Vollständiger Leitfaden zur Audioentzerrung und EQ-Hardware/-Software

Vollständiger Leitfaden zur Audioentzerrung und EQ-Hardware/-Software

Equalization (EQ) ist eines der wichtigsten Werkzeuge, wenn es um Audiomischung geht. EQ hat, wenn er richtig verwendet wird, einen Platz in fast allen Signalketten und arbeitet daran, die Gesamtqualität des Audios und des Mixes selbst zu verbessern.

Was ist Audio-Entzerrung? EQ ist der Prozess der Anpassung der Balance zwischen Frequenzen innerhalb eines Audiosignals. Dieser Prozess erhöht oder verringert die relativen Amplituden einiger Frequenzbänder im Vergleich zu anderen Bändern mit Filtern, Verstärkungen und Schnitten. EQ wird beim Mixing, Tone Shaping, Crossover, Feedback-Steuerung und mehr verwendet.

In diesem vollständigen Leitfaden zur Audioentzerrung werden wir EQ ausführlich diskutieren und dabei die Funktionsweise von EQ, die Arten von EQ mit Hardware- und Softwarebeispielen, die Verwendung von EQ in verschiedenen Situationen und vieles mehr ansprechen.

Beachten Sie, dass dieser Artikel weit über 10.000 Wörter lang ist. Ich habe Hyperlinks hinzugefügt, um durch den Artikel zu springen, um schneller zu lesen, und Links zu prägnanteren Artikeln zu verschiedenen Themen, die in diesem vollständigen Leitfaden enthalten sind.


Inhaltsverzeichnis


Was ist Audioentzerrung?

In der Eröffnung gab ich eine kurze Antwort darauf, wie EQ die Balance der Frequenzen innerhalb eines Audiosignals effektiv anpasst. Lassen Sie uns diese Definition erläutern, um unser Verständnis der Audioentzerrung zu verbessern.

Mit der Entzerrung können wir die Amplitude einiger Frequenzen relativ zu anderen effektiv erhöhen oder umgekehrt die Amplitude einiger Frequenzen relativ zu anderen verringern. Dies ist allgemein bekannt als Boosten und Schneidenbeziehungsweise.

EQ kann verwendet werden, um bestimmte Frequenzbänder oder Frequenzen über oder unter einem bestimmten Punkt zu verstärken oder zu reduzieren. Es kann sogar verwendet werden, um Frequenzen innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes oder über oder unter einem bestimmten Frequenzband vollständig zu eliminieren. Grenzfrequenzpunkt—mehr dazu in der Abschnitt über Filter.

Eine andere Möglichkeit, EQ zu betrachten, ist als frequenzspezifischer Lautstärke-/Verstärkungsregelung. Wir können einige Frequenzen nach oben drehen, während wir andere herunterdrehen.

Die vom EQ beeinflussten Frequenzen werden typischerweise als „Bänder“ bezeichnet. Ein Frequenzband ist im Wesentlichen ein definierter Frequenzbereich zwischen einem Minimalpunkt und einem Maximalpunkt. Das Frequenzspektrum von Audio-/Schallwellen ist kontinuierlich, so dass EQ nicht nur eine einzelne bestimmte diskrete Frequenz beeinflusst.

Das Anpassen der relativen Amplituden definierter Frequenzbänder mag wie ein unnatürlicher und unerwünschter Effekt erscheinen, mit dem Audio verarbeitet werden kann. EQ ist jedoch tatsächlich eines der wichtigsten Werkzeuge für die Arbeit mit Audio, Punkt.

Von Studio- und Live-Mixe zum Lautsprecherdesign und sogar zu überraschenderen Anwendungen wie Phaserist EQ ein wichtiges Werkzeug für die Arbeit mit einemudio.

In diesem vollständigen Leitfaden zur Audioentzerrung werde ich mein Bestes tun, um Ihnen das zu beweisen!


Eine Anmerkung zum menschlichen Gehör

Bevor wir zu tief in den EQ einsteigen, möchte ich ein paar Grundlagen des menschlichen Hörens durchgehen.

Der allgemein akzeptierte hörbare Frequenzbereich ist definiert als 20 Hz bis 20.000 Hz. Hertz (Hz) bezieht sich auf die Anzahl der Zyklen pro Sekunde, die eine Schallwelle (oder ein Audiosignal, das eine Schallwelle darstellt) vibriert/schwingt.

EQ arbeitet typischerweise im hörbaren Frequenzbereich zwischen 20 Hz und 20.000 Hz, obwohl einige EQ-Einheiten Frequenzen außerhalb dieses hörbaren Bereichs beeinflussen können.

Wenn wir nicht mit reinen, unverzerrten Sinuswellen arbeiten, enthält eine Sound- oder Audiodatei mehrere Frequenzen (einige sind harmonisch, einige sind unharmonisch und einige sind nur Rauschen).

Viele Menschen haben Hörschäden erlitten oder anderweitig die Fähigkeit verloren, den oberen Bereich zu hören, so dass die obere Grenze von 20 kHz oft niedriger ist.

Das untere Ende des hörbaren Bereichs wird mehr gefühlt als gehört. Es verbraucht im Allgemeinen auch mehr Energie in einer Mischung und Tonübertragung.

Die Art und Weise, wie wir Schall hören, hängt auch von der Lautstärke dieses Klangs ab. Dies kann in den Fletcher-Munson-Kurven zusammengefasst werden, die ich unten veröffentlichen werde:

Lassen Sie uns die Achsen und die Linie definieren:

  • Frequenz in Hz (Y-Achse): die Frequenz der Schallwellen. Frequenzen unterschiedlicher Amplituden bilden das Timbre eines Klangs. Hertz (Hz) bezieht sich auf Zyklen pro Sekunde.
  • Schalldruckpegel in dB SPL (Y-Achse): das Verhältnis des Schalldrucks zum Referenzpegel der Hörschwelle. Je größer der Schalldruckpegel, desto „lauter“ wird eine bestimmte Frequenz wahrgenommen. Dezibel (dB) beziehen sich auf ein logarithmisches Verhältnis.
  • Phon (Kurven): Eine logarithmische Einheit des Lautstärkepegels, die die variierende Hörempfindlichkeit über das hörbare Spektrum hinweg berücksichtigt.

Wenn wir uns also die Fletcher-Munson-Kurven ansehen, können wir sehen, dass wir am empfindlichsten auf Frequenzen im Bereich von 2 kHz bis 5 kHz reagieren. Wir können auch sehen, dass Low-End-Frequenzen viel höhere Schalldruckpegel und Energie benötigen, um so laut wie höhere Frequenzen wahrgenommen zu werden. Gleiches gilt für das sehr hochwertige Preissegment im Vergleich zur Mittelklasse.

Ich wollte nur den Rest dieses Artikels mit dieser Einführung in das menschliche Gehör einleiten. Dieses kleine bisschen Wissen wird uns helfen, EQ in diesem Leitfaden zu verstehen.


Beginnen wir mit den Filtern

Um die Audioentzerrung zu verstehen, ist es unerlässlich, dass wir die Filter verstehen, aus denen der EQ größtenteils besteht.

Als ich anfing, diesen Abschnitt zu schreiben, wurde mir klar, wie tief und komplex das Studium elektronischer Filter sein kann. Um die Länge dieses Artikels kurz zu halten und mich mehr auf den EQ als auf die Filtertheorie zu konzentrieren, werde ich die wichtigsten Filtertypen im Detail behandeln. Erwähnen Sie kurz bemerkenswerte Filterstile/-typen und verlinken Sie gegebenenfalls auf detailliertere Artikel.

Bevor wir in unsere Diskussion über Filter einsteigen, lassen Sie uns einige „Housekeeping“ -Definitionen durchgehen.

Passband/Bandbreite: das Passband oder Bandbreite eines Filters bezieht sich auf die Frequenzbereiche, die der Filter „passiert“. Diese Bänder sind bis zu -3 dB definiert. Grenzfrequenzpunkt(e) des Filters.

Stoppband: Das Stoppband eines Filters bezieht sich auf die Frequenzbereiche, die der Filter effektiv herausfiltert. Im Allgemeinen wird ein Dämpfungspegel für das Stoppband eingestellt, und alle Frequenzen auf oder über diesem Niveau (typischerweise in -dB gemessen) werden im Stoppband berücksichtigt. Einige Filter haben ein Flatline-Stoppband oder Stoppbänder mit eigenem Stoppband Grenzfrequenzen mit anderen Filtern ins Unendliche rollen.

Übergangsband: Die Übergangsbänder eines Filters sind die Frequenzbereiche zwischen den Durchlassband- und Stoppbandgrenzen.

Abrollen/Steigung: Das Abrollen (manchmal auch Neigung oder Rock genannt) eines Filters ist die Geschwindigkeit, mit der die Dämpfung in den Übergangsbereichen erfolgt. Roll-off ist im Allgemeinen definiert als Dezibel für Oktave (dB/Oktave) oder Dezibel pro Dekade (dB/Dekade).

Oktave: Eine Oktave nach oben bezieht sich auf eine Verdoppelung der Frequenz und eine Oktave nach unten bezieht sich auf eine Halbierung der Frequenz.

Jahrzehnt: Ein Jahrzehnt nach oben bezieht sich auf eine zehnfache Zunahme der Frequenz, und eine Oktave nach unten bezieht sich auf eine zehnfache Abnahme der Frequenz.

Grenzfrequenz: Die Grenzfrequenz (auch Eck- oder Unterbrechungsfrequenz genannt) ist der Punkt, an dem ein Filter das Signal um 3 dB dämpft (oder verstärkt). Es markiert den Punkt zwischen dem Durchlassband und dem Übergangsband und definiert die Grenzen des Filters BandwiDth.

Mittenfrequenz: das Mittenfrequenz (auch bekannt als Resonanzspitze) gilt für Band-Pass und Bandstop-Filter zusammen mit EQ Glocken-/Peak-Filter und markiert die Mitte des Filters Bandbreite. Das Quadrat der Mittenfrequenz ist gleich dem Produkt der beiden Grenzfrequenzen.

Phasenverschiebung: Phasenverschiebung ist definiert als jede Änderung der Phase, die der Ausgang eines Filters im Vergleich zu seinem Eingang aufweist. Es sei denn, der Filter/EQ ist so ausgelegt, dass er Lineare Phase, wird es eine gewisse Phasenverschiebung erzeugen.

Q-Faktor: Q-Faktor ist definiert als das Verhältnis der Mitten-/Resonanzfrequenz zum Bandbreite des Filters. Höhere Q-Faktoren führen zu engeren Übergangsbändern.

Nachdem das aus dem Weg geräumt ist, lassen Sie uns in die Grundlagen von Audiofiltern einsteigen!

In diesem Abschnitt besprechen wir Folgendes:

Was ist ein Audiofilter?

Was ist ein Audiofilter? Ein Audiofilter ist eine frequenzabhängige Verstärkerschaltung (oder Dämpfungsglied), die innerhalb (und darüber hinaus) des Audiofrequenzbereichs von 20 Hz bis 20.000 Hz arbeitet. Es gibt eine Vielzahl von Filtern, von denen einige verstärken/verstärken, dämpfen/schneiden und/oder übergeben definierte Frequenzbereiche/-bänder.

Wenn es um Audio-Entzerrung geht, können wir den Begriff Filter verwenden, um uns auf einzelne Bänder eines Equalizers zu beziehen. Dies macht Filter zu einem wichtigen Bestandteil der Entzerrung und unseres Verständnisses von EQ.

Filter werden sicherlich in EQ-Einheiten (sowohl Hardware als auch Software) verwendet und können auf anderen Geräten gefunden werden, die eine gewisse Menge an Tonregler oder EQ-Fähigkeiten.

Der ideale Filter

Was ist ein idealer Filter in Audio? Ein idealer Filter (auch bekannt als „Brickwall“-Filter) ist ein Filter ohne Übergangsband. Es passiert jede Frequenz innerhalb seines Durchlassbandes perfekt und eliminiert jede Frequenz in seinem Stoppband vollständig.

Ideale Filter sind genau das, „ideal“. Sie sind in der Praxis nicht wirklich möglich, obwohl einige Filtertypen ihnen sehr nahe kommen können.

