专业音响 理想图示均衡

理想图示均衡 Dolby Lake 处理器采用了一个全新的图示均衡处理方式 由于使用了升余弦滤波器来替代传统 的参量滤波器 Dolby Lake 处理器将对音频信号处理的精确性和可控性提升到了一个新高度 同时 Dolby Lake Controller 触摸屏控制界面也使用户能够快速实现对理想图示均衡的控制 1 简介 图示均衡器通常被应用于专业音频系统 用于对扬声器系统的频率响应特性进行优化设置 几乎 所有现场扩声系统都会在调音台和扬声器系统之间的信号处理链路中插入图示均衡器 图示均衡器 的一大问题是对均衡器参数的设置并不能准确的反映出均衡处理设备对音频信号产生的影响 而用 户的期望是将均衡器对音频信号所产生的影响准确的通过均衡器的设置反映出来 现在 Dolby Lake 处理器采用的理想图示均衡技术为满足这一用户需求提供了完美的解决方案 下面我们会对目 前仍然在产的图示均衡器性能做一个了解 并将它们与 Dolby Lake 处理器所采用的理想图示均衡技 术做一个比较 2 图示均衡 目前有很多厂商都可以提供图示均衡器 用户可以根据用途和预算选择适合的模拟或数字图示均 衡器 无论是模拟还是数字图示均衡器都是以一组特定分辨率的多个滤波器为基础开发的 接下来 我们主要阐述 1 3 倍频程图示均衡器 因为这个规格的设备在专业音频系统应用中是最常见的 由于用户可以通过改变均衡器控制推杆的位置来获得所需的频率响应曲线 因此这一类型的设备 被称之为图示均衡器 完成设置后 在图示均衡器的前面板或软件控制界面呈现的曲线形状应能如 实反映均衡器参数的变化对音频信号的影响 但不幸的是 实际情况并非如此 3 对图示均衡器的测量 我们使用 SIA Software 公司的 SmaartLive 测量和分析系统对市场 上常见的模拟和数字图示均衡器的性能进行了一系列测量 基于 FFT 技术的频率传输特性测量可以为我们提供这些信号处理设备的高分辨 率频率响应特性曲线 以下为我们对不同的均衡器设置进行测量的结 果 第一次测量时 我们将一台模拟图示均衡器的多个频点设置为提升 6dB Figure 1 所示为均衡器前面板的推子 Figure 2 所示为在这一 设置状态下测量所得的频响曲线 如图所示 实际测量的频响曲线和我们在均衡器前面板看到的由多 个推子形成的曲线并不相同 此外 频响曲线也并不平坦 各频点的 增益也高于 6dB 而且各频点之间的间隔也不是 1 3 倍频程 第二次测量时 我们将一个频点的增益设置为提升 6dB 相邻的频 点增益则设为衰减 6dB 并将这一设置应用于不同频段组合进行测量 Figure 3 所示为均衡器前面板的推子位置 Figure 4 所示为实际测量 所得的频响曲线 同样 实际测量的结果与我们在均衡器前面板看到的曲线并不相同 此外 各频点的提升或衰减 幅度也不是 6dB 这是基于传统滤波器技术的图示均衡器的固有缺陷 因为每一个滤波器都会与相邻的滤波器之间 相互干涉 而采用其他滤波器技术开发的图示均衡器也会出现同样的问题 在第三次测量时 我们将一台数字图示均衡器的多个频点设置为 增益提升 6dB Figure 5 所示为数字图示均衡器的控制软件界面 Figure 6 所示为在这一设置状态下测量所得的频响曲线 同样 实际测量的频响曲线与我们在控制软件界面中所看到的并 不完全相同 与第一次测量结果相比较 数字图示均衡器的频响特 性有所改善 但仍然不能与控制界面推子所形成的曲线完全吻合 4 Dolby Lake 处理器的理想图示均衡 Dolby Lake 处理器采用了一项全新类型的图示均衡处理技术 用户通过理想图示均衡控制界面 对音频信号作出的参数设置与最终获得的结果完全吻合 多个理想图示均衡滤波器可以完美融合 从而实现平坦的频率响应特性 相邻的滤波器之间不会像传统图示均衡器那样相互干涉 使用户可 以实现更加精确的控制 Dolby Lake 处理器采用了升余弦滤波器 升余弦滤波器能够提供比传统 滤波器更加优秀的可选择性 Figure 7 所示为 1 个 1 3 倍频程升余弦滤波 器 蓝色 和 1 个 1 3 倍频程传统滤波器 红色 的频率响应曲线对比 从图中我们可以看到 升余弦滤波器不会像传统的 1 3 倍频程滤波器那 样对超出工作频宽范围以外的频段产生影响 提供了传统滤波器无法比拟 的控制精确度 5 对理想图示均衡的实际测量 我们对 Dolby Lake 处理器的理想图示均衡进行了与之前相同的测量 Figure 8 所示为将理想图示均衡在一个频段内设置为增益提升 6dB Figure 9 所示为对经过处理后的音频信号进行测量所得的频率响应曲线 从图中我们可以看到 理想图示均衡控制界面的曲线与实际测量 的频率响应曲线完全吻合 除了在所需工作频宽内完美的提供了平 坦的 6dB 增益提升外 理想图示均衡也没有对相邻的频段产生影响 Figure 10 所示为在理想图示均衡的控制界面将相邻频点分别设置为增益提 升和衰减 6dB Figure 11 所示为对经过处理后的音频信号进行测量所得的频率 响应曲线 同样 从图中可以看到理想图示均衡控制界面的曲线与实际测量的频率响应 曲线完全吻合 6 结论 传统滤波器和数字图示均衡器都存在滤波器干涉问题 这种干 涉现象造成了经过处理后的音频信号频响曲线与控制界面所显示的曲线并不完全吻合 由于升余弦 滤波器不会像