擴(kuò)聲增益都有相當(dāng)大的提高。至于利用頻率均衡器來(lái)修飾音色、提高音質(zhì)是大家所共知的。

　　四種類型頻率均衡器曲線

　　均衡器按頻率特性形狀可分為四種類型，如圖所示。圖(a)為斜坡型(Shelving)均衡器的頻率特性，這類均衡器又稱架形均衡器，用于在寬的頻率范圍內(nèi)對(duì)高頻和低頻進(jìn)行提升或衰減，即通常所說(shuō)的音調(diào)控制。它的特性變化較平緩，不適于對(duì)音色進(jìn)行細(xì)微調(diào)節(jié)。峰谷(Presence)型均衡器的基本形式是單峰諧振特性，用于對(duì)某一頻帶進(jìn)行提升或衰減，通常使用若干個(gè)諧振頻率，如圖(b)所示，可用來(lái)進(jìn)行較細(xì)致的音色調(diào)整。     

　　圖(c)為圖示均衡器的頻率特性，它的面板裝有一排推拉式電位器，每個(gè)電位器對(duì)應(yīng)一個(gè)中心頻率。整個(gè)音頻范圍(從低頻到高頻)一般分為9—31個(gè)中心頻率，它調(diào)整的頻響曲線可以從推拉電位器推桿所處的位置直觀地顯示出來(lái)，因此稱為圖示均衡器。     

　　圖示均衡器按頻率劃分可分為倍頻程( oct)式、1/2倍頻程式和1/3倍頻程式等幾種。常見的是倍頻程式和1/3倍頻程式兩種。所謂倍頻程式，是指相鄰頻段的中心頻率相差一倍，即ƒ2/ƒ1=2n。1/3倍頻程式是，n= 1/3，即ƒ2/ƒ1=21/3。國(guó)際卜對(duì)倍頻程與1/3倍頻程的各中心頻率都有規(guī)定(參見第二章表2-1)：倍頻程式的中心頻率一般設(shè)在63Hz、125Hz，250Hz、500Hz、lkHz、2kH、4kHz、8kHz和16kH共9個(gè)頻率卜，所以有時(shí)也稱為9段均衡器。1/3倍頻程式的中心頻率定為20Hz、25Hz. 31.51Hz、40Hz、50Hz、63Hz、80Hz、100Hz、125Hz、160Hz、200Hz、250Hz、315Hz. 400Hz、500Hz、630Hz. 800H、lkHz、1.25kHz、1.6kHz、2kHz、2.5kH、3.15kHz、4kHz、5kH、6.3kHz、8kHz、10kHz、12.5kHz、16kHz、20kHz，即把整個(gè)音頻范圍(20Hz～20kHz)分為31個(gè)頻率點(diǎn)，因此通常稱為31段均衡器。有時(shí)將其兩端頻率(如20Hz、25Hz、31.5Hz、20kHz)省掉幾個(gè)，就成為27段或30段的均衡器。顯然，對(duì)于房間特性均衡用的頻率均衡器，頻段劃分越窄，越有利于進(jìn)行房間特性補(bǔ)償，但頻率點(diǎn)增多。目前最常用的是27～31個(gè)頻率點(diǎn)的1/3倍頻程頻率均衡器。

　　上述均衡器都是中心頻率固定而調(diào)整各點(diǎn)的提升或衰減的幅度。還有一種均衡器，如圖(d)所示，其中心頻率、Q值(對(duì)應(yīng)于該中心頻率的帶寬)和提升(或衰減)幅度三種參數(shù)都分別可調(diào)，所以稱為參量均衡器。這種參量均衡器的頻率點(diǎn)較少，但它可在整個(gè)音頻范圍內(nèi)方便、精確地進(jìn)行各種節(jié)日信號(hào)的均衡處理，也可用來(lái)對(duì)某些頻帶大幅提升以形成特殊音響效果，或者用來(lái)大幅抑制某一頻率點(diǎn)以濾除特定的干擾或噪聲，又盡可能少地?fù)p失有用信號(hào)。近來(lái)，調(diào)音臺(tái)中也大量采用參量均衡器或半?yún)⒘烤�衡器方式�?#8194;