Das folgende Bild veranschaulicht (von links nach rechts) ein Ideal Tiefpass, Hochpass, Band-Pass und Bandstop-Filter.

Analoge vs. digitale Filter

Analoge Filter arbeiten mit analogen Audiosignalen und bestehen aus Schaltungen mit analogen Komponenten (Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten, Betriebsverstärker usw.). Digitale Filter hingegen arbeiten mit digitalen Audiosignalen und sind in digitale Chips oder in die Softwarecodierung eingebettet.

Analoge Filter (zusammen mit analogem Audio) werden als „kontinuierliche Zeit“ betrachtet, während digitale Filter (zusammen mit digitalem Audio als „zeitdiskret (abgetastet)“ betrachtet werden.

Analoge Filter sind im Allgemeinen einfach im Design, obwohl sie an Komplexität zunehmen, wenn sich ihre Designs der Leistung eines „idealen Filters“ nähern. Viele digitale Filter (einschließlich EQ-Plugins) emulieren diese analogen Filter.

Da analoge Designs einfacher zu erklären und zu bearbeiten sind (ich bin kein Computeringenieur), werde ich mich darauf beschränken, die folgenden Filtertypen mit grundlegenden analogen Schaltplänen zu erklären, anstatt zu versuchen, mich und Sie darüber zu täuschen, wie digitale Chips funktionieren.

Digitale Filter sind aufgrund der umfangreichen digitalen Signalverarbeitung (DSP) oft präziser und viel flexibler im Design. Die Genauigkeit ihres Designs macht sie viel genauer auf ihre gegebenen Parameter. Im Gegensatz dazu sind analoge Filter durch die Genauigkeit ihrer Komponenten und den Signalpfad insgesamt etwas eingeschränkt.

Digitale Filter haben auch die Vorteile eines verbesserten Kosten-Nutzen-Verhältnisses und einer konsistenteren Natur bei Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen.

Analoge Filter profitieren natürlich davon, mit einem kontinuierlichen Spektrum zu arbeiten.

Beachten Sie, dass einige digitale EQs so konzipiert sind, dass sie die Leistung analoger EQs emulieren. Wir können viele EQ-Plugins finden, die darauf abzielen, klassische oder andere analoge Equalizer.

Aktive vs. passive Filter

Wie der Name schon sagt, verwenden passive Filter nur passive Komponenten (Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten usw.) und benötigen beim Filtern eines Audiosignals keine Stromversorgung.

Auf der anderen Seite verwenden aktive Filter aktive Komponenten wie Operationsverstärker zusätzlich zu Widerständen und Kondensatoren (jedoch keine Induktivitäten aufgrund von Größenproblemen und Verzerrungen bei niedrigeren Frequenzen). Diese Filter benötigen eine externe Stromversorgung, um ein gefiltertes Signal auszugeben.

Beachten Sie, dass Kondensatoren in der Regel gegenüber Induktivitäten in Audiofiltern bevorzugt werden, da sie reaktiver (weniger ohmsch) als Induktivitäten sind („reiner“ für Wechselstromsignale wie Audio) und weniger anfällig für Rauschen und Kopplung mit anderen Komponenten innerhalb des Systems sind.

Bei passiven Filtern hat das Ausgangssignal eine geringere Amplitude als im Eingangssignal. Die Verstärkung ist nie größer als Eins, und die Lastimpedanz spielt auch eine Rolle für den Klang des Filters, insbesondere auf dem Filter Grenzfrequenz.

Für jeden weiteren Bestellung eines passiven Filters gibt es eine zusätzliche Dämpfung. Die Dämpfung kann durch Verstärkung umgekehrt werden, was uns zu aktiven Filtern bringt. Aktive Filter beziehen effektiv Strom von einer externen Quelle, um das Ausgangssignal zu verstärken.

Neben der allgemeinen Verstärkung tragen die in aktiven Filtern verwendeten Operationsverstärker auch enorm dazu bei, die Impedanz des gesamten Filterkreislaufs zu zähmen. Ein Operationsverstärker fungiert als eine Art Puffer mit einer sehr hohen Eingangsimpedanz und einer niedrigen Ausgangsimpedanz. Diese Eigenschaften machen den aktiven Filter viel konsistenter in seinem Betrieb. Die angeschlossene Last hat nur geringe Auswirkungen auf die Leistung des Filters (im Gegensatz zu passiven Filtern).

Obwohl komplexer, sind aktive Filter oft einfacher zu entwerfen und erzielen bessere Ergebnisse als viele ihrer passiven Gegenstücke.

Equalizer sind in der Regel aktiv. Andernfalls wären sie nicht in der Lage, ankurbeln bestimmte Bänder. Es gibt jedoch Passive Equalizer ebenso, auf die wir später in diesem Artikel eingehen werden.

Die Reihenfolge der Filter

Wie ist die Reihenfolge eines Filters in Audio? Die Reihenfolge eines Filters bezieht sich auf die Steigung des Übergangsbandes dieses Filters (Roll-off-Rate). Es ist eine ganzzahlige Zahl, die in Analoge Filter, wird durch die Anzahl der reaktiven Komponenten im Filterkreislauf definiert. Für jede Ganzzahlerhöhung in der Reihenfolge steiler wird die Roll-off-Rate um 6 dB/Oktave (20 dB/Dekade) steiler.

Audiofilter (und andere elektrische Filter) können nach ihrer Reihenfolge klassifiziert werden. Die Reihenfolge ist eine ganzzahlige Zahl und entspricht in der Regel der Anzahl der Pole.

Die Reihenfolge eines Filters in der analogen Welt gibt die Mindestanzahl reaktiver elektrischer Komponenten an, die der Filter für sein Design benötigt. Reaktive elektrische Komponenten umfassen Kondensatoren und Induktivitäten. Filter höherer Ordnung sind daher in der Regel komplexer und teurer.

Die folgenden Abbildungen zeigen grundlegende Schaltpläne für einen passiven Tiefpassfilter erster Ordnung und einen Sallen-Key-Einheitsverstärkungs-Tiefpassfilter zweiter Ordnung. Beachten Sie, dass der Filter erster Ordnung einen einzelnen Kondensator (eine reaktive Komponente) und der Filter zweiter Ordnung, obwohl er einen Operationsverstärker enthält, zwei Kondensatoren (zwei reaktive Komponenten) hat.

Dieses Bild hat ein leeres alt-Attribut; Sein Dateiname lautet mnm_EQ_First-Order_RC_Low-Pass_Filter.jpeg

Jede reaktive Komponente innerhalb einer analogen Filterschaltung fügt eine Phasenverschiebung von 90º hinzu.

Es gibt zwei wichtige Punkte, die Sie über die Filterreihenfolge wissen sollten:

  • Jede ganzzahlige Erhöhung der Reihenfolge führt zu einer steileren Roll-off-Rate (von Hochpass und Tiefpassfilter) um 6 dB/Oktave oder 20 dB/Dekade (diese Raten sind gleich).
  • Jede Ganzzahlerhöhung in der Reihenfolge führt zu [at least] weitere 90º der gesamten Phasenverschiebung zwischen dem Durchlassband und dem Stoppband des Ausgangssignals des Filters.

Beachten Sie, dass Band-Pass und Bandstop-Filter Beide verwenden sowohl eine LPF als auch eine HPF. Ein Bandpass- oder Bandstopfilter zweiter Ordnung verfügt über einen LPF erster Ordnung und einen HPF erster Ordnung mit jeweils einer Rolloff-Rate von 6 dB/Oktave (20 dB/Dekade).

Je höher die Reihenfolge, desto mehr ähnelt das Übergangsband des Filters dem eines idealer Filter.

Hier ist eine Tabelle und ein Diagramm, um die Roll-offs jeder Filterreihenfolge anzuzeigen:

Filterreihenfolge Roll-off pro Oktave Roll-off pro Jahrzehnt
1. Ordnung -6 dB/Okt -20 dB/Dez
2. Ordnung -12 dB/Okt -40 dB/Dez
3. Ordnung -18 dB/Okt -60 dB/Dez
4. Ordnung -24 dB/Okt -80 dB/Dez
5. Ordnung -30 dB/Okt -100 dB/Dez

Hier ist ein einfaches Diagramm von Tiefpassfiltern (mit den Ordnungen 1 bis 5) mit einem Grenzfrequenz von 100 Hz. Beachten Sie, dass die Grenzfrequenz an dem Punkt auftritt, an dem 3 dB Dämpfung gegenüber dem ursprünglichen Pegel vorhanden ist (dies ist Teil der Definition von Grenzfrequenzen).

Beachten Sie, dass je größer die Reihenfolge, desto schärfer das Abrollen.

Im Allgemeinen gilt: Je höher die Ordnung, desto näher nähert sich der Filter einem perfekten Filter an (dh einem Filter, der einen endlichen Frequenzblock unverändert durchlässt, während Frequenzen außerhalb des Durchlassbandes vollständig aus dem Signal entfernt werden). Dieser ideale Filter wird manchmal als „Brickwall-Filter“ und wird durch das Gelb im Bild unten dargestellt:

Lassen Sie uns damit auf die allgemeinen Arten von Filtern eingehen, auf die wir in Audio-Equalizern stoßen werden.

Tiefpassfilter

Was ist ein Tiefpassfilter in Audio? Ein Tiefpassfilter (LPF) „durchläuft“ die tiefen Frequenzen unterhalb ihrer Grenzfrequenz während die Frequenzen über ihrem Grenzwert progressiv abgeschwächt werden. Mit anderen Worten, Tiefpassfilter entfernen hochfrequente Inhalte aus einem Audiosignal oberhalb eines definierten Grenzwerts.

Tiefpassfilter werden manchmal als „High-Cut“-Filter bezeichnet, und beide Namen beschreiben die Funktionalität dieser Filter genau.

Werfen wir einen Blick auf eine grafische Darstellung eines Tiefpassfilters. Beachten Sie, dass die Grenzfrequenz (fC) ist ein -3 dB-Punkt, und Frequenzen oberhalb dieses Punktes werden allmählich herausgefiltert:

Frequenz vs. Amplitude eines allgemeinen Tiefpassfilters

Hier ist eine Darstellung einer grundlegenden Erste Bestellung aktiv analog Tiefpassfilter mit Verstärkung:

Hier sind ein paar Diagramme, die den typischen Frequenzgang und die Phasenverschiebung eines analogen Tiefpassfilters erster Ordnung zeigen. Denken Sie daran, dass wir durch eine Erhöhung der Reihenfolge das Abrollen steiler machen und die maximale Phasenverschiebung um 90º erhöhen würden (die Phasenverschiebung bei fC wäre in diesem Fall -90º):

Bitte beachten Sie, dass die tatsächliche Phasenantwort dieses Beispiels und aller folgenden Filterbeispiele zwischen zwei verschiedenen Punkten gesetzt werden kann, wenn der Filter invertiert wurde.

Hochpassfilter

Was ist ein Hochpassfilter im Audiobereich? Ein Hochpassfilter (HPF) „durchläuft“ die hohen Frequenzen über ihrem Grenzfrequenz während Frequenzen unterhalb der Grenzfrequenz progressiv gedämpft werden. Mit anderen Worten, Hochpassfilter entfernen niederfrequente Inhalte aus einem Audiosignal unterhalb eines definierten Grenzwerts.

Hochpassfilter werden manchmal als „Low-Cut“-Filter bezeichnet, und beide Namen beschreiben die Funktionalität dieser Filter genau.

Werfen wir einen Blick auf eine grafische Darstellung eines Hochpassfilters. Beachten Sie, dass die Grenzfrequenz (fC) ist ein -3 dB-Punkt, und Frequenzen unterhalb dieses Punktes werden allmählich herausgefiltert:

Frequenz vs. Amplitude eines allgemeinen Hochpassfilters

Hier ist eine Darstellung einer grundlegenden Erste Bestellung aktiv analog Hochpassfilter mit Verstärkung:

Hier sind einige Diagramme, die den typischen Frequenzgang und die Phasenverschiebung eines analogen Hochpassfilters erster Ordnung zeigen. Denken Sie daran, dass wir durch eine Erhöhung der Reihenfolge das Abrollen steiler machen und die maximale Phasenverschiebung um 90º erhöhen würden (die Phasenverschiebung bei fC wäre in diesem Fall +90º):

Bandpassfilter

Was ist ein Bandpassfilter im Audiobereich? Ein Bandpassfilter „passiert“ ein Frequenzband (ein definierter Bereich oberhalb eines niedrigen Grenzfrequenz und unterhalb einer hohen Grenzfrequenz), während die Frequenzen unterhalb des niedrigen Grenzwerts und oberhalb des hohen Grenzwerts progressiv abgeschwächt werden.

