人声均衡 EQ 调整原则
倍频程
倍频程概念源于音乐理论中的“八度音阶”规律。同一音符的低音、中音、高音之间频率呈2倍关系,例如中音C(261.6 Hz)是低音C(130.8 Hz)的2倍,高音C(523.2 Hz)又是中音C的2倍。这种频率翻倍的特性被定义为1倍频程
(上下限频率比为2:1)。在钢琴键盘上,一个八度音阶对应8个白键(如C到C’),跨越的频率范围恰好为2倍,即1倍频程
。这种对数化的音调感知方式成为倍频程划分的生理基础。所以1倍频程是一个八音度。
人耳对频率差异的敏感度遵循对数规律,例如能明显区分100 Hz与200 Hz的差异(1倍频程),但对5000 Hz与5100 Hz的差异不敏感(仅0.02倍频程)。为量化声音能量分布,将20 Hz~20 kHz的人耳可听范围划分为 11 个1倍频程
段,在一个频段内以中心频率来管这一段:31.5 Hz、63 Hz、125 Hz、250 Hz、500 Hz、1 kHz、2 kHz、4 kHz、8 kHz、16 kHz。
1倍频程
:频程的划分采用恒定带宽比,即保持频带的上、下限之比为一常数。若使每一频带的上限与下限频率之比为2,这样划分的每一个频程称1倍频程
,简称倍频程,Octave。1/2倍频程
:在两个相距一个倍频程的频率之间插入一个频率,使这三个频率之间依次相差2^(1/2)(大约1.414倍,准确是1.414213562373倍)。1/3倍频程
:如果在一个倍频程的上下频率间再插入两个频率,使4个频率之间的比值相同(相邻两频率比值为1.26),这样将一个倍频程划分为3个频程,称这种频程为1/3倍频程
。后一个坐标点是前一个坐标点的2^(1/3)
(即1.259921049895倍)。2^(1/3)
是指数形式,底数是“2”,指数是“1/3”,读作二的三分之一次方。常用的中心频率为:40 Hz、50 Hz、63 Hz、80 Hz、100 Hz、125 Hz、160 Hz、200 Hz、250 Hz、320 Hz、400 Hz、630 Hz、800 Hz、1K Hz、1.25K Hz、1.6K Hz、2 K Hz、2.5 K Hz、3.2 K Hz、4 K Hz、6.3K Hz、8K Hz、10K Hz、1.25K Hz、16K Hz。1/5倍频程
:频带宽度是原频带的2^(1/5)
(即1.148698354997倍)。例如,如果一个频带的中心频率为 1000Hz,那么1/5倍频程
的频带范围将是943.4Hz
~1060.2Hz
。
2个倍频程
:最高频率是最低频率的2^(2)
(即4倍)。换句话说,频率范围内的频率变化跨越了两个倍频程。例子:假设频率范围从 100 Hz开始,那么2倍频程的上限频率是 400 Hz(因为 100 Hz 的4倍是 400 Hz)。因此,100 Hz 到 400 Hz 的范围就是一个2倍频程。
泛音和谐
我们所听到的音 CDEFGAB 之间的音叉关系,实际上是倍数,也就是说,如果c1的频率是100赫兹,那么D1就是100×1.2赫兹。那么,二个跨8度的音,听起来很相像就很好理解了。比如说,C1的频率是100赫兹,那么C2的频率就是200赫兹,而100赫兹的音和200赫兹的音都会在200赫兹、400赫兹、800赫兹等音产生共振。所以C1和C2,听起来就十分相似。而所谓的两个音之间是否和谐,就是要看两个音之间能产生共振的泛音有多少。共振的泛音越多,两个音也就越和谐。共振的泛音越少,杂音就越多,两个音就越不和谐。当两个音的泛音完全相同,这两个音就很容易让人混淆。而这种情况,就经常出现在两个跨8度的音之间。
