Was ist semiparametrische Entzerrung/EQ in Audio?

Was ist semiparametrische Entzerrung/EQ in Audio?

Die Entzerrung ist mit Abstand einer der wichtigsten Audioprozesse / Effekte. Unter den verschiedenen EQ-Typen stehen eine beträchtliche Anzahl semiparametrischer EQ-Einheiten zur Auswahl.

Was ist semiparametrische Audioentzerrung? Der semiparametrische EQ (manchmal auch als quasi-parametrischer EQ bezeichnet) bietet einige, aber nicht alle Anpassungsmöglichkeiten eines parametrischen EQ. Parameter der Frequenzbänder können die Wahl des Filtertyps, der Mitten-/Grenzfrequenz, des Q-Faktors/der Bandbreite und der relativen Verstärkung (Boost/Cut) umfassen.

In diesem Artikel werden wir den semiparametrischen EQ im Detail diskutieren und ihn mit [fully] parametrischer EQ und werfen Sie einen Blick auf einige verschiedene Beispiele sowie darauf, wie man den semiparametrischen EQ bestmöglich nutzt.


Inhaltsverzeichnis


Ein kurzer Primer zum EQ

Bevor wir näher zum semiparametrischen EQ kommen (Fahren Sie fort, indem Sie hier klicken), lassen Sie uns EQ schnell allgemeiner definieren.

EQ oder Entzerrung ist ein Prozess, der den Frequenzinhalt eines Signals ausgleicht, indem die relative Amplitude zwischen Frequenzbändern innerhalb eines Audiosignals angepasst wird. Die Entzerrung funktioniert, indem die Amplitude einiger definierter Bänder relativ zu anderen Bändern erhöht oder verringert wird.

Der Frequenzbereich, der von einem bestimmten Filter eines EQ beeinflusst wird, wird typischerweise als „Band“ bezeichnet.

EQ Cutting und Boosting beziehen sich auf die Abnahme bzw. Erhöhung der relativen Amplitude definierter Frequenzbänder.

Filter werden typischerweise als Prozesse betrachtet, die Frequenzinhalte unter, oberhalb oder zwischen zwei festgelegten Frequenzpunkten eliminieren. Im Rahmen des EQ kann aber auch ein Filter verwendet werden, um das oben genannte Boosten und Schneiden zu definieren.

EQ wird beim Mixing, Tone Shaping, Crossover, Feedback-Steuerung und mehr verwendet. Es ist eines der wichtigsten Werkzeuge für die Arbeit mit Audio.


Was ist eine semiparametrische Entzerrung?

Semiparametrische EQs sind im Wesentlichen parametrische EQs mit weniger Optionen. In den meisten Fällen bedeutet diese fehlende Funktionalität keine Q-Steuerung. Es können jedoch auch andere Parameter fehlen, und einige „semi-parametrische“ EQs werden Q-Steuerelemente haben.

Parametrische EQs haben idealerweise eine kontinuierliche Kontrolle (innerhalb definierter Bereiche) über alle wichtigen Parameter der Entzerrung. Wir werden in Kürze zu diesen Parametern kommen.

Semiparametrische EQs haben dann einige, aber nicht alle dieser Steuerelemente. Im Allgemeinen fehlen ein oder mehrere wichtige Parametersteuerelemente.

Die einstellbaren Parameter, die semiparametrische EQ-Einheiten bieten, machen sie jedoch zur ersten Wahl für komplexere EQ-Anwendungen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Tonformung und chirurgischen EQ.

Die Parameter eines semiparametrischen EQ unterscheiden sich je nach Filtertyp (der oft wählbar ist). Die Anzahl der Bänder in einem semiparametrischen EQ ist oft geringer als in vollständig parametrischen EQs, liegt aber typischerweise zwischen 3 und 7. Plugins neigen dazu, viel mehr Bands zu haben.

Semiparametrische EQs können für die Verarbeitung von Mono-, Stereo-, Mid-Side- und anderen Mehrkanal-Audioformaten entwickelt werden.

Im folgenden Abschnitt betrachten wir die potenziellen semiparametrischen EQ-Parameter.


Mögliche semiparametrische EQ-Parameter

Semiparametrische EQs haben einige, aber sicherlich nicht alle der folgenden Parameter. Beachten Sie, dass es hier keine festen Regeln gibt und ein semiparametrischer EQ im Wesentlichen mit einer beliebigen Kombination der folgenden Elemente entworfen werden kann:

  • Mittenfrequenz (der Mittelbänder)
  • Verstärkung (Boost/Cut)
  • Qualitätsfaktor (Q)
  • Grenzfrequenz (von Tiefpass- und Hochpassfiltern)
  • Steigung (der Tiefpass- und Hochpassfilter)
  • Filterauswahl (pro Band)

Mittenfrequenz

Der Mittenfrequenzparameter ermöglicht es Benutzern, den Mittenfrequenzwert eines Glocken-/Spitzen- oder Notch-Filters kontinuierlich im semiparametrischen EQ zu streichen.