Ein Bandpassfilter ist eine Kombination aus einem Tiefpass und Hochpassfilter kaskadiert. Es passiert ein Frequenzband (ein definierter Bereich mit einem niedrigen Cutoff und einem hohen Cutoff), während die Frequenzen unterhalb des niedrigen Cutoffs und oberhalb des hohen Cutoffs progressiv abgeschwächt werden.

Werfen wir einen Blick auf eine grafische Darstellung eines Bandpassfilters. Beachten Sie, dass der niedrige Cutoff-Frequenz (fL) und die hohe Grenzfrequenz (fH) liegen bei den -3 dB-Punkten. Frequenzen unten fL und mehr fH werden nach und nach herausgefiltert:

Frequenz vs. Amplitude eines allgemeinen Bandpassfilters

Hier ist eine Darstellung einer grundlegenden Zweite Ordnung aktiv analog Bandpassfilter mit einer Verstärkungs-/Pufferstufe nach jedem Filter erster Ordnung:

Hier sind einige Diagramme, die den typischen Frequenzgang und die Phasenverschiebung eines analogen Bandpassfilters zweiter Ordnung (mit HPF und LPF erster Ordnung) zeigen. Denken Sie daran, dass wir durch die Erhöhung der Reihenfolge von LPF und HPF die Roll-offs steiler machen und die maximale Phasenverschiebung um 90º pro Richtung erhöhen würden. Die Phasenverschiebung bei fC würde bei 0º bleiben, aber das Maximum würde sich bei den niedrigen Frequenzen auf +180º erstrecken, und das Minimum würde sich bei den hohen Frequenzen auf -180º erstrecken:

Bandstopp-Filter

Was ist ein Bandablehnungsfilter in Audio? Ein Bandstoppfilter (auch bekannt als Band-Reject- oder Notch-Filter) entfernt Frequenzen in einem bestimmten Band innerhalb des gesamten Frequenzspektrums. Es erlaubt Frequenzen unterhalb der niedrigen Grenzfrequenz um Frequenzen oberhalb der hohen Grenzfrequenz mitzugeben.

Ein Bandstoppfilter wird oft als Band-Rejektionsfilter oder, häufiger im EQ, als Notch-Filter bezeichnet. Es ist so etwas wie das Gegenteil eines Bandpassfilter und kann als eine Kombination aus einem Tiefpass und ein Hochpassfilter in einer parallelen Konfiguration.

Werfen wir einen Blick auf eine grafische Darstellung eines Bandstoppfilters. Beachten Sie, dass die niedrige Grenzfrequenz (fL) und die hohe Grenzfrequenz (fH) liegen bei den -3 dB-Punkten. Frequenzen oben fL und darunter fH werden nach und nach herausgefiltert:

Frequenz vs. Amplitude eines allgemeinen Bandstoppfilters

Hier ist eine Darstellung einer grundlegenden Zweite Ordnung aktiv analog Bandstoppfilter mit einem Puffer nach jedem Filter und einer Verstärkerstufe:

Hier sind einige Diagramme, die den typischen Frequenzgang und die Phasenverschiebung eines analogen Bandpassfilters zweiter Ordnung (mit HPF und LPF erster Ordnung) zeigen. Denken Sie daran, dass wir durch eine Erhöhung der Reihenfolge von LPF und HPF die Roll-offs steiler machen und bewirken würden, dass die maximale Phasenverschiebung um 90º pro Richtung zunimmt (die Phasenverschiebung bei fC würde bei -180º und +180º ihren Höhepunkt erreichen und sich auf 0º in Richtung 0 Hz und ∞ Hz erstrecken).

Glockenkurven-/Peakfilter

Was ist ein Glockenkurvenfilter in Audio? Ein Glockenkurvenfilter ist ein Filter, der in der Lage ist, Resonanz (Verstärkung in EQ) oder Antiresonanz (Schnitt in EQ) um eine bestimmte Mittenfrequenz. Diese Filter werden durch eine zentrale Frequenz definiert, Q-Faktor (Breite des Boosts/Schnitts) und Relativer Gewinn.

Ein Glocken-EQ ist vielleicht die am häufigsten verwendete Steuerung in dedizierten EQ-Einheiten. Diese Filter werden in den Bändern eines Grafik-EQ und sind in einem parametrischer EQ.

Im Gegensatz zu den Niedrig/Hochpass und Niedrig/High-Shelf-Filter, die nur Frequenzen oberhalb oder unterhalb eines Sollwerts beeinflussen kann, der Glocken-EQ beeinflusst die Amplitude an (und um) einem Sollwert.

Dies kann in den folgenden Abbildungen eines Glockenschubs bzw. -schnitts visualisiert werden:

Drei Faktoren definieren das Ansprechverhalten eines Glocken-EQ:

Die Frequenz bezieht sich auf den Mittelpunkt des Glocken-EQ-Filters. Dies ist die Frequenz, mit der der Boost oder Cut am Maximum ist. Diese wird in Hertz (Hz) gemessen.

Die Bandbreite ist der Frequenzbereich zwischen -3 dB niedrig und hoch Grenzfrequenzen (bei Boosts und Cuts größer als 3 dB) oder den „Half-Gain“-Cutoff-Punkten (bei Boosts und Cuts unter 3 dB).

Q (Qualitätsfaktor) ist dimensionslos und bezieht sich darauf, wie schmal/steil oder breit/sanft der Boost oder Schnitt sein wird. Obwohl es im Allgemeinen als Umkehrung der Bandbreite berechnet wird, führen verschiedene EQs zu unterschiedlichen Ergebnissen. Aber Was konsistent bleibt, ist, dass ein höheres Q ein schmaleres Band erzeugt, in dem ein kleinerer Frequenzbereich betroffen ist.

Auch dies ist allgemein, aber Q = fC / Bw = √fHfL / fHfL ist die typische Gleichung.

Die Verstärkung wird in Dezibel (dB) gemessen und bezieht sich auf die relative Änderung der Amplitude, die durch den Glocken-EQ verursacht wird. Boosts haben einen positiven Gewinn, während Cuts einen negativen Gewinn haben. Beachten Sie, dass „Verstärkung“ hier nur relativ zum 0 dB „Startpunkt“ des Gesamt-EQ ist.

Hier sind ein paar Grafiken, die den typischen Frequenzgang und die Phasenverschiebung eines analog Glocken-/Peak-Filter. Denken Sie daran, dass wir durch die Erhöhung des Q die Bandbreite verringern und die Roll-Offs steiler machen würden. Wenn wir die Verstärkung erhöhen (verstärken oder schneiden), würden wir die Phasenverschiebung erhöhen. In diesen Beispielen wird die Steigung ist ca. 12 dB/Okt mit einem Q von ca. 1,7:

Beachten Sie, dass in linearer Phasen-EQ Designs, bei denen die Phase über das gesamte Frequenzspektrum 0º bleibt, kann man sich einen Bell Boost als parallele Verarbeitung und Mischung eines trockenen Signals und eines duplizierten Band-bestanden Signal.

Umgekehrt, aber immer noch innerhalb eines linearen Phasen-EQ-Designs, kann ein Glockenschnitt als parallele Verarbeitung und Mischung eines trockenen Signals und eines duplizierten Band-gestoppt Signal.

Low-Shelf-Filter

Was ist ein Low-Shelf-Filter in Audio? Ein Low-Shelf-Filter ist ein Filter, der entweder Boosts (erhöht die Amplitude) oder senkt (verringert die Amplitude) Frequenzen unterhalb einer bestimmten Grenzfrequenz. Diese Filter haben im Allgemeinen ein gut definiertes Übergangsband und eine Nivellierung der Amplitude am unteren Ende.

Low-Shelf-Filter können eine feste oder variable Steigung (dB/Oktave oder dB/Dekade). In parametrisch und Digitale Filterhaben sie oft eine Variable Q-Faktor Dadurch werden die Neigung und Breite der Übergangsperiode weiter angepasst und sogar Resonanzen und Welligkeit in das Durchlassband und die Schelfamplitude eingeführt.

In den folgenden Abbildungen sehen Sie eine visuelle Darstellung der Amplituden- und Phasendiagramme eines Low-Shelf-Boosts bzw. Low-Shelf-Schnitts:

Beachten Sie, dass in linearer Phasen-EQ Designs, kann ein Low-Shelf-Boost als eine parallele Verarbeitung und Mischung eines trockenen Signals und eines duplizierten Tief bestanden Signal.

Umgekehrt, aber immer noch innerhalb eines linearen Phasen-EQ-Designs, kann ein Low-Shelf-Schnitt als parallele Verarbeitung und Mischung eines trockenen Signals und eines duplizierten hoch bestanden Signal.

Hoher Schelffilter

Was ist ein High-Shelf-Filter im Audiobereich? Ein High-Shelf-Filter ist ein Filter, der entweder Boosts (erhöht die Amplitude) oder senkt (verringert die Amplitude) Frequenzen oberhalb einer bestimmten Grenzfrequenz. Diese Filter haben im Allgemeinen ein gut definiertes Übergangsband und eine Nivellierung der Amplitude am oberen Ende.

High-Shelf-Filter können eine feste oder variable Steigung (dB/Oktave oder dB/Dekade). In parametrisch und Digitale Filterhaben sie oft eine Variable Q-Faktor Dadurch werden die Neigung und Breite der Übergangsperiode weiter angepasst und sogar Resonanzen und Welligkeit in das Durchlassband und die Schelfamplitude eingeführt.

In den folgenden Abbildungen sehen Sie eine visuelle Darstellung der Amplituden- und Phasendiagramme eines High-Shelf-Boosts bzw. High-Shelf-Schnitts:

Beachten Sie, dass in linearer Phasen-EQ Designs kann man sich einen High-Shelf-Boost als parallele Verarbeitung und Mischung eines trockenen Signals und eines duplizierten hoch bestanden Signal.

Umgekehrt, aber immer noch innerhalb eines linearen Phasen-EQ-Designs, kann ein High-Shelf-Schnitt als parallele Verarbeitung und Mischung eines trockenen Signals und eines duplizierten Tief bestanden Signal.

Brickwall-Filter

Was ist ein Brickwall-Filter? Ein Brickwall-Filter ist eine enge Annäherung an eine idealer Filter (in der Regel auf einem Tiefpass oder Hochpassfilter), das ein extrem schmales Übergangsband und ein extremessehr steil Steigung. Phasenverzerrung ist zu erwarten, es sei denn, der Brickwall-Filter ist Teil eines maximalen linearer Phasen-EQ.

Hier ist eine Darstellung des Amplitudengraphen eines Brickwall-Tiefpass- bzw. Hochpassfilters. Es sollte erwartet werden, dass der Phasengraph eher unvorhersehbare Ergebnisse liefert, daher lasse ich ihn weg.

Beachten Sie, dass Brickwall-Filter in den meisten Equalizern nicht zu finden sind. Sie sind typischerweise in EQ-Plugins zu finden.

Allpassfilter

Was ist ein Allpassfilter in Audio? Ein Allpassfilter lässt alle Frequenzen mit unveränderter Amplitude passieren, verschiebt jedoch die Phase über den Frequenzgang. Allpassfilter erzeugen unterschiedliche Verzögerung über den Frequenzgang, um diese Phasenverschiebung zu erzeugen.

Allpassfilter sind seltsam. Sie filtern eigentlich keine Frequenzen in Bezug auf die Amplitude. Sie passieren alle Frequenzen.

Vielmehr wirken sie, indem sie die Phase einer gegebenen sinusförmigen Komponente (Frequenz) entsprechend ihrer Frequenz beeinflussen.

Ein Allpassfilter kann man sich als Tiefpass und Hochpassfilter laufen parallel, so dass alle Frequenzen passiert werden. Der Haken ist, dass sich vor einem der Filter ein Phasenwechselrichter befindet, so dass die Phase über das gesamte Frequenzspektrum von 0º bis 180º (oder -180º) geht.