因为声音a,在震动到第n个周期的时候,高八度的声音b刚好震动到第2n个,且相位永远重合。这样的话,a和b大概率会叠加成一个新的、震动周期平稳的、音色没有明显改变的声音(具体理论可查阅:傅里叶变换)。当然,如果是尖锐刺耳的(声音约贴近正弦波则越圆润,反之则越尖锐),或者非乐音(声音周期性越弱,音高越模糊),这样的特性就会极度减弱。
高八度的b正好是a的第一泛音),这二者重合时可以理解为增加了,基频a的第一泛音(前提是两个声音的音色一致)。世间所有声音都有它的泛音,所有乐音的第一泛音都是高八度。这是人类非常习惯,无时无刻不在听,而且很适应的声音。综上,在这两个声音的音色类似且悦耳、音量比例协调,听起来『融合度』会非常高。而这个『融合度』就是我们感性上听起来的『和谐』。反之,两个不协和音,比如17/18这样的,就要17*18=306次震动周期才能重合,听起来『融合度』就会很低,而且会有『拍音』现象存在(即每次两个声音相位重合出现的音量周期性变化)。306个周期已经是人耳可以分辨的时间了,这还只是17/18,要是179/180呢?
频率均衡
人声音源的频谱分布比较特殊,就其发音方式而言,有三个部分:
- 鼻音:鼻腔的形状较为稳定,因而其共鸣所产生的谐音频谱分布变化不大。
- 乐音:由声带震动所产生的乐音,此部分的发音最为灵活,不同音高、不同发音方式所产生的频谱变化也很大。
- 齿音:口腔气流在齿缝间的摩擦声,这种齿音与声带震动所产生的乐音基本无关。
- 调节鼻音:频率段在
500 Hz
。均衡的中点频率一般在80 Hz
~150 Hz
,均衡带宽为4个倍频程
。例如,可以将100 Hz
定为频率均衡的中点,均衡曲线应从100 Hz
~400 Hz
平缓的过渡,均衡增益的调节范围可以为+10dB
~-6dB
。这里应提醒大家的是:进行此项调整的监听音箱不得使用低频发音很弱的小箱子,以避免鼻音被无意过分加重。 - 调节乐音:乐音的频谱随音调的变化很大,所以调节乐音的均衡曲线应非常平缓。均衡的中点频率可在
1000 Hz
~3400 Hz
,均衡带宽为6个倍频程
。此一频段控制着歌唱发音的明亮感,向上调节可温和地提升人声的亮度。然而如需降低人声的明亮度,情况就会更复杂一些。一般音感过分明亮的人声大多都是2500 Hz
附近的频谱较强,这里我们可用均衡带宽为1/2倍频程
,均衡增益为-4dB
左右的均衡处理,在2500 Hz
附近寻找一个效果最好的频点即可。 - 调节齿音:人声齿音的频谱分布在
4K Hz
以上。由于此频段亦包含部分乐音频谱,所以建议调节齿音的频段应为6K Hz
~16K Hz
,均衡带宽为3个倍频程
,均衡中点频率一般在10K Hz
~12K Hz
,均衡增益最大向上可调至+10dB
;如需向下降低人声齿音的响度,则应使用均衡带宽为1/2倍频程
,均衡中点频率为6800 Hz
的均衡处理,其均衡增益最低可向下降至-10dB
。
对人声进行频率均衡处理时,为突出某一音感而进行的频段提升,都尽量使用曲线平缓的宽频带均衡。这是为了使人声鼻音、乐音、齿音三部分的频谱分布均匀连贯,以使其发音自然顺畅。从理论上讲,应使人声在发任何音时,其响度都保持恒定。
1/2倍频程