　　圖所示為31段圖示均衡器的控制曲線示意圖

　　二、均衡器的主要技術(shù)指標(biāo)  

　　(1)頻率點(diǎn)數(shù)(段數(shù))     

　　均衡器的中心頻率設(shè)置如前所述，是有一定規(guī)律的，例如倍頻程、1/2倍頻程和1/3倍頻程等。通常，頻率點(diǎn)數(shù)越多，其頻帶寬度越窄，Q值越高。 

　　(2)均衡量     

　　亦即控制范圍，它是指均衡器對(duì)中心頻率所對(duì)應(yīng)信號(hào)的最大提升量或最大衰減量，常用分貝表示。其規(guī)格有±6dB、±12dB、±15dB、±18dB等。數(shù)值越大，表示控制能力越強(qiáng)。 

　　(3)諧波失真     

　　通常要求諧波失真應(yīng)不大于0.1%。  

　　(4)等效輸入噪聲級(jí)     

　　這是與信噪比相對(duì)應(yīng)的指標(biāo)。其值越小，信噪比越好。通常要求等效輸入噪聲不大于-90dB。     

　　(5)對(duì)于參量均衡器還有Q值和中心頻率調(diào)整范圍     

　　Q值又稱品質(zhì)因數(shù)。Q值越高，均衡器提升或衰減曲線越尖銳，帶寬(頻帶寬度)也越窄;反之，Q值越低，帶寬越寬。Q值調(diào)整范圍通常在0.3～20之間。參量均衡器各中心頻率調(diào)整都可以在一定范圍內(nèi)變化。通常頻率點(diǎn)分得越多，其對(duì)應(yīng)的中心頻率范圍越小，Q值越大，并且各頻段之間應(yīng)有過渡(或稱相互交叉)的頻率點(diǎn)。     

　　頻率均衡器常見的專業(yè)級(jí)名牌產(chǎn)品有美國(guó)的UREI、ART、DOD，英國(guó)的Rebis、KLARK-TEKNIK，法國(guó)的SCV，日本的YAMAHA等。下面介紹日本公司生產(chǎn)的兩種均衡器產(chǎn)品。

　　1.日本YAMAHA的Q2031A型雙通道頻率均衡器     

　　它是在20Hz～20kHz音頻范圍內(nèi)的31段1/3倍頻程立體聲圖示均衡器，其系統(tǒng)框圖如圖所示。各通道都有斜率為12dB的高通濾波器，截止頻率為20～200Hz可調(diào)。開機(jī)后自動(dòng)靜噪3～5s，防止瞬間沖擊對(duì)功放或音箱的損害。Q2031A型雙通道頻率均衡器的主要性能如下。     

　　頻響：20Hz～20kHz，±0.5dB。     

　　諧波失真：<0.1%。 

　　噪聲級(jí)：-96dB(EQ平直，位于0dB)。

　　增益控制范圍：±12dB或±6dB。   

　　YAMAHA的Q2031A型雙通道頻率均衡器系統(tǒng)框圖

　　2.日本SONY公司的SEQ-9型立體聲圖示均衡器     

　　SEQ-9型圖示均衡器為雙通道9段均衡器。該機(jī)可有多種節(jié)目源輸入。輸入靈敏度為245mV(-10dB)，輸入阻抗為5kΩ。9個(gè)頻率點(diǎn)為63Hz、125Hz、250Hz、500HZ、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz、16kHz。它適用于劇場(chǎng)、會(huì)堂、歌舞廳等使用。SEQ-9型立體聲圖示均衡器的主要參數(shù)如下。     