Den Phasereffekt erzeugen wir, indem wir mehrere Allpassfilter in einer Schaltung kaskadieren und deren Frequenzen mit einem Niederfrequenzoszillator (LFO) modulieren. Dies kann durch die unten gezeigten Phasenabbrüche visualisiert werden (mehr dazu später):

Mehr Filter definiert

Obwohl die oben genannten Filter im Allgemeinen das sind, was wir in EQ finden (außer dem Allpassfilter), werde ich kurz andere Filterdefinitionen durchgehen, um Ihnen einige zusätzliche Informationen zu geben. In diesem Abschnitt gehe ich auf Folgendes ein:

  • Unendlicher Impulsantwortfilter
  • Finite-Impulsantwort-Filter
  • Koincident-Pol-Filter
  • Butterworth Filter
  • Tschebyschew-Filter
  • Bessel Filter
  • Elliptischer Filter
  • Kammfilter
  • Faltungsfilter

Was ist ein unendlicher Impulsantwortfilter in Audio? Ein IIR-Filter ist eine lineare Zeitinvariante analog Art von Filter (der ebenfalls digitalisiert wurde), der mit einer Impulsantwort arbeitet, die unbegrenzt anhält und nie genau Null wird. Butterworth-, Chebyshev-, Bessel- und elliptische Filter sind Beispiele für IIR-Filter.

Was ist ein endlicher Impulsantwortfilter in Audio? Ein FIR-Filter ist ein Filter (analog oder digital, obwohl fast immer digital), die mit einer Impulsantwort von endlicher Dauer arbeitet und sich innerhalb einiger Zeit auf Null einpendelt. Es eignet sich gut für linearer Phasen-EQ.

Was ist ein Koincident-Pol-Filter in Audio? Ein Koincident-Pol-Filter ist ein Filter, der aus mehreren einpoligen (Erste Bestellung) Filter in Kaskade oder Serie. Für jeden weiteren Pol/jede weitere Reihenfolge das Übergangsband Steigung erhöht sich um 6 dB/Oktave (20 dB/Dekade).

Was ist ein Butterworth-Filter in Audio? Ein Butterworth-Filter (maximal flacher Magnitudenfilter) ist ein linearer Analoger Filter Entwickelt, um einen Frequenzgang zu haben, der so flach wie möglich im Durchlassband liegt. Butterworth-Filter bieten kein übermäßig steiles Abrollen und werden häufig in Niedrig/Hochpass und Niedrig/High-Shelf-Filter.

Was ist ein Bessel-Filter in Audio? Ein Besselfilter ist ein linearer Analoger Filter mit einer maximal flachen Gruppe oder Phasenantwort, um die Wellenformen von Signalen innerhalb des Durchlassbandes zu erhalten. Besselfilter sorgen für einen sanften Frequenzabroll über die Grenzfrequenz und sind hauptsächlich für lineares Phasenverhalten mit geringem Überschwingen ausgelegt.

Was ist ein Chebyshev-Filter in Audio? Ein Chebyshev-Filter ist ein linear analog Filter Ausgelegt für ein sehr steiles Abrollen auf Kosten der Durchlassbandwelligkeit (Typ I) oder der Stoppbandwelligkeit (Typ II/Invers).

Was ist ein elliptischer Filter in Audio? Ein elliptischer Filter (auch bekannt als Cauer-Filter) ist ein linearer Analoger Filter mit ausgeglichener Welligkeit sowohl im Durchlassband als auch im Stoppband. Es bietet ein sehr steiles Übergangsband.

Was ist ein Kammfilter im Audiobereich? Die Kammfilterung führt zu regelmäßigen Kerben innerhalb des Frequenzgangs eines Audiosignals, die ein Vielfaches einer Grundfrequenz sind. Kammfilterung tritt auf, wenn ein Signal um sehr kurze Zeit verzögert und mit dem Originalsignal (Flanger) oder akustisch in der Nähe von Reflexionsgrenzen vermischt wird.


Typische EQ-Parameter/Bedienelemente

Bevor wir uns mit den Arten von Equalizern befassen, lassen Sie uns die typischen Parameter und Steuerelemente besprechen, denen wir bei EQ-Einheiten begegnen werden. Auf diese Weise kann ich einen Parameter oder ein Steuerelement in den folgenden Abschnitten benennen, ohne es an Ort und Stelle zu erklären.

Die EQ-Parameter und -Steuerelemente, die wir besprechen werden, sind:

Verstärkung (Boost/Cut)

Die Verstärkung, gemessen in Dezibel, bezieht sich auf die relative Amplitude, die auf eines der Bänder innerhalb eines EQ angewendet wird.

Negative Verstärkung bedeutet die Dämpfung eines Bandes und gilt als „Schnitt“. Positiver Gewinn bedeutet Verstärkung eines Bandes und gilt als „Boost“.

Beachten Sie, dass Tiefpass, Band-Pass, Hochpass und Bandstopp-/Notch-Filter haben keine Verstärkungsregelung, da sie so konzipiert sind, dass sie Frequenzen über, über und unter, unter und zwischen Grenzfrequenzenbeziehungsweise. Daher wäre ihr „Gewinn“ -Wert negativ unendlich (obwohl die nach unten gerichtete Steigung würde sich technisch immer nur der negativen Unendlichkeit nähern).

Bandbreite

Bandbreite ist bei Audio-Equalizern keine sehr verbreitete Steuerung. Vielmehr ist die Q (zu dem wir gleich kommen werden) ist der populärere Parameter, der die Umkehrung der Bandbreite ist.

Lassen Sie uns jedoch für die EQ-Einheiten mit Bandbreitensteuerung und für eine Einführung vor unserer Diskussion über Q diskutieren, was Bandbreite ist.

Die Bandbreite eines beliebigen Boost/Cut (Glocken-/Peak-Typ oder Bandstopp-/Notch-Filter) ist definiert als der Frequenzbereich, der von einer solchen Verstärkung oder Kürzung betroffen ist.

Aber es gibt eine technischere Definition der Bandbreite. Bandbreite ist definiert als die Differenz zwischen der hohen Grenzfrequenz (fH) und die niedrige Grenzfrequenz (fL). Diese Grenzfrequenzen (manchmal auch als Eck-, Crossover- oder Halbleistungsfrequenzen bezeichnet) treten auf, wenn der Boost oder Cut 3 Dezibel unter dem Maximalwert des Boost oder Cut liegt, was bei der Mittenfrequenz.

Diese typische Bandbreite kann in der folgenden Abbildung visualisiert werden:

Natürlich gibt es viele Situationen, in denen die Verstärkung oder der Schnitt eines Glockenfilters weniger als 3 dB beträgt, und diese Art der Bandbreitenberechnung fällt auseinander. In diesen Situationen verwenden die Hersteller manchmal eine „halbe Verstärkungsbandbreite“, bei der die fH und fL sind die Punkte, an denen sich der Boost oder Cut auf halbem Weg zwischen der Spitze des Filters und dem Sollwert befindet, von dem aus der Filter referenziert wird.

Diese halbe Verstärkungsbandbreite kann in der folgenden Abbildung visualisiert werden:

Obwohl dies die typischen Methoden sind, mit denen Bandbreite berechnet wird, sind Equalizer nicht unbedingt an diese strengen Definitionen gebunden (obwohl es unserem Verständnis helfen würde, wenn sie es wären).

Qualitätsfaktor (Q)

Der Qualitätsfaktor (kurz „Q“ genannt) ist das Verhältnis der Mitten-/Resonanzfrequenz zum Bandbreite des Filters.

Q = fC / Bw = √fHfL / fHfL

wo:
fC: Mitten-/Resonanzfrequenz
fH: Hoch Grenzfrequenz (wobei das Signal um 3 dB abfällt)
fL: niedrige Grenzfrequenz (wo das Signal um 3 dB abfällt)
Bw: Bandbreite

Q ist dimensionslos und bezieht sich darauf, wie schmal/steil oder breit/sanft die Boost oder Cut wird sein. Ein höheres Q erzeugt ein schmales Band, in dem ein kleinerer Frequenzbereich betroffen ist.

Beachten Sie, dass Q über eine logarithmische Frequenzskala die gleiche Form beibehält. Mit anderen Worten, ein fester Q-Wert bietet eine Bandbreite über einen festgelegten Bruchteil / ein Vielfaches von Oktaven, unabhängig von seiner Mittenfrequenz.

Wenn beispielsweise ein Q-Wert eine Bandbreite von zwei Oktaven festlegt, hätte eine Mittenfrequenz von 100 Hz eine Bandbreite von 50 Hz bis 200 Hz. Wenn die Mittenfrequenz 2.000 Hz wäre, würde derselbe Q-Wert eine Bandbreite von 1.000 Hz bis 4.000 Hz ergeben.

Nach der -3 dB-Definition der Bandbreite ist Q einfach „Q“. Durch die oben erwähnte „Half-Gain-Bandbreite“ haben wir „Half-Gain Q“ oder „Robert Bristow-Johnson’s (RBJ) Q“.

Das alles gesagt, anders parametrische EQs ergibt unterschiedliche Bandbreiten mit den gleichen Q-Werten. Also, die technischen Dinge, die wir besprochen haben, sind nützlich zu wissen, aber nicht in allen Fällen absolut korrekt. Weitere Informationen zu Abweichungen zwischen verschiedenen PEQs finden Sie unter Schauen Sie sich diese großartige Ressource zu Q-Werten gängiger PEQ-Plugins an.

Die wichtigste Erkenntnis hier ist, dass wir durch Erhöhen des Q die Bandbreite verringern (was auch immer es sein mag), und indem wir das Q verringern, erweitern wir die Bandbreite des Filters. Dies ist sicherlich bei jedem EQ der Fall, der über Q-Bedienelemente verfügt!

Wenn wir nach den -3 dB Grenzfrequenzpunkten gehen, hätten wir die folgende Tabelle, die Q-Faktoren mit Bandbreiten (gemessen in Oktaven) in Beziehung setzt:

Bandbreite (gemessen in Oktaven) Q-Faktor
3 0.404
2.5 0.511
2 0.667
1.5 0.920
1 1.414
2/3 2.145
1/2 2.871
1/3 4.318
1/6 8.651

Mittenfrequenz

Mittenfrequenzparameter (manchmal auch Resonanzfrequenzregler genannt) ermöglichen es uns, die fR Wert der Glocke oder Kerbfilter(s) einer EQ-Einheit.

Grenzfrequenz

Grenzfrequenzparameter ermöglichen es uns, die Grenzfrequenzen von Hochpass, Tiefpass und Bandpassfilter. Beachten Sie, dass die Grenzfrequenzen, wie die oben genannten hohen und niedrigen Grenzfrequenzen der allgemeinen Bandbreite -Gleichung an dem Punkt auftreten, an dem der Filter 3 dB von der ursprünglichen Quelle abschwächt.

Hier ist eine Abbildung eines Bandpassfilters mit sowohl niedrigen (fL) und hohe Grenzfrequenzen (fH) gekennzeichnet:

Steigung

Einige Equalizer verfügen über Steigungsregler, um die Abrollrate der einzelnen Filter anzupassen. Diese Kontrollen verändern effektiv die Bestellung des betreffenden Filters, wodurch sich die Steigung (definiert in dB/Oktave und/oder dB/Dekade) ändert. Einige EQs bieten sogar eine Ziegelmauer Einstellung.

Ich werde die Tabelle der Filterreihenfolgen (vom 1. bis 5. Platz) und ihre jeweilige Steigung hier erneut veröffentlichen:

Filterreihenfolge Roll-off pro Oktave Roll-off pro Jahrzehnt
1. Ordnung -6 dB/Okt -20 dB/Dez
2. Ordnung -12 dB/Okt -40 dB/Dez
3. Ordnung -18 dB/Okt -60 dB/Dez
4. Ordnung -24 dB/Okt -80 dB/Dez
5. Ordnung -30 dB/Okt -100 dB/Dez


Arten von Equalizern

Die Bedeutung des EQ hat verschiedene Arten von EQ hervorgebracht. Werfen wir einen Blick auf die verschiedenen Arten von Audio-Equalizern.