的窄频带均衡的提升处理极易使人声音源变怪,此种均衡方式虽然可以大幅改变音源的音色,然而如果不是为了产生特殊的效果,歌唱发音的均衡处理应以音感自然为基准。为了在不破坏人声自然感的基础上对其进行特定的效果处理,可以使用1/5倍频程
的均衡处理,具体有以下几种情形。
- 音感狭窄,缺乏厚度,可在
800 Hz
,使用1/5倍频程
的衰减处理,衰减的最大值可到-8dB
。 - 音感明亮,但苍白无力,缺乏穿透感,可在
6800 Hz
,使用1/5倍频程
的衰减处理,衰减的最大值到-3dB
。 - 卷舌齿音尖肃,“嘘”音缺乏清晰感,可以在
6800 Hz
,使用1/5倍频程
的衰减处理,衰减的最大值到-6dB
。
倍频程(Octave)是描述频率范围的一个单位,表示频率范围内的最高频率是最低频率的整数倍。
最佳美声线
无论人声、歌声,还是乐器的声音,它们都不是一个单音,而是一个复合音。也就是由声音的基音和一系列的泛音所构成。这些泛音都是基音频率的位数,物理学叫分音,电声学叫谐波,音乐中叫泛音。它对音色的特性有非常重要的影响。这些泛音的数量和泛音幅茺的不同构成音色的频率特性曲线。这条曲线就体再了音色的表现力。例如,钢琴的最低音频率是27.5Hz,最高音频率是4186Hz,而钢琴有十几个泛音,它的高频可达 10KHz ~ 20kHz,一般可测到16个泛音或24个泛音。这些泛音可分为低频泛音、中频泛音和高频泛音。
如果低频泛音的幅度较强,音色就表现得混厚;中频泛音的幅度比较强,音色就表现得圆润、自然、和谐;高频泛音的幅度比较强,音色就表现得明亮、清透、解析力强。频谱曲线,就是将音色的各泛凌晨幅度的顶点在坐标上连接起来,这个包路线就是这个凌晨色的频谱曲线。一个音色的频谱曲线各不相同,这和发声体的物质结构、状态和发声的力度以及共振体的不同而各不相同。
如何调出最佳音色呢?如何定义最佳音色呢?根据意大利美声学的观点,就是将基音到第16个泛音的强度,在坐标上连成一条直线,这条直线就被称为最佳美声线。那么,哪个音色的频率特性曲线越接近这条直线,哪个音色的低、中、高频泛音的比例也最为均衡,其音色的艺术表现力也最为尚佳。
在对人声的美化、修饰上,可以通过调音台上面的输入通道中的四段均衡器,对音色进行频率处理,来提高音色的艺术表现力。调音台中的四段均衡器分为的4个频段,根据德车柏林音乐研究所资料介绍,它们是:
- HF:6K ~ 16K Hz,影响音色的表现力、解析力。如果高频段频率过弱,其音色就变得色彩、韵味、个性的失落;如果高频段频率过强,音色就会变得尖噪、嘶哑、刺耳。丰满:色彩鲜明,富于表现力。
- MID HF:600 ~ 6K Hz,影响音色的明亮度、清晰度。如果中高频段的频率过弱,音色就变得暗淡、朦胧;如果中高频段的频率过强,其音色就会变得呆板。丰满:明亮、清晰。
- MID HF:200 ~ 600 Hz,影响音色和力茺和结实度。如果中低频段的频率过弱,音色会变得空虚、无力、软绵绵的;如果中低频段的频率过强,音色会变得生硬、失去活力。丰满:圆润有力。
- LF:20 ~ 200 Hz,影响音色的混厚度和丰满度。如果低频段的频率过弱,音色将会变得单薄、苍白;如果低频段的频率过强,音色会变得浑浊不清。丰满:丰满、混厚深沉。
要使音色有美感,就要泛音丰富、有层次,使歌声有音响美,听众听起来悦耳动听,提升量不易过强。LF(低音)过量,声音混浊不清;HF(高音)过量,声音尖噪刺耳。提升某一频段后,还工考虑对其他频段的影响,要总体地考虑歌声的清晰度和丰满度。