幫聲音加上更多的個性與顏色,一次搞懂 EQ 的世界!

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圖文/游士昕 Ted Yu

 

  對於聲音工程來說,不管是錄音師、音效師、混音師… 等,又愛又恨的工具:EQ!

  相關的EQ教學文章其實網路上非常的多,但是士昕發現總是有兩個非常麻煩又不方便的綜合相通點:一、總是滿滿又不好閱讀的英文,還未開始即放棄…… 二太多的專業術語或者太學術性的說法,看到很想睡覺……

  士昕創立平衡音訊實驗室的最主要一個目的就是:能夠把在台灣較難學習到與接觸到的聲音相關學術資訊,希望透過於最平述的方式讓大家閱讀學習,甚至於喜歡上聲音工程!進而再推廣聲音工程的重要性,讓一般社會大眾也能夠多尊重聲音、多瞭解聲音、多喜歡聲音!當然士昕自己本身也還在學習中,聲音,是永無止盡,也沒有規則的玩法,歡迎大家一起交流資訊以供教學相長喔!

  要是這篇文章有幫到你、你也喜歡這篇文章,歡迎大家在 Balanced Audio Lab 平衡音訊實驗室的 FB 粉絲團 點讚和留言甚至是分享讓更多人可以接觸並學習到聲音工程這塊領域吧:)

 

EQ 是 Equaliser 或 Equalisation 的縮寫,中文我們稱之為「均衡器」。

EQ 的功用就是,選擇不一樣頻段的頻率,透過於調整或控制來達成頻率的放大或衰減。」

 

  而 EQ 在聲音工程裡面所扮演的角色不下是:幫助頻率之間的平衡、增加樂器的張力、幫助樂器的清晰度與分離、增加整體歌曲的深度與情緒、增加曲目的立體聲效果、刪除掉不需要的內容、對於動態處理能夠搭配進行得到更好的結果、對於錄音效果進行補償... 等,太過於細節的等到之後再來寫(到底欠了幾篇文章......)今天我們先來瞭解 EQ 的最基礎,但卻也是最該下功夫的地方!

 

開始今天的文章瞭解什麼是 EQ 前,士昕想先講... 

 

「就像灌籃高手裡所說的,左手只是輔助!」

在處理 EQ 的時候,用耳朵聽頻率與樂器的特性才是正確使用 EQ 的方式,千萬別被圖像化的操作與顯示給唬住了,那是輔助!

在聲音工程裡,EQ,毫無疑問是最具個性化且最難操控的一項!

 

我們先來瞭解一下最基本的,該先知道的這些 EQ 相關名詞。

(為了希望能夠更清晰明瞭的介紹這些名詞,士昕自己一個一個畫出來… 希望能夠更幫助大家瞭解!)

 

Low / bass frequencies 低頻

  就有如自面上的意思,屬於比較低頻率的聲響我們通常直接稱之為低頻;此大致頻段的頻率能夠帶給聲音一種震撼的衝擊感。

在低頻裡我們可以大略將聲音分為四個頻段:Sub : 20 Hz以下、Low bass : 20~60 Hz、Mid bass : 60~120 Hz、Upper Bass : 120 ~250 Hz 

Low bass frequencies     

圖/低頻 Low frequencies

 

Mid - range frequencies 中頻與中高頻

  就有如自面上的意思,屬於比較中頻率的聲響我們通常直接稱之為中頻;此大致頻段的頻率能夠帶給聲音「身體」的聲音,也是影響一個聲音的肉、顏色、響度、清晰顆粒感最主要的地方。

在中頻與中高頻裡,我們可以大略將聲音又分為兩個頻段:Low mids : 250~2 kHz、High mids : 2k~6kHz

  Mid frequency  

圖/中頻 Mid - range frequencies

 

High frequencies 高頻

  就有如自面上的意思,屬於比較高頻率的聲響我們通常直接稱之為高頻;此大致頻段的頻率能夠帶給聲音比較空氣感的聲音。

在高頻裡,我們可以大略將聲音分至 6k~20kHz

High frequencies

圖/高頻 High frequencies

 

  看完中頻高頻低頻的大致位置圖與瞭解到了不同頻率的差異,我想放張蠻有趣的一張圖!相信這張圖更能夠讓你瞭解各個頻段容易產生的與人體的直接聽覺感受,來自於 Owsinski 所編著的 The Mixing Engineer’s Handbook 一書搭配上 Ted 的不負責任翻譯。

 

未命名-1-02  

圖/An octave looks at the same chart (The Mixing Engineer’s Handbook, Owsinski, 2006).

 

附註:什麼是唇齒音?基本上我們人在講話發出某些音時會講出一些噓嘶聲,這些聲音也是在處理錄音與混音時蠻頭痛也要花費很多時間的地方,下次再來寫篇文章......

 

Q

  個人認為,關於EQ的名詞裡面,Q(Quality)絕對是最重要的之一,如果你找了中國檢體字的翻譯,有些會將 Q 翻譯成「 Q值 」或「 帶寬 」,我不喜歡,在平衡音訊實驗室的文章裡我們就直接叫它 Q 吧!