　　頻響：20～20000Hz，(-1.5～0dB)。     

　　諧波失真：<0.05%。     

　　噪聲級(jí)：85dB。     

　　增益控制范圍：±10dB或士5dB兩擋。 

　　下面以YAMAHA 2031型均衡器為例，說(shuō)明圖示均衡器的使用方法。

　　YAMAHA 2031型均衡器的系統(tǒng)框圖如上圖所示(只畫出一路)，其前面板如下圖所示。 

　　YAMAHA2031型均衡器的前面板

　　各控制鍵說(shuō)明如下。     

　　(1)電源開關(guān)鍵POWER ON/OFF。按下后，電源接通，相應(yīng)的指示燈亮。再按一次，電源斷開，指示燈熄滅。  

　　(2)范圍選擇鍵RANGE。用來(lái)選擇圖示均衡器的控制范圍。該鍵在正常位置時(shí)，控制范圍為±12dB。按下該鍵后，控制范圍縮小，但控制精度提高。    

　　(3)高通濾波器開關(guān)HPF。用來(lái)選擇是否在圖示均衡器之前加入高通濾波器。在正常(抬起)位置時(shí)，高通濾波器斷開，輸入信號(hào)直接進(jìn)入圖示均衡器。按下該鍵后，高通濾波器接通，輸入信號(hào)經(jīng)過高通濾波器后再進(jìn)入圖示均衡器，這時(shí)左邊的指示燈點(diǎn)亮。     

　　(4)均衡開關(guān)EQ。用來(lái)選擇是否接入均衡器。該鍵在正常位置時(shí)，均衡器斷開，輸入信號(hào)不經(jīng)均衡處理而直接輸出，或者說(shuō)均衡器被旁路。按下該鍵后，均衡器接通，輸入信號(hào)經(jīng)過均衡器的均衡處理后才輸出，這時(shí)左邊的指示燈亮。該鍵可以幫助我們比較均衡前后的效果有什么不同，或者需要迅速取消某種特殊的均衡效果時(shí)也是十分有效的。

　　注：有時(shí)該鍵的英文標(biāo)記是：IN/OUT或BYPASS(直通)。

　　(5)輸入電平控制鈕LEVEL。用來(lái)調(diào)整本機(jī)的輸入靈敏度，以適應(yīng)不同信號(hào)源的輸出電平。輸入信號(hào)電平太低會(huì)降低信噪比，而輸入信號(hào)電平太高又會(huì)導(dǎo)致過激失真。調(diào)節(jié)該鈕，以峰值指示燈PEAK偶爾閃亮為佳。     

　　注：有時(shí)該鍵的英文標(biāo)記是GAIN。     

　　(6)高通濾波器HPF。用來(lái)調(diào)節(jié)高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率，本機(jī)的轉(zhuǎn)折頻率在20～200Hz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，低于所選轉(zhuǎn)折頻率的信號(hào)將以每倍頻程12dB的斜率迅速衰減。     

　　該功能的作用如下。     

　�、倏梢杂脕�(lái)消除房間中的低頻駐波。     

　�、谙�除演唱時(shí)的氣流或風(fēng)在傳聲器中引起的低頻噪聲。     

　　③減小各種原因引起的交流噪聲。

　　(7)提升/衰減控制BOOST/CUT。用來(lái)控制各自對(duì)應(yīng)中心頻率處信號(hào)的提升或衰減幅度。置于中間時(shí)，對(duì)該頻率的信號(hào)不提升也不衰減，向上推動(dòng)該電位器，就會(huì)將其對(duì)應(yīng)頻率的信號(hào)加以提升;反之，向下拉電位器就是將信號(hào)加以衰減。事實(shí)上，這31個(gè)電位器所形成的曲線形狀就是該均衡器此時(shí)的頻響曲線。 

　　后背板如圖所示，各插口和開關(guān)說(shuō)明如下。

　　YAMAHA2031型均衡器的后背板

　　①輸入插座INPUT。包含兩個(gè)平衡式的卡儂插座和兩個(gè)非平衡式的大二芯插座，可選用其中的一組輸入。輸入電平為+4dB/-20dB，輸入阻抗為15kΩ。 