In diesem Abschnitt werden die folgenden EQ-Typen besprochen:

Grafik EQ

Was ist Grafik-Audio-Entzerrung? Grafische Entzerrung ist ein EQ-Stil, bei dem vorgegebene Bänder, Zentriert um eingestellte Frequenzen mit eingestellten Frequenzen Q-Faktor-Werte, kann entweder verstärkt oder geschnitten. Der Name kommt daher, dass die EQ-Einstellungen einer grafischen EQ-Einheit typischerweise sehr offensichtlich und „grafisch“ aussehen.

Graphic EQ ist leicht zu verstehen, aber in seiner Flexibilität auf EQ-Audio beschränkt. Es gibt uns eine festgelegte Anzahl von Bändern, die um festgelegte Frequenzen mit festen Frequenzen zentriert sind Qualitätsfaktoren (Q). Die „Filter“ innerhalb eines grafischen EQ sind von der Glockentyp Erwähnt. Wir haben uns entschieden, ob wir bei einer dieser Bands boosten oder schneiden wollten.

Grafische EQs sind mit einer Reihe von Schiebereglern ausgestattet, mit denen wir diese Frequenzbänder verstärken oder reduzieren können. Durch die Anpassung dieser Fader können wir grafisch sehen, wie der EQ den Klang über das gesamte Frequenzspektrum formt.

Je größer die Anzahl der Bänder in einem grafischen EQ ist, desto enger wird in der Regel Bandbreite pro Band (um alle Bänder innerhalb des hörbaren Spektrums unterzubringen). Ein grafischer EQ mit mehr Fadern / Bändern bietet eine bessere Kontrolle und Auflösung über die Entzerrung des Signals, das er verarbeitet.

Es ist wichtig zu beachten, dass jeder Bandfilter innerhalb eines analog Der grafische EQ wird über eine eigene Filterschaltung verfügen und eine eigene Rausch- und Phasenmanipulation einführen. Jeder Filter eines grafischen EQ überlappt wahrscheinlich seine Nachbarfilter. Dies kann zu unvollkommenen Ergebnissen und chaotischen Phasenreaktionen führen.

Ein übliches Design in professionellen Grafik-EQs ist eines mit 31 Bändern, bei denen die Mittenfrequenz jedes Bandes logarithmisch angeordnet ist, etwa 1/3 einer Oktave von den benachbarten Bändern. Dies ist bei der dbx 231s der Fall.

Grafische EQs eignen sich hervorragend für die allgemeine EQ-Formung und das „Tuning“ von Räumen.

dbx 231S

Parametrischer EQ

Was ist parametrische Audioentzerrung? Parametric EQ bietet eine vollständige Anpassung der Frequenzbänder, einschließlich der Wahl des Filtertyps, Mittenfrequenz, Q-Faktorwert und Relative Verstärkung (Boost/Cut).

Ein parametrischer EQ gibt uns die kontinuierliche Kontrolle über alle wichtigen Parameter. Diese Parameter unterscheiden sich je nach Filtertyp (der oft wählbar ist, insbesondere bei EQ-Plugins). Die Anzahl der Bänder in einem parametrischen EQ liegt typischerweise zwischen 3 und 7.

Zu den gängigen parametrischen EQ-Parametern gehören:

Wir sind in der Lage, die Frequenz eines parametrischen EQ genau dort einzustellen, wo wir ihn benötigen. Wir können auch den Q-Parameter und natürlich die Höhe der Verstärkung steuern.

Ein parametrischer EQ verfügt häufig über einen Hochpassfilter und eine Low-Shelf-Option sowie einen Tiefpassfilter und eine High-Shelf-Option, jeweils mit einstellbaren Grenzfrequenzen.

Einige parametrische Software-EQs ermöglichen es uns, die typischen Glockenbänder in der Mitte in Kerbe oder Bandpassfilter Auch.

API 5500

Halbparametrischer EQ

Was ist semiparametrische Audioentzerrung? Der semiparametrische EQ (manchmal auch als quasi-parametrischer EQ bezeichnet) bietet einige, aber nicht alle Anpassungsmöglichkeiten eines parametrischen EQ. Die Anpassung der Frequenzbänder könnte die Wahl des Filtertyps umfassen, Mittenfrequenz, Q-Faktorwert und Relative Verstärkung (Boost/Cut).

Semiparametrische EQs sind im Wesentlichen parametrische EQs mit Ein paar Optionen fehlen. In den meisten Fällen bedeutet diese fehlende Funktionalität keine Q-Steuerung.

Baum Audio Bax EQ 500

Dynamischer EQ

Was ist dynamische Audioentzerrung? Dynamischer EQ ist eine Art der Entzerrung, bei der der EQ bestimmter Frequenzen dynamisch ausgelöst wird, wenn diese Frequenzen eine eingestellte Amplitudenschwelle im Audiosignal überschreiten. Dynamic EQ verfügt wie ein Kompressor über Schwellenwert-, Angriffs- und Freigabeeinstellungen, um den EQ eines Signals dynamisch zu verändern.

Dynamic EQ ist der Multiband-Kompression in der Art und Weise sehr ähnlich, wie es bestimmte Frequenzbänder dämpft, wenn diese Frequenzen einen festgelegten Schwellenwert überschreiten.

Diese Bänder können einen der oben beschriebenen Filter haben, obwohl die Optionen einer bestimmten dynamischen EQ-Einheit vom Design einer solchen Einheit abhängen.

Im Gegensatz zu einem Multiband-Kompressor teilt ein dynamischer EQ das Signal zunächst nicht in Bänder auf. Vielmehr wird jedes EQ-Band (unabhängig vom Filtertyp) nur dann eingeschaltet, wenn die Frequenzen innerhalb dieses Bandes den eingestellten Schwellenwert dieses Bandes überschreiten. Dynamische EQs können auch Frequenzen erhöhen, wenn das Band den Schwellenwert überschreitet, während ein Multiband-Kompressor erweitert werden müsste, um dasselbe zu erreichen.

Um den dynamischen EQ wirklich zu verstehen, sollten wir ein paar weitere Parameter verstehen, die oft für die Kompression reserviert sind.

Zu den zusätzlichen Parametern des dynamischen EQ gehören:

  • Schwelle
  • Angreifen
  • Loslassen

Der Schwellenwert ist ein festgelegter Pegel, der bei Überschreitung bewirkt, dass der EQ auf die ausgewählten Frequenzen einschaltet. Beachten Sie, dass innerhalb eines dynamischen EQ der Schwellenwert Filter-für-Filter-Basis festgelegt wird.

Der Angriff ist eine Steuerung, die die Zeit anpasst, die der EQ benötigt, um seine volle Leistung zu erreichen Boost oder Cut Sobald der Schwellenwert in der spezifischen Bandbreite des Filters.

Die Freigabe ist eine weitere Zeitsteuerung, die die Zeit anpasst, die benötigt wird, bis der Boost oder Cut wieder auf den ursprünglichen EQ zurückfällt, sobald der Pegel innerhalb der Filterbandbreite wieder unter den eingestellten Schwellenwert fällt.

Der dynamische EQ funktioniert also ähnlich wie die Kompression. Ich betrachte es gerne als eine Mischung aus beidem.

Diese EQs sind im allgemeinen von der parametrisch Vielfalt, sind aber nicht statisch. Vielmehr werden sie durch die Dynamik des Eingangssignals ausgelöst (ähnlich wie ein Kompressor) und reagieren entsprechend, indem sie den EQ des Signals dynamisch anpassen.

Sonnox Oxford Dynamischer EQ

Linearer Phasen-EQ

Was ist ein linearer Phasenausgleich? Ein linearer Phasen-EQ ist eine Art der Entzerrung, die das Phasenverhältnis der Quelle nicht verändert. Es gibt keine Phasenverschiebung, Und daher ist die Phase „linear“. Das Erreichen einer linearen Phase ist mit analogen Schaltungen nicht möglich und wurde durch Computercodierung ermöglicht.

Viele analog und digital Equalizer gelten als „minimale Phasen-EQs“, da Hersteller ihre EQs in der Regel so wenig wie möglich mit einer Phasenverschiebung konstruieren. Wie wir bereits im Abschnitt über Filter besprochen haben, verschieben die reaktiven Komponenten (typischerweise Kondensatoren) in analogen EQs die Phase einiger Frequenzen im Ausgang relativ zum Eingang.

Diese Phasenverschiebung wirkt sich auf den Klang aus. In einigen Fällen erzeugt die Phasenverschiebung klanglich ansprechende Effekte, in vielen anderen Fällen nicht.

Ein Problem mit komplexeren Minimalphasenfiltern und EQs ist, dass, während der Amplitudengraph uns einen erwarteten Frequenzgang zeigt, die Phasenverschiebung (wir können normalerweise nicht visuell sehen, was mit der Phase ohne ein externes Gerät oder Plugin passiert) eine völlig andere Geschichte erzählt.

Zum Beispiel könnten wir eine ankurbeln im EQ bei einer bestimmten Frequenz und bei einer Frequenz in der Nähe könnte die Phasenverschiebung 180º betragen, was bedeutet, dass wir letztendlich eine Kerbe in unserem verstärkten Bereich haben. Wir würden nur sehen, dass wir auf einem Amplitudendiagramm verstärken, aber wir würden das Signal wirklich anders beeinflussen.

Mit dem linearen Phasen-EQ ist das, was wir im Amplitudendiagramm sehen, das, was wir bekommen!

Lineare Phasen-EQs werden durch digitale Signalverarbeitung (DSP) ermöglicht. Diese Filter analysieren effektiv den Frequenzinhalt eines Signals und wenden die Verstärkung über FIR-Filter (Finite Impulse Response) auf die entsprechenden Frequenzen an, um auftretende Phasenverschiebungen zu eliminieren.

Dieser Prozess ist ziemlich CPU-intensiv und führt zu Verzögerungen im Ausgangssignal durch Latenz. Um diese Latenz auszugleichen, verschieben lineare Phasen-EQs das Ausgangssignal früher in der Zeit. Dies verursacht einen „Pre-Ring“, bei dem ein Echo der beabsichtigten Ausgabe vorausgeht, insbesondere wenn dieses Signal starke Transienten aufweist.

Der lineare Phasen-EQ tauscht also im Wesentlichen die Phasenverschiebung gegen vorläutende Artefakte aus. Dies ist ideal für enge chirurgische Filterung, aber wahrscheinlich keine so gute Wahl für sanftere Entzerrung und EQ für transiente Signale wie Drum-Tracks.

Weiter oben in diesem Artikel haben wir kurz diskutiert, wie wir, wenn wir linearen EQ verwenden würden, erreichen könnten. Hohes Regal, niedriges Regal und Glocken-/Peak-Filter durch paralleles Summieren eines trockenen Signals mit einem Hochpass, Tiefpass oder Bandpassfilter. Das bringt uns zu unserem nächsten Punkt.

Lineare Phasen-EQs sind hervorragende Werkzeuge bei der parallelen Verarbeitung von Spuren. Da sie keine Phasenverschiebung einführen, gibt es keine unnatürliche Phasenaufhebung, wenn die trockenen und verarbeiteten Spuren wieder miteinander vermischt werden.

Bemerkenswertes lineares Phasen-EQ-Plugin: Blue Cat’s Liny EQ (Link zum Preis bei Plugin Boutique)

Liny EQ von Blue Cat

Passiver EQ

Was ist ein passiver Equalizer? Ein passiver EQ verwendet Passive Filter um den Frequenzinhalt von Audiosignalen zu formen. Diese Equalizer sind jedoch mit Strom versorgte Geräte und verfügen über eine Verstärkung (entweder röhrenbasiert oder Solid-State), um eine Make-up-Verstärkung (und sogar hochtreibend B. für die passiven Filter.

Passive Entzerrung gibt es schon lange, hat aber an Popularität verloren, da die oben genannten EQ-Typen auf den Markt gekommen sind.

Diese EQs verwenden passive Filter, was bedeutet, dass es keine Operationsverstärker oder Transistoren (oder Röhren) innerhalb des eigentlichen EQ-Teils der Schaltungen gibt. Wie bereits erwähnt, gibt es Vor- und Nachteile von passiven Filtern.

Auf der positiven Seite sind passive Filter einfach und bieten insgesamt weniger Verzerrung. Sie können auch mit Induktivitäten anstelle der typischen Kondensatoren entworfen werden, die dem Klang eine gewisse Färbung verleihen, obwohl diese Färbung im Allgemeinen angenehm ist.

