各种声音的基本频域成份介绍

pan · 发表于 2004-1-13 01:18:00

各种声音的基本频域成份介绍
1.地鼓((size)Kick Drum)：
地鼓是一首歌曲里最重要的部分之一，因为它推动着节奏向前进行。这里我们讨论如何处理常见的三种地鼓：第一种我称之为“80年代蓬头地鼓”，你一定熟悉的：强而有力、富含中频、含有重击的“砰“声，想得到这种比较怀旧的地鼓声音，可以先过滤掉60Hz以下的频率，然后根据情况在78-84Hz提升3到6dB((size)Q值大约为1)，使之听起来象是敲在你的胸膛上。接下来在1.5-2.5kHz提升大约6dB来增加“砰“声((size)Q值在1.5-2.5比较适合)，最后在120Hz降大约4dB((size)Q值1.0)。第二种是当今最流行的“Bonham“摇滚地鼓，我通常在120-240Hz提升4dB或更多来得到这种声音，还需要过滤掉1.5kHz以上的所有频率，有时候可能需要在还有一种现在常用的地鼓：比较空、有摩擦声，想得到这种声音，你可以过滤掉100Hz以下的所有声音，在125Hz提升大约3dB，在250-350Hz提升大约4dB。然后过滤掉2kHz以上的所有频率。
2.军鼓：
目前有两种使用最广泛的军鼓类型：一种紧凑、有力，另一种松散、比较长((size)通常用于ballads风格的歌曲)首先，任何军鼓都不需要150Hz以下的声音，所以把它们过滤掉。军鼓的中心频率通常在1kHz附近数百Hz的频段内，所以在这一频段提升3-6dB通常会非常有益。对于紧凑型军鼓，你可以尝试分别提升中高频((size)5kHz附近)、部分高频((size)8-9kHz)，提升量可以从3dB开始逐渐上升，左右变化一下提升的频点直到得到理想的效果。过滤掉250Hz以下、11kHz以上的频率会使这种军鼓听起来很舒服。对于松散型军鼓，需要在低端((size)250Hz附近)进行一些提升，我通常提升6dB。高频不用象紧凑型军鼓那样大幅提升，但在7kHz附近略作提升通常会有益处，再往上的频段可以过滤掉。关键是中频，先把提升的频点在800Hz-2kHz之间移动，找到那个能引起共鸣的频点，然后调整一下提升的幅度和Q值。对于这种军鼓，往往需要加上启动时间((size)attack time)较长的压缩、较重的混响来与之配合。
3.钹((size)cymbal)：
对于这些富含高频的鼓件，可以降低4kHz以下的频率，根据情况提升高频区((size)10-14kHz)大约3dB。
4.沙锤((size)shaker), 手铃((size)tambourine), 手鼓((size)conga)、拍手((size)hand clap)等：
沙锤((size)shaker)和手铃((size)tambourine)很相似，要明亮并且贯穿高频区，对于沙锤，我通常过滤掉2kHz以下的所有频率，略提升高频，比如在9kHz提升6dB;手铃要略带叮当声，所以我过滤掉800Hz以下的频率，在1.5或2kHz提升4dB，在7kHz略作提升。对于手鼓((size)conga)，我通常用扫频的办法找到那个引起共鸣的频点，根据情况略作提升或降低。需要注意的是不能提升过多，尤其是共鸣频点较低的时候，可能与鼓和贝斯形成干扰。为了突出conga的冲击效果，我通常在中频((size)5kHz附近)略作提升，比如提升6dB。对于拍手声，可以通过提升中低频使之厚实，通常在250Hz提升2dB((size)Q值1.5)。同样为了加强冲击力，可以提升中频((size)在1.5kHz附近提升约4dB)和高频((size)在8kHz附近提升2-3dB)。
5.钢琴：
