主要影响频响的信号处理

3.主要影响频响的信号处理

能影响信号频响的处理方法，大概是除了音量控制之外的最重要的声音处理手段了。这些处理方法可以“净化”音频信号，使其更容易与其它信号互换（例如，调整同期声和ADR录音的音色以使它们更加一致），还可以调整响度效果（给低于原始电平音量还音的声音加上低频），还有，通常能使声音更清晰或更优美，或者为了获得某种效果而故意使声音更难听。

要成为一名混录师，大多数必要的听力训练都与电平及频率响应的处理有关，而其它诸如动态处理等因素就相对次要一些。之所以如此，是因为在很多时候，只有当声带上不出现能引起观众注意的意外的电平或频率响应变化时，才能保持好的连贯性。声音中的变化必须“平滑”，这样观众才不会被其干扰。

均衡（equalization）和滤波（filtering）是决定频率响应的两个主要处理手段。尽管其中任何一个都可以影响从次低音到三倍频程高音间的任何频段，但两者有一个本质的不同。滤波本质上是要将某个频率范围从输出信号中滤除掉。因而，这种过滤器的作用对频率的改变十分迅速。实际上，滤波器就是通过其作用的频率与其在每倍频程降低多少个分贝数的斜率来确定的。一台实用滤波器的斜率，其输出频率变化的速率，一般要比均衡器大得多。

1）均衡

差不多每个人都有过在立体声系统中调控低音和高音的经验。均衡（equalization）就是改变频率响应处理的专业名称，类似于立体声音响系统上的音调控制钮的作用。但是，只有最简单的专业设备才会只为这一重要功能仅设置两个控制钮。混录调音台每一个输入通道上通常都可以找到节目均衡器（program equalizer），其音频频谱一般被分成三或四部分，这些部分可能被叫作低频、中低频、中高频和高频控制。或者，中间的两个控制可被标记为中频1和2。

每一个主均衡器控制叫作EQ，是按到达设定的极限值时会产生多少分贝的变化来设定频率点的。比如±12dB。这些主控钮可由其它可连续调节的旋钮或开关予以补充，在使用时也提供了更大的灵活性。如果有的话，这些额外的控制钮可影响频率参数和均衡曲线，因此，有时将该设备称作参数均衡器（parametic equalizer）。

这些辅助控制中最常用的，是对EQ控制最活跃的频率范围进行调整的控制功能。注意，各个控制钮的频段可能被设置为相互交叠的，这样就产生了一种可能，即可以进行双倍的提升，或者将两个控制钮视为一个控制钮来切断信号。

第二个最有可能用到的是可以改变均衡控制曲线基本形状的控制功能。均衡控制的两种曲线为钟形曲线和架式曲线。钟形曲线以特定频率为中心，在最大提升或衰减时曲线看起来像钟的轮廓，中心频率凸起或倒置。架式曲线很像传统的音调控制：一旦提升或衰减，从控制的中心频率到音频频段终端的整个频率范围都会受到同样的影响。因而，此类控制钮通常只会在多频段均衡器的最低和最高频段见到。

对二者的使用，取决于均衡的原因和目的。例如，采用架式曲线特性来克服由于传声器上蒙布过多所产生的压抑和沉闷的声音；而钟形曲线可用来对特殊乐器的泛音作精确均衡。架式曲线均衡器是大刀阔斧式的，而钟形曲线均衡器则更为精确具体。

第三种最常用的控制叫作“Q值调节”。这关系到有关频率的控制功能的“尖锐度”。两个不同的控制可以有相同的中心频率和增益值，比方说2kHz时提升8dB，但是达到这种增益值的方式，可以很窄，而对相邻频率范围没有什么影响；也可以很宽，从而对远离均衡器中心频率的频率也产生效果。带宽“窄”的均衡器Q值就高，“宽”的则Q值低。由于低Q值能影响更重要频段的响应，因而通常更容易听出来。低Q值通常用作节目均衡，除非是某个窄频段内出现的特殊问题不易解决，在这种情况下高Q值的均衡器就因其对中心频率以外频段作用甚微而十分有用了。