Verstärkung (Boost/Cut)

Der in Dezibel (dB) gemessene Gain-Regelparameter bezieht sich auf die relative Amplitude (Boost oder Schnitt), die auf ein bestimmtes Band eines semiparametrischen EQ angewendet werden.

Die Anwendung einer negativen Verstärkung führt zu einem EQ-Cut, während eine positive Verstärkung eine EQ-Verstärkung verursacht.

Bei Bell/Peak-Filtern wird die Verstärkung auf der Mittenfrequenz des betreffenden Bandes realisiert. Benachbarte Frequenzen werden innerhalb der Bandbreite des Bandes / Q in geringerem Maße beeinflusst.

Beim Umgang mit Regalfiltern wird die Verstärkung unterhalb eines Grenzwerts (in einem Low-Shelf-Filter) oder oberhalb eines bestimmten Cutoff-Punktes (in einem High-Shelf-Filter) realisiert. Es wird eine Art Übergangszeit mit einer Steigung um die definierte Grenzfrequenz geben.

Beachten Sie, dass Tiefpass-, Bandpass-, Hochpass- und Bandstopp-/Notch-Filter keine Verstärkungsregler haben, da sie so konzipiert sind, dass Frequenzen über, über und unter, unter und zwischen Grenzfrequenzen eliminiert werden.

Qualitätsfaktor (Q)

Der Qualitätsfaktor (einfach als „Q“ bezeichnet) ist ein dimensionsloser Wert, der dem Verhältnis der Mitten- / Resonanzfrequenz zur Bandbreite des Filters entspricht.

Q = fC / Bw = √fHfL / fHfL

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

Anders ausgedrückt, Q ist ein Maß dafür, wie schmal / steil oder breit / sanft der Schub oder Schnitt des gegebenen Filters / Bandes ist. Höhere Q-Werte erzeugen ein schmaleres Band, in dem ein kleinerer Frequenzbereich betroffen ist.

Bei Boosts und Cuts unter 3 dB kann die Bandbreite zwischen den Punkten registriert werden, an denen der Boost oder Cut die Hälfte seines Maximums (bei der Mittenfrequenz) beträgt. In diesem Fall haben wir „Half-Gain Q“ oder „Robert Bristow-Johnson’s (RBJ) Q“.

Das Q von semiparametrischen EQs (wenn verfügbar, was selten ist) ist in der wahren Definition von Q oft technisch falsch. Was unabhängig von der Berechnung gleich bleibt, ist, dass wir durch die Erhöhung des Q die Bandbreite einschränken (was auch immer es sein mag). Durch das Verringern von Q erweitern wir die Bandbreite des Filters.

Grenzfrequenz

Der Grenzfrequenzparameter ermöglicht es Benutzern, den Mittenfrequenzwert eines Hochpass-, Tiefpass-, Regalfilters oder vielleicht sogar eines Bandpassfilters im semiparametrischen EQ kontinuierlich zu streichen.

Die Grenzfrequenz eines Filters ist definiert als -3 dB Dämpfungspunkt.

Hier ist eine Abbildung eines Bandpassfilters mit beiden niedrigen (fL) und hohe Grenzfrequenzen (fH) markiert, um eine bessere Vorstellung zu bekommen:

Steigung

Einige Equalizer-Bänder verfügen über Steigungsregler, um die Abrollrate ihrer Filter anzupassen. Die Steigung wird weitgehend durch die Reihenfolge des Filters (die Anzahl der reaktiven Komponenten in der Schaltung) bestimmt, obwohl digitale EQ- und EQ-Plugins über andere Methoden Roll-off-Raten / Steigungen erreichen können.

Nachfolgend finden Sie eine Tabelle der Filterreihenfolgen (vom 1. bis 5. Platz) und ihrer jeweiligen Steigungen:

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

Filterauswahl

Einige Bänder in einem semiparametrischen EQ haben Optionen, wenn es um die Auswahl des Filtertyps geht.

Die Filteroptionen eines semiparametrischen EQs können Folgendes umfassen:

  • Tiefpassfilter
  • Niedrig schweißbarer Filter
  • Glockenkurvenfilter
  • Notch/Band-Stop-Filter
  • Hochpassfilter
  • Hochschelffilter
  • Bandpassfilter

Tiefpassfilter

Was ist ein Tiefpassfilter in Audio? Ein Tiefpassfilter (LPF) „passiert“ 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.