如果钢琴是主要乐器，只与人声或少量陪衬乐器构成音乐，这时可不必做太多调整，如果没有贝斯，我通常会略微提升低频((size)140Hz附近)，另外可以在高频区((size)8.5kHz附近)略作提升，比如3dB。如果钢琴与其他7-8种乐器一起构成非常丰满的音乐，则需要对钢琴做一些衰减的均衡处理。由于钢琴的弹奏多集中在中音区，因此你可能需要在中频区((size)3或4kHz)略作衰减使之听起来不那么“honky“。过滤掉140Hz以下的频率，因为这段频率毫无疑问会与底鼓和贝斯形成干扰。在8kHz附近略作提升可以使高音键听起来更明亮。另外尽量使中频到高频的过渡自然些。
6.电贝斯：
电贝斯的种类很多，处理的方法也不一样。我最喜欢的是这种贝斯：丰满、厚重、每个音符都很突出。对于这种贝斯我通常这样处理：过滤掉100Hz以下的所有频段，降低520Hz以上的频段，在260Hz提升6dB使音调变得丰满，在730Hz提升3dB来增加拨弦的噪声，然后再配合适当的压限效果器，就可以产生这种适用于多种音乐风格的贝斯声音了。对于击弦贝斯((size)slaps and punches)，处理方法大体同上，但有两处不太一样：不必从520Hz就开始降低高频，在中频((size)2kHz附近)提升4-6dB突出slap声;低频过滤点可以设在50Hz，以便保持足够的隆隆声。
7.电吉他：
与钢琴一样需要根据整个作品的配器来决定处理方法。如果只有一轨电吉他外加鼓与贝斯，可以让电吉他听起来响亮;如果有好几轨电吉他，另外还有钢琴、电钢琴、打击等乐器，就必须让电吉他在频谱中占据合理的位置，从而融入到音乐中。对于第一种情况，只要不与贝斯发生冲突，可以尽可能的响亮，我处理那种只有一个吉他手的小型摇滚乐队时，会尽可能提升电吉他的低频，通常会在160Hz提升3dB以上，同时注意与贝斯相融合。另外根据电吉他的声音特点可以在700-800Hz稍作提升。有时需要突出中频，可以在3kHz附近提升。如果想要得到那种压碎般的声音((size)crunchier)，可以在高频区((size)7kHz)提升6dB左右。同样，把不需要的低频和高频过滤掉——这是一个好习惯，但要仔细听，以免过滤掉有用的泛音和谐音。对于第二种大型乐队的情况，假设还有另外两把电吉他。首先过滤掉200Hz以下和9kHz以上的频率，重点是中频，可以先通过扫频来判断哪些频段需要提升、哪些频段需要衰减。我发现提升4kHz、衰减6kHz通常能取得好的效果，但有时却正好相反，主要取决于作品的整体要求。对于有多把电吉他同时演奏的情况，要确保其声音略有不同，否则听上去会非常刺耳。
8.木吉他与弦乐：
对于不同的混音作品，木吉他的均衡处理会有极大的不同。过滤掉90Hz以下的所有频率，在360Hz作了少许提升。在中频、高频作相当大的提升：在2kHz提升了10dB，在7.1kHz提升了9dB，这样处理后木吉他听起来的确比其他乐器都要明亮。弦乐的均衡处理与木吉他非常类似，在乐器很多的音乐里，我通常会过滤掉大部分低频，然后在中高频((size)7kHz)提升大约4dB，最后也许会在高频区((size)10kHz)用坡形曲线做提升来增加一些空气感。
9.铜管和木管乐器：
通常中频比较突出，处理好中频非常重要。对于象小号这样的乐器，低频过滤点可以设在200Hz甚至更高，在对中频进行处理时要注意避免混浊。对于那些低音突出的铜管乐器来说，情况正好相反，需要过滤掉高频部分，比如过滤掉9kHz以上，通常要提升中低频，比如1.5kHz附近。对于大号，记住一定要过滤掉40Hz以下的频段，以免引起某些音箱发出低频噪音。大多数木管乐器需要突出气流声，通常可以通过提升9kHz以上的频段来达到这一目的。巴颂管可以演奏非常低的音符，所以不要过滤掉它的低频。但对大多数木管乐器来说，过滤掉低频是有益的。10.主唱：