于是专业均衡器就可能在每个频段有多达3个的旋钮或开关，而常见的是分成4个频段，那么这种情况下就会有12个控制钮来对频率响应产生作用。这些节目均衡器通常可以在各个单独信号通路上找到。拥有众多输入端子的大型后期制作调音台，仅均衡旋钮就多达几百个，充分体现了均衡在后期制作中的重要性。

另一种类型的均衡器也常见于混录调音台，只是并非每个通道上都有。图示均衡器（graphic equalizer）有一排复合旋钮，可用来“绘制”需要的频率响应曲线，提供了一种非常易于掌握的人机界面。在频率范围内的控制旋钮数目因控制模式的不同而有变化，以6个最为常见。曲线通常是钟形的，而且多数图示均衡器不能提供参数选择，其控制钮对应的频率点和曲线形状都是固定的。这种均衡器按需要接入信号通道，既可以接入个别单独通道，也可以更多地接入编组通道中。由于调音台操作界面空间的不够，近年来，图示均衡器的使用日渐减少。

大多数用作节目均衡的均衡器，我们都已经讨论过了，但均衡还有另外一种重要的用途，就是按照特定标准在一个房间里建立一套音响系统，以使这个房间的声音与其它按同样标准调校的房间的声音具有互换性。对此类均衡，就要用到一台对听觉范围内的重要频段进行控制的装置，以实现更好的均衡。1/3倍频程频段近似于听觉临界波段（低频端较宽而高频端较窄），于是，1/3倍频程频段均衡器就经常用于混录棚、审片室和影院声场的均衡，以取得音频频谱的一致平衡（表10.1）。尽管调控细节各有不同，但调控的典型频率范围都从以25Hz到20kHz为中心频率开始，每两个频率点之间相差1/3倍频程，共计30个频段。

这么多数量的频段，使得此类均衡对节目均衡而言笨拙不堪。有太多的参数要处理。配备有测量仪器的技师们可以很好地使用此类均衡。从声级仪上输出一个粉红噪声（pink noise）信号，该信号包含所有频率，它在所有等量频率分配中包含有相等的能量，然后用一个，或更理想地使用多个测量传声器和方位，对粉红噪声做电声测量，籍此均衡整个房间（equalizing the room）。

2）滤波

滤波器因其在操作中“更为有力”而与均衡器颇有不同。它们主要是用来滤除（Filtering）输出信号中的某些频率。通常，滤波器的作用体现在对声音的修正操作中，以滤掉录音中的噪声，特别是低频噪声。

滤波器可剥离音频频谱中的任何部分。滤波器最常用于削弱低音，而频谱中的其它部分通过滤波器不会有本质的改变。这样的滤波器在专业领域里被称为高通滤波器（high-pass filter），因为它让高频通过而削弱低频。而另一方面，完全一样的装置在家用设备上叫作低切滤波器（low filter或low-cut filter）。“准专业（prosumer）范畴内”的那些血统不明的设备，使用的是不确定的名称，但不管是高通还是低切，指的都是同一件事物。

不同类型的滤波器和它们的典型用途如下：

·高通（低切）滤波器［high-pass（low-cut）filter］：用来去除去过多集中在低频段的房间噪声。

·低通（高切）滤波器［low-pass（high-cut）filter］：用于音乐录音，有助于将录音棚中正在演奏的低频乐器与其它乐器隔离开来。通过除去录音时低音乐器前方传声器串进来的其它乐器的高音，增强对干扰串音的隔离效果。

·带通滤波器（bandpass filter）：由高通和低通组合而成的滤波器。它的一个用途有如“电话滤波器”。这样叫是因为其限定可听频率范围的方式，与电话对声音频率的限制相类似。

·陷波滤波器（notch filter）：大幅度削弱某个狭窄频率范围的滤波器。用来去除音调噪声很有效，比如某种“呜呜”声和“哨声”。陷波滤波器的中心频率和陷波宽度通常可以进行调校。

多数这类滤波器以信号每降低3dB时的频率和相对于频率的斜率（每倍频程的分贝数）来设定频率点。典型的滤波斜率是每倍频程12或18dB，或较少用到的24dB。陷波滤波器是唯一不用每倍频程的分贝数来划分的。因为它的斜率相当陡直。