　�、谳斎腚娖竭x擇INPUT LEVEL。有+4dB和-20dB兩擋可供選擇。根據(jù)前面所連設(shè)備的輸出電平來(lái)設(shè)定，通常應(yīng)設(shè)在+4dB擋上。     

　�、圯敵霾遄鵒UTPUT。包含兩個(gè)平衡式的卡儂插座和兩個(gè)非平衡式的大二芯插座，可選用其中的一組輸出。輸出電平為+4dB/-20dB，輸出阻抗為150Ω。  

　　④輸出電平選擇OUTPUT LEVEL。有+4dB和-20dB兩擋可供選擇。根據(jù)后面所連設(shè)備的輸入電平來(lái)設(shè)定。    

　　⑤、⑥是8腳輸入變壓器的插座和旁路開關(guān)，是專門為美國(guó)和加拿大機(jī)型設(shè)計(jì)的。     

　　三、均衡器的使用 

　　應(yīng)用均衡器能美化人聲或樂器聲的音質(zhì)，因此正確使用均衡器顯得十分重要。為了正確使用均衡器，不僅需要掌握各類均衡器的性能和特點(diǎn)，還要熟悉音頻各頻段的音質(zhì)特點(diǎn)，以及各種聲源的基本頻率范圍。均衡器的不同頻段對(duì)音質(zhì)或聽感的影響不同。根據(jù)試驗(yàn)和人們的經(jīng)驗(yàn)，一般可將頻段與聽感的對(duì)應(yīng)分成以下六個(gè)部分。 

　　(1) 16～60Hz(超低音) 

　　提升這一頻段，給人以強(qiáng)有力的感覺。提升20Hz以下，可增加(如Disco)空氣振動(dòng)感;提升60Hz，可強(qiáng)化聲音的力度，給人以震撼感，但過于提升會(huì)使樂器聲渾濁不清。 

　　(2) 60～250Hz(低音) 

　　節(jié)奏聲部的基礎(chǔ)聲，決定音樂的平衡，使其豐滿或單薄。提升過多會(huì)出現(xiàn)“隆隆”聲。其中提升100Hz可產(chǎn)生逼真的低音提琴重放效果。但對(duì)語(yǔ)言聲，在100Hz以下衰減6～12dB可增加語(yǔ)言的清晰度。100～250Hz頻段影響聲音豐滿度，但過多會(huì)使樂聲渾濁，增大疲勞感。

　　(3) 250Hz～2kHZ(中音) 

　　包含有大多數(shù)樂器的低次諧波，影響音色。其中l(wèi)～1.5kHz提升4～5dB，聲音的亮度與層次均有所增進(jìn)，音色既明亮又滑爽，對(duì)男聲尤為明顯。其中提升300～500Hz可增加音樂的力度，可使還原的人聲更逼真，尤其330Hz給人以聲音的堅(jiān)實(shí)感，使低音柔和豐滿。但330Hz提升過多，會(huì)產(chǎn)生“嗡嗡”的“浴室效應(yīng)”。500Hz對(duì)力度影響很大，提升2～4dB便好像湊到聽者面前發(fā)聲一樣，給人以親切感和縱深感。提升1000—2000Hz，會(huì)發(fā)出金屬聲。 

　　(4) 2—4kHz(中高音) 

　　是人耳最靈敏的聽覺范圍，對(duì)聲音明亮度影響最大，此段提升2～4dB，能增加人聲的亮度，但提升過多時(shí)，特別是3000Hz會(huì)產(chǎn)生聽覺疲勞，對(duì)中高頻的層次感有所破壞。 

　　(5) 4～6kHz(高音) 

　　該頻段為臨場(chǎng)感段，可增加語(yǔ)言和樂器聲的清晰度。適當(dāng)提升該頻段能使聲音明亮突出，有利于提高聲音的清晰度和豐富層次。4.5kHz具有穿透力。5～6kHz以上如有明顯衰減，會(huì)使聲音暗啞無(wú)色彩。該頻段響度過大會(huì)產(chǎn)生使人難以忍受的刺耳聲。 