Passive Filter dämpfen jedoch das Signal und verschlechtern dadurch das Signal-Rausch-Verhältnis. Sie neigen auch dazu, Probleme mit Antriebslasten unterschiedlicher Impedanzen zu haben.

Glücklicherweise sind passive EQs so konzipiert, dass sie viele der Vorteile beibehalten und gleichzeitig die Nachteile passiver Filter mildern. Die Verstärkungsstufe nach dem Filter (und nicht innerhalb des Filters) sorgt für eine angemessene Belastung der Filter und eine Make-up-Verstärkung, um den Pegel wieder auf Einheit oder mehr zu bringen. In einigen Designs kann die Make-up-Verstärkung sogar eine Verstärkung im EQ ermöglichen.

Manley Massiv Passiv

Eine Anmerkung zum Regal-EQ

Was ist Regalausgleich? Regale eq nutzt Hoch und/oder Low-Shelf-Filter alle Frequenzen oberhalb oder unterhalb einer bestimmten Grenzfrequenzbeziehungsweise. Regale können verwendet werden, um entweder Verstärken/verstärken oder schneiden/dämpfen und wirkt sich ab einem bestimmten Punkt gleichermaßen auf alle Frequenzen aus.

Viele andere Artikel, die Sie über Equalizer lesen werden, geben EQ als eine eigene Art von EQ an. Ich würde jedoch argumentieren, dass, es sei denn, Sie haben eine Einheit mit nur „Bass“ und „Höhen“ -Reglern, Regal EQ ist einfach ein Merkmal von EQ-Einheiten (und selbst in den Bass / Höhen-Reglern gibt es keine Garantie, dass die Filter Regale sind).

Was ich damit sagen will, ist, dassIm Gegensatz zu den anderen EQ-Typen, die wir bisher besprochen haben, gibt es keine „Regal-EQ-Einheiten“. Vielmehr bieten einige Equalizer Regale an. Mit einem Regal-EQ sind Sie ziemlich darauf beschränkt, die grundlegenden Klangfarbenqualitäten des Audios anzupassen. Davon abgesehen reden alle anderen darüber, EQ als eigenes Ding zu regalieren, also sollte ich es hier erwähnen.

Wie bei anderen Filtern liegt die Grenzfrequenz eines Regals bei -3 dB vom maximalen Boost/Cut. Das Konzept der Q und Bandbreite gilt auch für Regal-EQs mit höheren Q-Faktoren, die zu einem sanfteren Steigung bis zum vollen Boost (oder Cut). Sehr hohe Q-Faktoren erzeugen sogar Resonanzen am oberen und unteren Ende der Übergangsperiode.

Der Baxandall EQ ist eine Art Regal-EQ, der einen breiteren Übergangsbereich und einen sanfteren Anstieg oder Abfall von der Grenzfrequenz aufweist. Diese Art von EQ ergibt einen natürlicheren Klang und minimale Phasenverzerrung, so dass Benutzer drastischere Boosts und Cuts vornehmen können, ohne die Phase des Signals negativ zu beeinflussen.

Stereo-EQ

Was ist Stereo-Entzerrung? Ein Stereo-EQ hat die Fähigkeit, den linken und rechten Kanal einer Stereo-Audiospur / -datei unabhängig voneinander zu EQ. Diese EQ-Einheiten/Plugins können von jedem EQ-Typ sein, einschließlich Grafik, parametrisch, semiparametrisch, dynamischetc.

Elysia XFilter

Mid-Side-EQ

Was ist Mid-Side-Equalizer? Ein Mid-Side-EQ hat die Fähigkeit, den mittleren und seitlichen (links/rechts) Kanal einer Stereo-Audiospur/-datei unabhängig voneinander zu EQEN. Diese EQ-Einheiten/Plugins können von jedem EQ-Typ sein, einschließlich Grafik, parametrisch, semiparametrisch, dynamischetc.

TK Audio TK-lizer 500

Mischen mit Entzerrung

Bisher haben wir besprochen, was ein Equalizer ist, die verschiedenen Arten von Equalizern und wie EQ funktioniert. Jetzt ist es Zeit für die guten Dinge: Wie man EQ tatsächlich nutzt, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen!

In diesem Abschnitt besprechen wir Folgendes:

Entzerrung in einer Signalkette

Wenn Sie es in diesem Artikel so weit geschafft haben, werden Sie wissen, wie leistungsstark und vielseitig die Audioentzerrung ist. Ein großer Teil der EQ-Vielseitigkeit, den wir noch nicht angesprochen haben, sind seine verschiedenen Positionen innerhalb der Signalkette.

Die Audiosignalkette besteht einfach aus den Kabeln, Effekten, Prozessen, Verstärkern usw., die das Audiosignal in der Reihenfolge durchläuft, in der sie auftreten.

EQ kann als erster Prozessor verwendet werden, um eine Audiospur zu formen, bevor sie andere Prozessoren erreicht. Tatsächlich kann EQ sogar während des Trackings/der Aufzeichnung eines Audiosignals verwendet werden.

Am anderen Ende des Mixes kann EQ auf dem Mix-Bus verwendet werden, um den gesamten Mix zu glätten und sogar während des Masterings, um ein Audioprodukt fertigzustellen.

EQ kann auch an jedem Punkt des Mischens mit großer Wirkung eingesetzt werden.

Wenn es darum geht, Lautsprecher anzusteuern, verfügen viele Endstufen und Empfänger über einen integrierten EQ, mit dem wir die Gesamtklangfarbe des Audios anpassen können, bevor es von den Lautsprechern ausgegeben wird.

Der Hauptpunkt dabei ist, dass EQ sehr flexibel in seiner Signalwegpositionierung ist.

Einige Mixing Engineers bevorzugen EQ vor der Kompression, während andere es nach der Kompression bevorzugen. Es kann vor oder nach Modulationseffekten, spektralen Effekten und anderen Prozessen verwendet werden.

Korrigieren Sie die Reaktion eines Mikrofons

Mikrofone sind Wandler, die Schallwellen in elektrische Audiosignale umwandeln.

In gewisser Weise sind Mikrofone wie unsere Ohren. Wenn wir zurück zum Abschnitt springen Eine Anmerkung zum menschlichen Gehörerinnern wir uns daran, dass wir nicht alle Frequenzen im hörbaren Spektrum gleichermaßen hören. Wir haben einen Frequenzgang, der für einige Frequenzen empfindlicher ist als für andere.

Gleiches gilt für Mikrofone. Diese frequenzabhängige Empfindlichkeit wird als Frequenzgang des Mikrofons bezeichnet.

Einige Mikrofone sind viel genauer (wie viele Kondensatormikrofone), während andere in ihrem Frequenzgang farbiger / vielfältiger sind (wie viele dynamische Mikrofone mit beweglicher Spule).

Ein Teil dieser Färbung kann zu unerwünschten Resonanzen (oder fehlenden Informationen) führen. EQ kann uns helfen, den Frequenzgang zu „tunen“ oder „Zeichen“ eines Mikrofons, das besser zu dem passt, wie wir es klingen möchten.

Gespiegelte Entzerrung

Mirrored Equalization ist eine gängige Mischtechnik, die hilft, Instrumente / Spuren mit ähnlichem Frequenzinhalt zu trennen.

Wenn zwei oder mehr Tracks ähnliche Frequenzinhalte teilen, neigen sie dazu, im Kontext des Mixes zu konkurrieren, um gehört zu werden. Die Frequenzbänder, die diesen Energieaufbau beherbergen, werden oft matschig.

Mirrored EQ ist eine Technik, bei der ein Band verstärkt in einem Track, während die gleiche Band schneiden die konkurrierende(n) Strecke(n).

Schauen wir uns eine visuelle Darstellung davon an (ein Bild sagt mehr als tausend Worte):

Hier sehen wir, dass der rosa EQ um 100 Hz verstärkt und um 2.000 Hz geschnitten wird. Der blaue EQ wird um 100 Hz geschnitten und um 2.000 Hz verstärkt. Dies ist ein Beispiel für einen gespiegelten EQ.

Im Idealfall möchten wir, dass die verstärkten Frequenzbänder in einem Bereich liegen, der am besten ist. Charakterisiert Das Audio, das es verstärkt. Ebenso möchten wir, dass die Schnitte in den anderen Spuren in weniger wichtigen Frequenzbereichen liegen, je nach Klangfarbe oder Charakter des Sounds.

Dies ist natürlich leichter gesagt als unten, wenn der ganze Sinn der Verwendung von gespiegeltem EQ darin besteht, dass zwei oder mehr Spuren über die gleichen Frequenzen konkurrieren. Wenn es jedoch richtig gemacht wird, kann es wirklich die dringend benötigte Trennung innerhalb einer Mischung hinzufügen.

Anpassen der wahrgenommenen Tiefe

Ja, EQ kann verwendet werden, um Tracks in Richtung „Rückseite“ eines Mixes oder in Richtung „Vorderseite“ des Mixes zu schieben.

Da sich Schallwellen natürlich ausbreiten, werden die hohen Frequenzen stärker gedämpft. Dies liegt daran, dass höherfrequente (kürzerwellige) Schallwellen aufgrund von Reibung schneller Energie verlieren, da sie die Luftmoleküle zum Schwingen bringen. Dies ist Teil der Physik des Klangs.

Zusätzlich zum Entfernungsfaktor werden nähere Geräusche mit ausgeprägteren Transienten (der anfängliche Angriff eines Tons) gehört. Die transiente Spitze eines Klangs oder Musikinstruments enthält viele Klangfarbeninformationen in den oberen Obertönen des Klangs. Indem wir das High-End mit EQ reduzieren, können wir die Transienten effektiv dämpfen und die Illusion vermitteln, dass ein Klang weiter entfernt ist.

Beim Mischen können wir EQ verwenden, um einen Teil des High-End-Tracks zu dämpfen, um ihm den Effekt zu geben, weiter hinten im Mix zu sein. Umgekehrt können wir Elemente näher an die Front ziehen, indem wir hochtreibend einige der High-End.

Schneiden von Problemfrequenzen

Manchmal haben Audiosignale Problemfrequenzen. Diese Frequenzen sind irritierend oder klingen schlecht und vermitteln einen schlechten Eindruck des Audiosignals und wirken sich negativ auf den Mix als Ganzes aus. Sie zeigen sich oft als unerwünschte Resonanzen innerhalb des Mixes.

Dies könnte auf die Mikrofon, Mikrofonposition, Raum, Instrument, Synthesizer, Plugin oder andere Faktoren. Was auch immer der Fall sein mag, EQ kann es beheben, indem er die betreffende schlechte Frequenz / Frequenzen findet und schneidet.

Wie immer ist es am besten, den Audio-Sound direkt von der Quelle zu bekommen, anstatt ihn mit EQ „im Mix zu fixieren“, aber wir leben nicht in einer perfekten Welt.

Das Finden und Schneiden von Problemfrequenzen kann mit Grafik-EQ wenn die Auflösung (Anzahl der Bänder) hoch genug und richtig zentriert ist.

Es ist jedoch die parametrischer EQ Das ist das beste Werkzeug, um diese lästigen Resonanzfrequenzen zu suchen und zu zerstören.

Die beste Technik hier ist es, zuerst ankurbeln ein Band im parametrischen EQ mit einem ziemlich hohen Q-Faktor (schmaler Boost) und fahren Sie fort, die Mittenfrequenz langsam über das Frequenzspektrum. Achten Sie auf besonders anstößige Frequenzen und rollen Sie die Verstärkung zurücko dass der EQ diese Problemfrequenzen schneidet.

Eine ähnliche Technik wird verwendet für Feedback-Steuerung in Live-Sound-Situationen.

Low-End-Rumble herausfiltern

Low-End-Rumble kann im Quellmaterial vorhanden sein (wie ein Transportwagen, der während eines Takes am Studio vorbeifährt). Es könnte auch ein Problem mit elektromagnetischen Störungen innerhalb des Studios sein. Es kann sogar eine Ansammlung von Low-End-Informationen über mehrere Spuren hinweg sein.