往往需要在音乐里处于显著、靠前的位置，通常可以通过提升中频来实现。主唱是音乐最关键的部分，要求能听清每一个字又不让人感到烦扰。对于不同特点的人声，处理方法各不相同，需要通过多听来判断。有一点必须要注意，主唱：往往需要在音乐里处于显著、靠前的位置，通常可以通过提升中频来实现。主唱是音乐最关键的部分，要求能听清每一个字又不让人感到烦扰。对于不同特点的人声，处理方法各不相同，需要通过多听来判断。有一点必须要注意，男声和女声的处理方法有很大的不同，我前一阵刚完成一首男女声二重唱歌曲，男歌手和女歌手在同一个录音棚录音，用的都是U67话筒，但声音的差别让我大吃一惊。我对他们分别进行了均衡处理，见图8((size)抱歉在原文里没有找到图例)。男声我用坡形均衡曲线在高频区提升了1dB，女声我在8.8kHz衰减了3dB。由于男歌手那天感冒了，鼻音较重，所以我在5.1kHz衰减了5dB，在7.5kHz提升了2dB。女声的低频区我分别在733Hz和283Hz提升了4dB，目的是用女声低频来补充男声。有趣的是我对男声和女声都在2.5kHz作了提升，可见提升中频对于人声来说有多重要。
11.背景人声：
有两种类型的背景人声，一种是标准的高八度合唱，我通常使用与主唱相同的均衡设置;另一种是有3-4个不同声部的背景和声，声像范围跨越整个声场，这时我会使用不同的均衡设置，要让他们听起来富有空间感并且超凡脱俗：对于高声部和声，我通常过滤掉400Hz以下的频率，对于低声部和声，过滤掉100Hz以下的频率，在不丧失合唱清晰度的前提下尽可能的降低中频((size)1-4kHz)。在中高频和高频我做了较大提升，直到听前来犹如天使发出的声音。
12.念白：
对于那种不许要与音乐相融合的念白，可以让声音尽量厚重，尽可能保留更多的低频。如果想让宣讲者的声音听起来犹如上帝般宏亮，可以根据情况提升60Hz及120Hz。然后提升7kHz附近的高频。有时需要降低一点中频，但要注意不要丧失声音的清晰度。正确的均衡处理可以成就作品，而错误的均衡处理会毁掉作品。1、100Hz属于温暖段，如果使这部分加强能使低音部分更加的柔和温暖! 2、200Hz属于混浊低沉，调音色时可适当减弱本段!3、300Hz~1KHz属于大多数音乐中的主要频段，突出这一频带可以加强音色的骨骼，但有时突出这一区域会使音乐显得有些“粘”，主要是在300Hz~800Hz之间。4、1.5KHz~2KHz这一频段很容易有“嗡嗡”的声音，削弱该频带会使声音干净，但同时也失去一部分效果!5、2KHz~4KHz属于温暖而又不失亮度，非常适合吉他类的乐器。6、4KHz~5KHz属于音质比较粗糙的频段，这部分的过高会导致整体音量的上升!7、7KHz或7KHz以上，就属于高频段，音质上显得尖锐很有攻击性，很容易产生嘶嘶声音!8、8KHz~10KHz范围属于钗片的音色范围。

pan · 发表于 2015-12-31 14:21:23

对于音响来说扬声器的好坏很重要，所以用户在选择音响的时候一定要了解扬声器的技术特性。了解技术特性才能对音响有一个很好的认识，才能选择一款好的音响。
如何选择扬声器
扬声器实际上是一种把可范围内的音频电功率信号通过换能器(扬声器单元)，把它转变为具有足够声压级的可听声音。为能正确选择好扬声器，必须首先了解声音信号的属性，然后要求扬声器能“原汁原味”地把音频电信号还原成逼真自然的声音。
人声和各种乐声是一种随机信号，其波形十分复杂。可听声音的频率范围一般可达20Hz-20kHz;其中语言的频谱范围约在150Hz-4kHz左右;而各种音乐的频谱范围可达40Hz-18kHz左右。其平均频谱的能量分布为：低音和中低音部分最大，中高音部分次之，高音部分最小(约为中、低音部分能量的1/10);人声的能量主要集中在200Hz-3.5kHz频率范围。这些可听声随机信号幅度的峰值比它的平均值约大10-15dB(甚至更高一点)。因此扬声器要能正确地重放出这些随机信号，保证重放的音质优美动听，扬声器必须具有宽广的频率响应特性，足够的声压级和大的信号动态范围。