　　(6) 6～16kHz(特高音) 

　　該頻段能整體控制聲音的明亮度和清晰度，特別是在12kHz處，但過于強(qiáng)調(diào)該頻率，會(huì)使語(yǔ)言產(chǎn)生齒音。該頻段提升太多，易產(chǎn)生咝聲，使聲音刺耳。 

　　常用樂器與聲音的均衡頻率

　　總之，如果將整個(gè)聲音頻段的聽感分為三段，則低頻段重在渾厚與豐滿度，中頻段重在明亮度，高頻段重在清晰度。一些常用樂器與聲音的均衡頻率如表所示。

　　以上介紹的主要是在錄音、調(diào)音或節(jié)目錄制中的均衡器使用方法，下面介紹均衡器在聽音和放聲中的使用方法。由于家庭影院和組合音響的發(fā)展與普及，本來(lái)用于專業(yè)音響的均衡器(如圖示均衡器)也廣泛用于家庭影院、錄音機(jī)和組合音響中。圖示均衡器或多頻音調(diào)控制器在聽音和放聲中的使用一般如下。 

　　①收聽調(diào)幅廣播時(shí)，由于調(diào)幅廣播的頻帶較窄，其高頻最多只能放送到5～6kHz，因此適當(dāng)?shù)厮�減100Hz以下和6kHz以上的頻率分量，可以改善信噪比。 

　�、谑章犝{(diào)頻廣播時(shí)，由于調(diào)頻廣播節(jié)目的頻帶寬、信噪比高，此時(shí)圖示均衡器各頻段推鈕宜放在中央平直位置或適當(dāng)?shù)靥嵘�高、低頻，以充分發(fā)揮調(diào)頻廣播音質(zhì)好的特點(diǎn)。 

　　③播放音樂節(jié)目時(shí)(如管弦樂曲)，可將低頻(如60Hz或100Hz)和高頻(如10kHz或15kHz)提升到最大，lkHz中頻點(diǎn)不提升或稍微衰減，而300—500Hz及3～5kHz適當(dāng)提升一些。從面板上推鈕連成的圖形來(lái)看，多頻段圖示均衡器的推鈕呈“V”形，這樣放出來(lái)的音樂層次分明，聲音明亮，低音豐滿。 

　�、懿シ弄�(dú)唱、合唱歌曲時(shí)，可將高頻端置于正中位置，3～5kHz頻段稍微衰減，100Hz和1000Hz頻段稍微提升，300Hz頻段提升至最大，這樣可突出歌曲的基礎(chǔ)聲部，使歌曲聽起來(lái)增加了一定的力度和清晰度。若要使歌唱演員主音鮮明，主要調(diào)節(jié)1000Hz附近的頻率，這可使主音有一種深度感。 

　�、莶シ耪Z(yǔ)言節(jié)目時(shí)，一般與播放音樂節(jié)目時(shí)的調(diào)節(jié)相反，即1000Hz頻段提升，300～500Hz和3～5kHz頻段適當(dāng)提升些，低頻段和高頻段一般不提升或稍微衰減，即從面板卜推鈕連成的圖形上看呈倒“V”形。這是因?yàn)檎Z(yǔ)言的頻譜集中在300～4000Hz，故卜述調(diào)整可提高語(yǔ)音的清晰度，并使背景顯得安靜。 

　　⑥播放磁帶節(jié)目時(shí)，圖示均衡器一般放在平直位置，或適當(dāng)提升高頻、低頻分量。如果磁帶噪聲較明顯，可適當(dāng)降低高頻段，以減少磁帶本底噪聲。 

　　當(dāng)然，以上調(diào)節(jié)還要看節(jié)目的內(nèi)容和各人的愛好而定，此外還要考慮音響設(shè)備和音箱的特性以及聽音房間環(huán)境的聲學(xué)特性的補(bǔ)償?shù)取?