Im Wesentlichen ist Low-End-Rumble Low-End-Energie, die in einem Mix keinen wirklichen Zweck erfüllt. Alles, was es tut, ist, wertvolle Kopffreiheit zu fressen und dem Mix einen schlechten Subbass- und Bassklang zu verleihen.

EQ und insbesondere Hochpassfilterung zur Rettung!

Die Hochpassfilterung, die bei Equalizern üblich ist, kann uns helfen, Low-End-Rumpeln in Tracks zu beseitigen, die keine Darstellung am unteren Ende benötigen, wodurch mehr Platz für die Spuren geschaffen wird, die dies tun (Kick Drum, Bassgitarre, Tuba usw.).

Wenn das Low-End besonders wettbewerbsfähig ist, können wir sogar einige Elemente höher als ihre Grundfrequenzen hochpassieren, ohne ihre Klangcharakter.

Das liegt daran, dass unser Gehirn die fehlende Low-End-Energie füllt, wenn unsere Ohren die Oberschwingungen des Signals registrieren. Dieses psychoakustische Phänomen wird oft als „fehlende Grundfrequenz“ bezeichnet, da unser Gehirn die Grundfrequenz effektiv ausfüllt, auch wenn nur die Obertöne gehört werden, um die Tonhöhe des Klangs zu identifizieren.

Dies ist eine Win-Win-Situation, wenn es um Hochpassfilterung geht. Wir können Low-End-Rauschen entfernen, ohne unsere Wahrnehmung der tiefen Töne der Instrumente übermäßig zu beeinträchtigen!

Akzentuierung charakteristischer Frequenzen

Wir haben dies im Abschnitt über gespiegelter EQ als ich vorschlug hochtreibend die „charakteristischen Frequenzen“ eines Signals, während dieselben Frequenzen in konkurrierenden Audiospuren geschnitten werden.

Charakteristische Frequenzen können die besonderen Formanten bestimmter Instrumente oder Vokalisten sein. Sie können die grundlegende Resonanz und der Angriff bestimmter Trommeln sein; Sie könnten ein besonders reicher Teil des transienten harmonischen Profils sein oder einfach eine Band, bei der das Timbre des Tracks besser klingt, wenn es betont wird.

Die Akzentuierung dieser Frequenzen mit EQ wird den Track wahrscheinlich ein bisschen besser klingen lassen, aber auch besser in den Mix passen und sich in der Gesamtreaktion des gesamten Mixes behaupten.

De-Essing mit dynamischem EQ

Dynamischer EQ Kann als De-Esser verwendet werden, obwohl dedizierte De-Esser-Einheiten / Plugins in der Regel spezialisierte Multiband-Kompressoren sind.

Was ist ein Audio-De-Esser? De-essing ist der Prozess der Dämpfung von Zischlauten und / oder Härte in einem Gesang / Stimme Audiosignal. Dies kann mit einem dynamischen EQ, Multiband-Kompressor, Sidechain-Kompressor mit Automatisierung in einem Mix oder manuell erreicht werden.

Zischlaute können schnell als Zischgeräusch definiert werden. Im Englischen geschieht Zischlaute auf den Konsonantenlauten von S, Z, Sh und Zh (ebenso wie „Freizeit“ – lei-zh-ure). Obwohl ein notwendiger Teil der Sprachverständlichkeit, kann Zischlaute in einer Gesangsspur oft zu hart sein und erfordert möglicherweise Aufmerksamkeit, um sich zu glätten.

Die Zischlautstärke liegt typischerweise im Frequenzbereich von 5 kHz bis 8 kHz (obwohl sie unterhalb oder oberhalb dieses Bereichs auftreten kann).

Ein De-Esser wurde entwickelt, um die Härte der Zischlaute zu reduzieren, indem er die Zischlautfrequenzen dämpft, wenn sie eine bestimmte Amplitude erreichen.

Durch die Einrichtung eines dynamischen EQ, um die Zischlautfrequenzen einer Stimme / Gesangsspur zu reduzieren, wenn sie einen festgelegten Schwellenwert überschreiten, können wir effektiv einen De-Esser einrichten!

Parallele Verarbeitung

EQ ist ein unschätzbares Werkzeug, wenn es um parallele Verarbeitung geht.

Das einfache Duplizieren einer Spur und das Anwenden einer bestimmten EQ-Kurve auf das Duplikat bringt uns jedoch keinen Vorteil gegenüber der einfachen EQierung des Originals. Im Grunde sage ich, dass diese „Mischtechnik“ weniger mit dem EQ selbst zu tun hat als mit EQ in Verbindung mit anderen Effekten.

Übliche parallele Prozesse mit EQ sind:

Akustisch spannend, wo das parallele Signal ist hoch bestanden (typischerweise ca. 3 kHz) und gesättigt, um die Obertöne zu verbessern und den Klang zu „anregen“.

Saubererer Hall, bei dem das parallele Signal hochgeleitet und dann auf Reduzieren Sie Low-End-Rumble. Dies hilft, das Raumgefühl mit Hall zu verbessern, ohne dem unteren Ende des Mixes mehr Informationen hinzuzufügen.

Serielle Entzerrung

Neben dem parallelen EQ können wir EQ auch in Serie verwenden.

Im Entzerrung in einer Signalkette Ich spielte auf die Praxis an, mehrere EQ-Stufen durch einen Mix laufen zu lassen. Ein Track könnte selbst EQed sein; dann könnte der Bus EQed sein, dann könnte der Mix-Bus EQed sein, dann könnte die Masterspur wieder EQed sein.

Eine einzelne Spur kann auch von mehreren EQs mit großer Wirkung verarbeitet werden. Das nenne ich als serielle Entzerrung einer Spur.

Indem wir EQ in Reihe schalten, können wir die Eigenschaften mehrerer EQs effektiv auf einem einzigen Audiosignal kombinieren. Zum Beispiel müssen wir vielleicht chirurgisch mit einem digital parametrischer EQ aber wollen den Charakter und einen breiten Schub von einem analog semiparametrisch. Wir könnten das Signal durch den digitalen EQ leiten, um es zu bereinigen, und dann durch den analogen EQ, um es wirklich nach unseren Wünschen zu gestalten.

Wenn wir Equalizer in Serie verwenden, können wir auch die Arbeitsbelastung für einen bestimmten Equalizer reduzieren. Vielleicht klingt ein EQ ab einem gewissen Grad unnatürlich Schneiden oder Verstärken. Geben Sie dem Signal einen zusätzlichen, natürlicheren Schnitt oder Boost mit einem breiteren Bandbreite von einem anderen EQ filtern.

Automatisieren Sie die EQ-Parameter

Synthesizer verwenden oft Modulation und Filter, um coole Effekte zu erzielen (denken Sie an Electronic Dance Music). Dasselbe kann durch die Automatisierung verschiedener Parameter an einem EQ erreicht werden.

Dies mag nach mehr Arbeit erscheinen, als es wert ist, wenn wir Zugang zu Filtern, Hüllkurven und Niederfrequenz-Oszillatoren (LFOs) haben, aber der Einstieg in die EQ-Automatisierung kann wirklich zu großartigen Effekten führen.

Schaut euch auch meine Top 11 EQ-Tipps zum Mischen in diesem Video an:


Andere Anwendungen der Entzerrung

Neben der Kunst / dem Handwerk des Mischens von Audio kann die Entzerrung in anderen Aspekten im Zusammenhang mit Audio gefunden werden.

Andere Anwendungen der Audioentzerrung umfassen:

Tonregler

Klangregler sind die grundlegenden Bass-, Höhen- und manchmal mittleren Regler. Wir finden sie auf Verstärkern, Empfängern, Audioeffektgeräten, aktiven Lautsprechern und mehr.

Die Klangregler verwenden in der Regel Regale EQ für den Bass und die Höhen und ein Glockenfilter für die Mitten (wenn die Mitten steuerbar sind).

Crossover-Netzwerke

Crossover-Netzwerke befinden sich in Lautsprechern und trennen das eingehende Audio effektiv in das entsprechende Band für jeden der Treiber / Hochtöner des Lautsprechers.

Crossover-Netzwerke sind konzipiert mit Bandpassfilter , die das Eingangssignal in mehrere Bänder aufteilen.

Frequenzweichen werden auch in Multiband-Kompressoren verwendet, um die Bänder für jeden einzelnen Verdichterkreislauf effektiv zu trennen. Sie werden auch in Vocodern verwendet, um die Modulator- und Trägersignale in eine bestimmte Anzahl von Bändern aufzuteilen.

Feedback-Steuerung

EQ ist ein unschätzbares Werkzeug zur Steuerung von Feedback in Live-Umgebungen. Es wird eine Möglichkeit geben, dass stehende Wellen und andere Resonanzen in jedem geschlossenen akustischen Raum auftreten. Diese stehenden Wellen können einfach von Mikrofonen aufgenommen und mit den Lautsprechern in eine Rückkopplungsschleife gesendet werden.

Grafik und parametrische EQs kann effektiv „den Raum abstimmen“, indem diese Resonanzfrequenzen aus dem Audiosystem geschnitten werden. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit einer Rückkopplung und fügt dem bereits resonanten Raum keine zusätzliche Resonanz hinzu.

Anti-Aliasing & Rekonstruktionsfilter (Delay-Pedal)

Anti-Aliasing-Filter sind analog Tiefpassfilter die am Eingang von Analog-Digital-Wandlern (ADCs) verwendet werden. Diese Filter schränken die Bandbreite des Signals in dem Bemühen, das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem zu erfüllen.

Ohne in einem Artikel über EQ zu weit zu gehen, besagt das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem im Wesentlichen, dass ein digitales Abtastsystem eine Abtastrate haben muss, die mindestens doppelt so hoch ist wie die der höchsten abgetasteten Audiofrequenz.

Beachten Sie, dass die Abtastrate von 44,1 kHz im Allgemeinen die niedrigste ist, die wir für vollständig hörbare Ergebnisse verwenden. Dies liegt etwas über dem Doppelten der hörbaren 20 Hz-Grenze. Da analoge Filter jedoch nicht perfekt sind und Übergangszeiten haben, bietet dieses Oversampling eine Art „Sicherheitsnetz“, das sicherstellt, dass das Audio korrekt abgetastet wird.

Wenn das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem nicht aufrechterhalten wird, tritt Aliasing auf. Aliasing erfolgt, wenn die sReichlich Rate kann nicht effektiv mit der Frequenz des abgetasteten Audiosignals mithalten, was zu einer Fehlidentifizierung der Signalfrequenzen und Verzerrungen führt.

Durch den Einsatz eines Anti-Aliasing-Filters wird dies weitgehend vermieden (zumindest im hörbaren Bereich).

Rekonstruktionsfilter sind ebenfalls analoge Tiefpassfilter, befinden sich aber am Ausgang von Digital-Analog-Wandlern (DACs).

Ein Rekonstruktionsfilter (auch bekannt als Anti-Imaging-Filter) hilft, die Bildgebung zu verhindern, die effektiv der umgekehrte Prozess des Aliasings ist.

In diesem Fall muss das Ausgangssignal bandbegrenzt sein, um eine Bildgebung zu verhindern, wodurch Fourier-Koeffizienten als unechte Hochfrequenz ‚ rekonstruiert werden.Spiegel‚ von niedrigeren Frequenzen, was ebenfalls zu Verzerrungen führen würde.

Idealerweise sollten beide Filter Brickwall-Filter, konstante Phasenverzögerung im Durchlassband mit konstantem flachem Frequenzgang und Nullantwort von der Nyquist-Frequenz. Dies kann durch einen Filter mit einem ‚sinc‚ Impulsantwort.

In einer idealen Welt wären sowohl Anti-Aliasing- als auch Anti-Imaging-Filter Brickwall-Filter. Dies ist jedoch bei analogen Filtern unpraktisch, so dass Oversampling verwendet wird, um etwas Raum für Fehler zu geben.

Vorbetonungs- und De-Highlight-Filter

Vorbetonung und De-Betonung beziehen sich vereinfacht ausgedrückt auf Prozesse, die ein Signal vor einem festgelegten Prozess / Prozessen ändern und diese Änderung nach dem festgelegten Prozess bzw. den Prozessen umkehren.