Low-Shelf-Filter

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

Glockenkurvenfilter

Was ist ein Glockenkurvenfilter in Audio? Ein Glockenkurvenfilter ist ein Filter, der in der Lage ist, Resonanz (Verstärkung im EQ) oder Antiresonanz (Schnitt in EQ) um eine bestimmte Mittenfrequenz zu erzeugen. Diese Filter werden durch eine zentrale Frequenz, den Q-Faktor (Breite des Boosts/Cuts) und die relative Verstärkung definiert.

Notch/Band-Stop-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 lässt Frequenzen unterhalb der niedrigen Grenzfrequenz mit Frequenzen oberhalb der hohen Grenzfrequenz passieren.

Hochpassfilter

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

Hoher Schelffilter

Was ist ein High-Shelf-Filter im Audiobereich? Ein High-Shelf-Filter ist ein Filter, der Frequenzen über eine bestimmte Grenzfrequenz erhöht (erhöht die Amplitude) oder schneidet (verringert die Amplitude). Diese Filter haben im Allgemeinen ein gut definiertes Übergangsband und eine Nivellierung der Amplitude am oberen Ende.

Bandpassfilter

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


Verwenden eines semiparametrischen EQ

Semiparametrische EQs sind leistungsstarke Audioprozessoren und oft etwas günstiger als ihre vollständig parametrischen Gegenstücke.

Die kontinuierliche Kontrolle bestimmter Parameter macht die semiparametrische Entzerrung vielseitig und flexibel. Es kann in einer Vielzahl von EQ-Anwendungen eingesetzt werden.

Zu diesen Anwendungen gehören unter anderem die folgenden:

  • Tonformung: Formung des Tons / Charakters eines Audiosignals / einer Spur durch EQing auf eine bestimmte Weise.
  • Eliminierung von Problemhäufigkeiten: Rauschen, Resonanzen und andere unangenehme Frequenzen können mit den kontinuierlichen Frequenzreglern des parametrischen EQ gesucht und zerstört werden.
  • Eliminierung von Feedback: ähnlich wie Problemfrequenzen. Kann effektiv in Live-Sound-Situationen eingesetzt werden.
  • Tuning-Monitore/Lautsprecher: Monitore und Lautsprecher sind unvollkommene elektroakustische Wandler, die von einem einstellbaren parametrischen EQ profitieren können.

Beispiele für semiparametrische Equalizer

Bevor wir die Dinge abschließen, ist es immer eine gute Idee, einige Beispiele zu betrachten. Schauen wir uns 5 verschiedene semiparametrische Equalizer an, um unser Verständnis dieses EQ-Typs zu festigen.

In diesem Abschnitt besprechen wir:

Fredenstein Künstlerische EQ

Das Fredenstein Artistic EQ (Link zum Preis bei Sweetwater) ist ein einkanaliger semiparametrischer 3-Band-EQ im Format der Serie 500.

Fredenstein Künstlerische EQ

Dieser EQ ist relativ einfach. Es gibt 3 Bänder (niedrig, mittel und hoch). Jedes Band verfügt über einen Regler zur Auswahl der Mitten- oder Grenzfrequenz innerhalb eines definierten Bereichs und einen Gain-Regler, um den EQ-Cut oder -Boost innerhalb von ±14 dB einzustellen.

Die niedrigen und hohen Bänder verfügen über einen Kippschalter, um zwischen Regalen und Glockenfiltern zu wechseln, und das Gerät verfügt über einen Normal-Color-Schalter, der, wenn er auf Farbe eingestellt ist, dem Ausgangssignal ein röhrenartiges Aroma im Vintage-Stil verleiht.

Da die Bandbreite/Q nicht einstellbar ist, würde diese Einheit als „semiparametrisch“ betrachtet.

Maag Audio EQ4M

Das Maag Audio EQ4M (Link zum Preis bei KMR Audio) ist ein rackmontierbarer Dual-Channel 6-Band Mastering EQ.

Maag Audio EQ4M

Dieses hervorragende Gerät fungiert weitgehend als Grafik-EQ mit 5 festen Bändern bei SUB, 40 Hz, 160 Hz, 650 Hz und 2,5 kHz. Jedes dieser Bänder kann um ±5 dB verstärkt/geschnitten werden.

Das höchste Band, das als „Air Band“ bezeichnet wird, ist ein semiparametrischer High-Shelf-Boost-Filter. Er bietet bis zu +20 dB saubere Verstärkung bei einer wählbaren Eckfrequenz von 2,5, 5, 10, 15, 20 oder 40 kHz.