我们希望能用相对较小的信号功率输入获得足够大的声压级，即要求扬声器具有高效率的电功率转换成声压的灵敏度。还要求扬声器系统在输入信号适量过载的情况下，不会受到损坏，即要有较高的可靠性。
扬声器系统主要技术特性的应用
扬声器系统有许多与音色效果和使用场合直接有关的技术特性，为了用好用活这些技术特性，用户必须对它们有所了解。
1)二路(二分频)和三路(三分频)扬声器系统
音频信号的频谱范围很宽，把20Hz-20kHz的信号要用一种扬声器单元是无法满足整段频响的;一般的12寸以上大口径扬声器单元，低音特性很好，失真不大，但超过1.5kHz的信号，它的表现就很差了;1-2寸的高音扬声器单元(高音压缩驱动器)重放3kHz以上的信号性能很好，但无法重放中音和低音信号。于是就有了由各种频响特性单元组成的扬声器系统，由低音(含中低音)和高音(含中高音)两种单元组成的称为二路扬声器系统，由低音、中音和高音三种单元组成的称为三路系统。
二路扬声器系统结构简单，造价相对较低，为了解决缺少这段中音频率，于是有些厂家用了一种折衰的方法，即在分频网络上把低音单元的频响特性向上移动，把高音单元拭目以待频率特性向下移动。另外一个问题是，分频交叉点频率只能设定在500Hz-2kHz之间，而此区域正是人声和乐声频谱的重要部分。因此在听觉上人留下“空洞”感和听到的失真。亦因为如此，三路扬声器对喇叭单元的要求相对较高，假若单元的性能不佳，整个扬声器系统的声音就不够平滑，或有严重的相位失真。
三路扬声器系统各单元的特性可不作折衷，充分发挥它们各自的长处，两个分频交叉点可选在中音人声和乐声频谱重要部份上、下边缘处，对音质没有任何影响，故三路扬声器系统减小了声音的失真，提高了声音的清晰度，改善了低高和高音间交叉频段的性能，增加了扬声器系统的功率处理能力，因此是文艺演出、音乐厅和歌剧院扩声系统的最佳选择。
2)灵敏度和最大声压级
扬声器单元是一种电信号与声音之间的换能器，要求它能以相对较小的输入功率转达换成很宏亮的声音，这就要求扬声器有较高的声压灵敏度，[灵敏度]实质上是一种[转换效率]的体现，各类扬亏损顺系统由于采用的设计技术，选用的材料和生产工艺等多方面的差异，灵敏度的差异也很大。
灵敏度是指输入扬声器单元1瓦的电功率，在扬声器轴线方向离开1米远的地方测得的声压级大小，如果两种扬声器的灵敏度相差3dB要达到同样大的声压级输出，需要增加电输入功率一倍，因此灵敏度较高的扬声器能发出较大的声音。
扬声器系统的输入功率能力一般都远远大于1瓦(一般都在100瓦-2000瓦之间)因此实际使用时都可输入这个最大允许的电功率，以额定最大功率，输入扬声器，在扬声器轴向1米处产生的声压级称为最大声压级SPLmax例，灵敏度=100dB，1w/1m扬声器，若具最大功率承受能力为1000W，则SPLmax=100dB+30dB=130dB，1m。
3)失真和音质
音箱工厂都没有标称他们产品的失真率，其实它是一个非常重要的技术参数，音质是一个比较抽象的评价，亦没有可能在文件上标称，只能采取主观的听音比试，通常，灵敏度与音质是有矛盾的，生产商需要在两者中作适当的平衡，一般来说，中低价的产品，均以灵敏度作主导，追求性能价格比，而高价位产品偏重音质，而最高层次者是两者兼备。
4)“个性”与“共性”
在此又再引伸出另一个相对抽象和主观的性能评价，扩声用的音响，有别于家中的Hi-Fi音响器材，必须兼容性非常高，因为每个场地都可能演出不同类型的节目，从歌剧到摇滚音乐会，亦可能只是以语言信号为主的报告会，故其音响系统必须要兼容不同的节目源，做到“平均性”的优异即不能偏重于某一个用途，而家里的Hi-Fi音响器材，只需要照顾一个人或一小撮人的口味，其产品的[个性]是容许存在，但作为专业扩声系统器材，则这种“个性”将会变成“局限性”或“缺陷”。
