在声音信号已经量化的数字信号中调整EQ,就必须利用数学算法来解 决。大家一定都听说过“采样率”这个概念。在数字音频信号中,波形的变化不能是连续的, 而是由一个一个采样点串起来的。如图: 这种设计产生了一个麻烦——我们在分析采样点频率时很难找到另一个采样点刚好与这个 点振幅状态一致,如图: 所以,数码EQ 必须像穿线一样将各个采样点连起来,才能近似找到两个状态一致的点。说 起来容易作起来难,电脑不是人脑,只能以数学方法来“穿线”。最古老的方法,我称作“直 线路径”即用直线连接各个采样点。这种做法很简单,但是谁都知道采样点与采样点之间不 可能是直线连接,这样会产生很大误差!后来人们根据高数中的某个算式(名字忘了),用 最接近原始波形的曲线连接了采样点,我称作“模拟路径”。如图: 这种方法误差依然存在,毕竟那是理论算出来的不是真正的波形。但是已经与原始波形相差 很少很少了。现今流行的数字EQ,大都采用这种设计。 3.数字EQ 的原理: 数字EQ 虽然种类繁多,其实原理都是一样的,即:将输入信号“x”建立对应输出信号“Y”,Y =f(X),其中f()这个作用式中又包括了一个与“x”对应频率“k”的函数。将对应“X”的函 数表达式展开也就是: Y=g(k)*X。其中g()随EQ 参数调节而变化。 举例:古老数字EQ 的原理。 这是一个古老的3 段EQ,使用“直线路径”。我们把中频提升到2 倍,高频提升3 倍。这时, 函数的作用式就变成了: 属于0hz到400hz) 属于400hz到2500hz) 属于2500hz到无穷) 图像: 从图上可以看出(希望大家看的懂啊呵呵),这种EQ 调节“有塄有角”,399.9hz 振幅还一 点不变,到401hz 就突然增加2 倍。我和朋友写过一个小播放器,就加入了这EQ,产生了 魔鬼的声音…………现今的EQ 不但拥有“模拟路径”,还拥有渐变的函数作用式。同样的3 EQ,把中频提升到2倍,高频提升3 倍,函数图像会变的很圆滑(函数式展开很恐怖,就 不细说了): 如图所示,这个“楼梯”很圆滑,在虽然中频从400hz 开始算起,但是从350hz 左右就已经 开始增加振幅产生渐变的效果。大家可以试试,即便把EQ 的高频降低到0,我们依然可以 听到一点高频。而且由于采用了“模拟路径”,使频率的分析更准确!更加容易调节。但这两 种优化算法比古老EQ 更费系统资源。 我们之所以要讲到已经没有用的古老EQ,是因为它更方便人们理解EQ。有些朋友总是问: EQ 效果器既然能改变声音的频率,C 调的歌调完EQ 会不会变成降B??降低bass 的低频, bass 听起来会不会好像升了一个8 度??大家还记得前文提到的“乐音频率”和“声音频率” 概念么?我们带着这个概念从古老EQ 入手来解释这两个问题。 我们来看古老EQ 的公式:Y=r*X 属于ahz到bhz)。前面已经说过,声音的音高只与 “乐音频率”有关。也就是说,想证明EQ 效果器能改变声音的频率而不改变音高,只需证明 EQ 效果器能改变声音频率而不改变乐音频率。请看下图: 根据乐音频率的定义,它必然是两个同样状态的0 点之间时间长度的倒数(第1 零点,第3 零点)。我们设1 点的时刻为t1,3 点的时刻为t2。乐音频率f=1/(t2-t1)。我们来证明 t1 时刻或者t2 时刻不发生变化:对于任意一个输入信号“x”有输出信号Y=r*X 属于ahz到bhz)。在任意t 时刻,经过EQ 处理的信号可以改变为任意值。但是由于1,3 值为0,所以无论我们如何调整EQ参数,Y=r*0=0,所以在1,3 为0。即所有振幅为0的时刻点经过EQ 处理,振幅依然为0,所以第1 零点,第3 零点之 间的时间间隔不随参数变化而变化。如图: 这就是EQ 效果器能改变声音频率而不改变音高的原因,所以大家(尤其是初学者)大可放 心地使用EQ。其实随着技术的进步,数字EQ 的算法也开始变得多种多样。就在这篇稿子 即将完成时,又听说有通过任意频点的前后两点前后两点计算斜率(就是该点的速度)来确 定频率的新奇高招,但EQ 的宗旨不变——只改变千篇一律的音色。声音频率和音乐中440hz 等等乐音频率不是一个概念,调低高频音乐不可能没了高声部,bass 也不会因为降低低频 而消失。