Dieser Mastering-EQ schafft es kaum als „semi-parametrisch“, ist aber hier erwähnenswert, da das Air Band es so macht.

Aguilar Tone Hammer Bass

Das Aguilar Tone Hammer Bass (Link zum Überprüfen des Preises bei Amazon) ist ein großartiges semiparametrisches EQ (und Preamp/DI) Pedal, das speziell für Bassgitarren entwickelt wurde.

Aguilar Tone Hammer Bass

Dieses Pedal ist gut angelegt mit 3 EQ-Bändern. Der EQ-Teil wird über die 4 zentralen Drehregler gesteuert:

  • Verdreifachen: ±18 dB @ 4 kHz
  • Bass: ±18 dB @ 40 Hz
  • Mittlerer Frequenzbereich: Schwenkbar von 180 Hz bis 1 kHz
  • Mitte: ±17 dB

Beachten Sie, dass das Pedal in den Nieder- und Hochfrequenzbändern fixiert ist und dass das Q in keinem Band einstellbar ist. Da die Mittelbandfrequenz jedoch gefegt werden kann, könnte dieses EQ-Pedal als „semiparametrisch“ betrachtet werden.

Die AGS-Schaltung (Adaptive Gain Shaping) erzeugt, wenn sie aktiviert ist, einen EQ mit „Vintage-Stimme“, der sich anpasst, wenn Sie den Verstärkungsregler einstellen.

ALM Busy Circuits ALM016 PE-1

Das ALM Busy Circuits ALM016 – PE-1 (Link zum Preis bei Perfect Circuit) wird als parametrischer Dualband-EQ und einfacher Zweikanalmixer für modulare Eurorack-Synthesizer beschrieben. Davon abgesehen ist das Design eigentlich eher „semi-parametrisch“.

ALM Busy Circuits ALM016 PE-1

Dieses Modul verfügt über zwei Eingänge, die beide gleichermaßen vom EQ beeinflusst werden. Es gibt eine einzige Dämpfungsregelung für das obere Eingangssignal.

Was den EQ betrifft, so hat jedes Band eine Cut/Boost-Steuerung von ±12 dB. Die Mittenfrequenz eines Bandes kann zwischen 62 und 1,5k Hertz eingestellt werden, während das andere zwischen 1k und 8k Hertz liegt.

Es gibt keine Option für Q-Anpassungen, daher könnte argumentiert werden, dass dieser EQ nur „semi-parametrisch“ ist.

Wellen V-EQ4

Das Waves V-EQ4 (Link zum Auschecken bei Waves) ist dem Konsolenmodul 1081 nachempfunden. Es ist ein 4-Band-EQ-Plugin mit wählbaren Tiefpass- und Hochpassfiltern.

Wellen V-EQ4

Neben LPF und HPF, die jeweils über einstellbare Grenzfrequenzen und einen Roll-off von -18 dB/Oktave verfügen, verfügt dieser EQ über 4 Bänder.

Die niedrigen und hohen Bänder können entweder auf Glocken- oder Regalfilter eingestellt werden und verfügen über diskrete Mitten- / Grenzfrequenzpunkte sowie eine kontinuierliche Verstärkungsregelung zwischen ± 18 dB.

Die Mittelbänder (LMF und HMF) sind Glockenfilter mit diskreten Mittenfrequenzpunkten und kontinuierlicher Verstärkungsregelung zwischen ±18 dB. Diese Bänder haben auch einen Schalter zwischen „normalen“ Q- und Hi-Q-Einstellungen (breites und schmales Q).

Dieses EQ-Plugin ist also ziemlich parametrisch. Da die Frequenzpunkte jedoch weder vollständig kontinuierlich noch die Q-Werte sind, könnte dies als „semiparametrisch“ betrachtet werden.


Was sind die verschiedenen Arten von EQ? Wenn es um die Audio-Entzerrung geht, gibt es mehrere Arten von EQ, die Sie beachten sollten. Sie lauten wie folgt:

  • Grafik EQ
  • Parametrischer EQ
  • Halbparametrischer EQ
  • Dynamischer EQ
  • Linearer Phasen-EQ
  • Passiver EQ
  • Regale EQ
  • Stereo-EQ
  • Mid-Side-EQ

Was ist Regal-EQ? Shelving EQ verwendet High- und/oder Low-Shelf-Filter, um alle Frequenzen oberhalb oder unterhalb einer bestimmten Grenzfrequenz zu beeinflussen. Regale können entweder zum Verstärken / Verstärken oder Schneiden / Dämpfen verwendet werden und beeinflussen im Idealfall alle Frequenzen gleichermaßen über einen bestimmten Punkt hinaus (unten für niedriges Regal und oben für hohes Regal).


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