专业扩声器材需要为一大群公众服务，节目内容经常变换，“共性”是基本要求，兼容性要强，不同性质的节目都要有“平均”的表现，除此之外，专业扩声器材必须是“无渲染”，“不夸张”，“忠实”地将音源还原，就是“共性”或“共用性”。
5)扬声器系统的指向特性
扬声器发出的声音通常在低频段(低于200Hz)的声音是无方向性的，在各方向均匀传播，但在高频段时，声音的传播呈现较强的方向性，这个指向特性(各类音箱均不相同)正是我们在系统设计中要加以应用，优良的恒定指向特性可在现场布置时把声波的能量集中到观众区，避开声波的强烈反射面和声场互相干扰。
扬声器的指向特性使偏离轴向的声压级随偏角的增大而声压级逐渐减小，同时声压级又随声波传播距离的增加按距离的平方成反比而衰减，在距扬声器远近和方位不同的听众区，若将这两种衰减选择得当，就可使两种衰减互相补偿，从而使声场更为均匀，大型工程需要盖相对比较阔的区域，单只音箱通常不足以应付，需要将多只音箱拼合成音箱群(陈列)，而在陈列扬声器系统中，恒指向特性可使音箱之间的中、高频段的声波在音箱间不产生相互干扰，用具有上述指向特性的一对扬声器组成八字形摆放，可以覆盖单个音箱的一倍，否则，声音在音箱前方已经互相干扰，严重影响声场的均匀度和声音的清晰度。
6)扬声器系统的功率处理能力
扬声器的功率处理能力(或称扬声器的额定功率)是一项重要技术参数，它代表扬声器承受长期连续安全工作的功率输入能力，了解扬声器的功率处理能力，首先必须懂得扬声器驱动器是如何损坏的，驱动器的损坏模式有两种：一种是音圈过热损坏(音圈烧毁，过热变形，圈间击穿等)，另一种是驱动器的振膜位移量超过极限值，使扬声器的锥形振膜/或其周围的弹性部件损坏，通常发生在含有很多大振幅的低频信号。
声音信号不是一种正弦波信号，而是一种随机的，这些随机信号可用三个能数来表示，有效值(RMS)又称均方根值，是以信号峰值等幅的正弦信号的一种测量结果，接近于平均值，基本上代表信号的发热能量。
是信号达到的最大电平，对于正弦波来说，峰值电平大于有效值电平3dB，对于音乐信号来说，峰值电平超过有效值可达10-15dB在评定一种扬声器的位移能力时，峰值是重要的，峰值因子，用来说明峰值电平与有效值电平的比率，对于按AES2-1984的粉红色噪声源来说，峰值因子为6dB，即峰值电压是有效值电压的4倍。
扬声器的功率处理能力是按(AES2-11984)处理后的粉红色噪声信号连续加2小时工作后其电性能和机械性能的永久性变化不大于10%的情况下测得的技术参数。
7)加载(受热)后的声压级下降(又称功率压缩)
所有产品说明书上标称功率都是各厂家自定的，是音箱在厂方选定的测试信号和条件下的最佳值，当音箱进入工作状态(譬如等于或大于满功率20秒之后)，音圈和磁体受热温升后、由于它们性能下降改变了受热前单元的原有特性，这时，实际的声压输出就会减少，常规音箱，如音圈温升60度-80度，常见额定声压级下降3dB为容限，如音圈散热优异，耐温达100度以上，实际的声压下降可达6至8dB，这是相当惊人的下降，如前文题及，增加一倍的音箱只提升声压级3dB若音箱声压级下降达6dB，要弥补这么大的声压级下降必须由原来一只音箱增加至四只，非常遗憾，音响工业界没有标称这种声压级下降，必须要好的改善扬声器单元的散热设计。
8)扬声器单元的阻抗
扬声器单元的阻抗包括，电感量，电容量和电阻值，电感和电容是随频率而变化的，虽然在扬声器系统中标称一个阻抗变化太大，将会影响整个音响系统的稳定性，JBL最新DCD双线圈差驱动设计是将阻抗变为“纯电阻”性，不受频率变化而影响，让整个音响系统稳定工作。

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