Theoretisch ist die Durchführung einer Signalkette Mit einem Input, Pre-Emphasis Prozess, De-Emphasis Prozess und Output würden wir die gleichen Ergebnisse liefern, wie die Eingabe direkt zur Ausgabe zu führen.

Die Prozesse, die zwischen den Vor- und Entspannungsprozessen platziert werden, profitieren von einer Vorbetonungsverarbeitung. Das ultimative Ausgangssignal wird jedoch nicht angezeigt, so dass eine Vorbetonung mit einem Entschärfungsprozess konterkariert werden muss.

Vor- und Entspannungsfilter werden häufig verwendet, um die UKW-Radioübertragung von Audio und Audiospeicher auf Schallplatten zu verbessern.

In beiden Fällen ist der Vorbetonungsfilter ein Hohes Regal ankurbeln oder Hochpassfilter, und der Filter für die Entschärfung ist ein niedriges Regal Boost oder Tiefpassfilter. Was auch immer die Filter sind, sie sind so eingestellt, dass sie das genaue Gegenteil voneinander sind.

UKW-Radio-Übertragungsrauschen beeinflusst die höheren Modulationssignalfrequenzen stärker als die niedrigeren Frequenzen. Um diesen Lärm im High-End zu bekämpfen, wird ein Vorschwerpunkt Hochregal Boost- (oder Hochpass-) Filter werden angewendet, um die High-End-Frequenzen zu verstärken und dadurch das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern.

Sobald die UKW-Übertragung empfangen wurde, bringt ein umgekehrt proportionaler Entspannungsfilter (High-Shelf-Cut- oder Tiefpassfilter) das Audiosignal wieder auf seinen ursprünglichen Frequenzgang.

Das Gleiche gilt für Schallplatten, die notorisch schlecht darin sind, Low-End-Informationen zu speichern. Ein Vorbetonungsfilter wird verwendet, um die Low-End und heben Sie das High-End für die Lagerung an. Bei der Wiedergabe bringt ein De-Highlight-Filter das Low-End wieder nach oben, während das High-End wieder auf den ursprünglichen „EQ“ gebracht wird.

Die Vor- und Abschärfung von UKW-Radiosendern wurde/wird durch die Zeitkonstante der beteiligten RC-Filter (Zeitkonstante = Widerstand x Kapazität) definiert. 75 μs in Amerika und Südkorea und 50 μs im Rest der Welt.

Mit einer Zeitkonstante von 75 μs ist die Grenzfrequenz der Vor-/Entspannungsfilter läge bei 2.122 Hz. Wir können dies in der folgenden Grafik visualisiert sehen:

Die RIAA-Entzerrung ist ein Standard-Pre/De-Emphasis EQ für die Aufnahme und Wiedergabe von Phonographen/Schallplatten. Es wird durch das Bild unten dargestellt, wobei die blaue Linie den Wiedergabe-EQ (De-Emphasis) und die rosa Linie den Aufnahme-EQ (Vorbetonung) darstellt.


Effekte, die EQ nutzen

EQ ist ein leistungsstarkes eigenständiges Tool, wird aber in gewisser Weise auch in anderen Audioeffekten verwendet. Diese zusätzlichen Effekte sind erwähnenswert, um dies zu einem vollständigen Leitfaden zu machen.

In diesem Abschnitt werden die folgenden Effekte erläutert, die EQ verwenden:

Hüllkurvenfilter

Was ist ein Hüllkurvenfilter in Audio? Hüllkurvenfilterung ist die Filterung, die durch die Hüllkurve oder Transienten eines Signals ausgelöst wird. Diese Filter wirken daher entsprechend dem dynamischen Auf und Ab eines Signals und werden am häufigsten auf Bass, Gitarre und Synthesizer eingesetzt.ruments.

Hüllkurvenfilter verwenden EQ in Form von Band-Pass, Hochpass oder Tiefpassfilter. Diese Filter können je nach erkannter Hüllkurve des Eingangssignals für eine Vielzahl von Effekten nach oben oder unten gefegt werden.

Betrachten wir zum Beispiel einen Hüllkurvenfilter, der einen Tiefpassfilter und eine nach oben gerichtete Pfeilrichtung verwendet. Der Hüllkurvendetektor würde eine Hüllkurve entsprechend der Amplitude des Eingangssignals erzeugen und den Filter (EQ) entsprechend der Hüllkurve nach oben und wieder nach unten streichen. Dies kann im Folgenden visualisiert werden:

Hüllkurvenfilter bieten im Allgemeinen die folgenden Steuerelemente:

  • Filtertyp: Wählt den Filtertyp (Tiefpass, Bandpass, Hochpass)
  • Reaktion/Angriff: Verändert, wie der Hüllkurvendetektor auf den Angriff/Transienten des Eingangssignals reagiert.
  • Geschwindigkeit/Zerfall: Ändert die Reaktion des Hüllkurvendetektors auf den Schwanz des Eingangssignals.
  • Empfindlichkeit: steuert, wie empfindlich der Detektor bei der Erkennung der Hüllkurve des Eingangssignals sein wird. Höhere Empfindlichkeiten erfordern weniger Eingangssignal, um die gleiche Filterung auszulösen.
  • Bereich: Passt den Kehrbereich des Hüllkurvenfilters über das gesamte Frequenzspektrum an/
  • Q/Peak: bestimmt, wie scharf/glatt und die ankurbeln der Resonanzfrequenzspitze an der Grenzfrequenz.
  • Zugrichtung (nach oben/unten): Wechselt die Richtung des Sweeps, der durch die Hüllkurve ausgelöst wird.
  • Mischen: Mischt das unverarbeitete/trockene Signal mit dem verarbeiteten/nassen Signal.

Wah

Was ist der Audio-Wah-Effekt? Wah (oder Wah-Wah) ist ein Filtereffekt, der bei Gitarren und Tasteninstrumenten üblich ist. Wah wird durch Kehren eines oder mehrerer Steigert im EQ auf und ab in der Frequenz, wodurch der menschliche Vokalklang von „wah“ nachgeahmt wird.

Wah-Effekte zielen darauf ab, den gleichen spektralen Gleitflug zu erreichen wie die menschliche Stimme, die „Wah“ vorwärts und rückwärts sagt. Die Modulation des EQ-Peaks, die durch den Effekt verursacht wird, ähnelt der Bewegung von Formanten in der natürlichen Reaktion der menschlichen Stimme.

Im Gegensatz zu den Hüllkurvenfiltereffekt, der die Hüllkurve des Eingangssignals erkennt und nutzt, beruht der WAH-Effekt auf einer Ausdruckssteuerung, um seine EQ-Resonanzspitzen zu streichen.

Oft verwendet der Wah-Effekt einen Sweepable Tiefpassfilter oder ein Bandpassfilter mit einer bemerkenswerten Resonanzspitze in der Grenzfrequenz oder Mittenfrequenzbeziehungsweise.

Die Bewegung eines Wah-Effekts kann mit folgendem Bild visualisiert werden:

Die gelbe Reaktionskurve stellt die Fersen-Down-Position dar, während die dunkelblaue Reaktionskurve die Zehen-Down-Position darstellt. Die anderen Kurven stellen bestimmte Instanzen während des Sweeps dar.

Wah-Wah-Einheiten / Pedale bieten im Allgemeinen die folgenden Bedienelemente:

  • Expression-Pedal: Die Ausdruckssteuerung / das Pedal stellt ein Potentiometer (oder DSP) ein, das den Filter / EQ effektiv im Frequenzspektrum nach oben und unten streicht.
  • Q Steuerung: Passt die Breite des Resonanzpeaks an.
  • Bereich: Passt den Bereich des Sweeps des WAH-Filters an.
  • EQ (Bass, Mitten, Höhen): Dem Signal kann ein zusätzlicher EQ hinzugefügt werden.
  • Niveau: Steuert den Ausgangspegel der WAH-Effekteinheit/des Pedals.
Dunlop Cry Baby GCB-95

Phaser

Was ist der Phaser-Effekt in Audio? Phaser ist ein Modulations-Audioeffekt, bei dem eine Reihe von Spitzen und Tälern über das Frequenzspektrum des EQ des Signals erzeugt werden. Diese Spitzen und Täler variieren im Laufe der Zeit, typischerweise gesteuert von einem LFO (Niederfrequenzoszillator), um einen Kehreffekt zu erzeugen, der als Phaser bekannt ist.

Der Phasereffekt bewirkt, dass eine Reihe von Kerben über den Frequenzgang streichen, wodurch ein einzigartiger Effekt entsteht.

Die eigentliche Mechanik des Effekts hat jedoch nichts mit Notch/Band-Reject-Filter. Wenn es um Phaser und seine Beziehung zum EQ geht, nutzt der Phasereffekt vielmehr Allpassfilter.

Wie bereits erwähnt, lässt ein Allpassfilter alle Frequenzen passieren (daher der Name), beeinflusst jedoch die Phasenbeziehungen der Frequenzen im gesamten Spektrum.

Auch dies wird erreicht, indem ein Signal dupliziert und eine Kopie durch einen Phasenwechselrichter geleitet wird. Die beiden Kopien werden dann über eine Crossover (Ein Signal ist hoch bestanden und das andere ist Tief bestanden), so dass alle Frequenzen ohne Änderung des EQ durchkommen. Dies ist in den folgenden Bildern dargestellt:

Ein Phaser arbeitet mit zwei Signalpfaden. Ein Pfad wird eine Reihe von kaskadierenden Allpassfiltern haben, und der andere wird ein trockener/unverarbeiteter Signalpfad sein. Das Mischen der beiden am Ausgang führt zu den Phasenauslöschungen, die zu den „Kerben“ im Ausgang führen.

Für jeweils 2 APFs gibt es 1 Kerbe im resultierenden Frequenzgang des Ausgangs, wenn bestimmte Frequenzen aus der Phase fallen. Ein vereinfachter Phasersignalpfad kann mit folgendem Bild visualisiert werden:

Je mehr Allpassfilter (aka Pole) vorhanden sind, desto mehr „Kerben“ gibt es im Ausgang des Phasers.

Werfen wir einen Blick auf das Phasenverschiebungsdiagramm für 1-, 2-, 3- und 4-Pol-Setups:

Die Punkte, an denen die Phase 180º (oder 540º, 900º usw.) erreicht, sind die Kerben, wenn die trockenen und phasenverschobenen Signale am Phaserausgang summiert werden.

Der 4-polige Frequenzgang würde ungefähr so aussehen, wo die 180º phasenverschobenen Frequenzen effektiv als Notch-Filter angezeigt werden:

Je mehr Pole, desto mehr Kerben (bei einem Verhältnis von zwei zu eins).

Wenn wir die Eckfrequenz Von jeder Stufe / jedem Pol nach oben und unten innerhalb des hörbaren Frequenzspektrums würden wir diese Kerben fegen und selbst einen Phasereffekt haben!

Die Rückführung des endgültigen Allpassfilterausgangs in den ersten Allpassfiltereingang verstärkt den Effekt weiter, indem Resonanzen erzeugt werden:

Die Positionen dieser Kerben entlang des resultierenden Ausgangsfrequenzgangs werden dann über einen LFO (Niederfrequenzoszillator) moduliert, um eine Schwungbewegung des „EQ“ zu bewirken.

Und da haben wir, so prägnant und einfach, wie ich es machen kann. Hier ist eine Abbildung eines vereinfachten Phasersignalpfads.

Zu den gängigen Phasereffektsteuerungen gehören:

  • Geschwindigkeit/Rate: steuert die Frequenz des LFO, der wiederum die Geschwindigkeit steuert, mit der der Kammfilter über den EQ des Signals streicht.
  • Breite: Kontrollen erhöhen oder verringern die Amplitude des LFO und erhöhen dadurch den Frequenzbereich, den der Phaser beeinflussen wird.
  • Feedback/Resonanz: Passt die Menge des betroffenen Signals an, das durch die Phaserschaltung zurückgespeist wird, wodurch die Resonanz jedes Peaks innerhalb des Kammfilters erhöht und die Intensität des Phasereffekts erhöht wird.
  • Etappen/Stangen: ändert die Anzahl der Pole (und damit Kerben) in der Phaserschaltung/-wirkung.
  • Mischen: Passt die Mischung zwischen dem trockenen (unverarbeiteten) Signal und dem nassen (phasenverschobenen) Signal an.
MXR Phase 90

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