Q 指的是頻率線彎曲的幅度,Q 越大所選的頻率範圍越集中,Q 越小所選的範圍越廣泛,不過這不好用文字解釋,直接看圖應該就可以知道 Q 所造成的影響是什麼了!

Q     

圖/Q

 

Peak filter

  透過於 Q 來圈選頻段範圍,來對於這頻段做衰減或者是增加的動作。

 

Pass filters 通過式濾波器(又分三種)

選取了截止頻率的位置之後,Pass filters 的用意是在於通過這個點(之前、之後、之外)的頻率會被衰減掉,只有其它頻率才能夠通過。

High - pass filter 高通過濾波器(有些地方也會稱為 HPF, Low - cut filter)

  選取了截止頻率的位置之後,High-pass filter 的用意是在於通過這個點後的頻率會被衰減掉,只有比這個頻率點高的頻率才能夠通過。

  一個非常非常常用的 Filter,因為大量低頻能量的堆積與累計有時候不見的是好事,反而會造成聲音的模糊不清;然而我們在處理對於在低音當中去除掉那些不必要的低頻或者是中低頻,這樣更能夠幫助聲音的分離與增加聲音的清晰度和精確。

  

High-pass filter-04       

圖/High-pass filter 高通過濾波器

 

Low - pass filter 低通過濾波器(有些地方也會稱為LPF, High - cut filter)

  選取了截止頻率的位置之後,Low-pass filter的用意是在於通過這個點後的頻率會被衰減掉,只有比這個頻率點低的頻率才能夠通過。

基本上使用 Low pass filter有兩種地方最常使用:去除嘶聲用、處理高頻率噪音。

Low-pass filter-04  

圖/Low - pass filter 低通過濾波器

 

Band - pass filter 帶通濾波器

  刪除設定的截止頻率點的兩側,使的只有選擇的頻段頻率通過。

Band pass filter-06   

圖/Band-pass filter 頻段濾波器

 

Shelving filters 擱架式濾波器(又分兩種)

  Shelving filter 的調整方式除了在聲音工程的生活之外,在實際生活中也會常出現的 EQ 調整模式;舉例來說,所有家庭 Hi-Fi 音響或者是好一點的電腦音效卡都可以另外處理低音與高音的調整功能。

 

Shelving filters  

圖/Shelving filters, from google

 

Low - shelf

  選取了截止頻率的位置之後,Low-shelf 的用意是透過於 Gain 來增加或減少頻率變化。

 

High - shelf

  選取了截止頻率的位置之前,High-shelf 的用意是透過於 Gain 來增加或減少頻率變化。

 

附註:Low - shelfHigh - shelfLow pass filterHigh pass filter 看起來很像,但完全不一樣,Shelfving 是可以讓頻率產生變化,而 Pass filter 是砍掉,這點可要多注意。

 

  

而一般在音樂製作上常見的 EQ 類型大致上可分為五種,就讓我們來繼續看下去!

 

Graphic EQ(圖形均衡器)

  就像中文直接講的,Graphic EQ 最明顯的就是能夠一眼看到它是 EQ(笑)。

  Graphic EQ 通常會以 10-band 一整排的 EQ,將頻率分之為十個不一樣的頻率點(也有 20-band,30-band,最多可到 31-band)它提供我們對於這十個頻率點下去做各式各樣的 dB 數咖減或增加,Graphic EQ 最有特色的地方,我認為是因為它提供了一個很直覺性的操作(因為你只需要去推高各個 Fader,然而即可聽到指定頻段的聲音變化。)但是缺點也在這邊,因為固定的頻率點已經是無法改變了,因此頻率與頻率之間的分界點調整是比較沒有彈性,因此相較於 Parametric EQ 來說,它的調整比較沒那麼平順與變化多樣化。

  Graphic EQ 被廣泛的應用在外場硬體設備上,主要是拿來調整演出場地的因色,以防止聲音串音 Feedback 的產生。(現今數位控台的流行與普及化,擁有各式各樣的 EQ Plug-ins 的數位控台也越來越多,外場的音控操作除了防止 Feedback,也可以越來越細緻化與精緻化了!)

  而在聲音工程當中 Graphic EQ 通常都是用來在調整整個房間的聲音殘響職測試、補償聲音的聲音反應與聲音效果。

(非一定,像是 API 公司所出的 560 EQ 不管是軟體或硬體都是很棒很屌的 EQ)

Graphic EQ 01  

 圖/dbx iEQ-31, from google

Graphic EQ 02  

圖/API 560, from google

 

  題外話,在於 Frequency training 頻率訓練當中,Graphic EQ 是一種標準設備,因為固定頻段,還有操作限制上反而會變成一種訓練優勢,而測試的方式通常最簡單被拿來測試與訓練耳朵到底是哪一個頻段被提升了;而一個常見的簡單訓練方式是使用機器的 Pink noise ,然後只要改變一定的頻率與 Gain 試著去聽之間的變化量與差異。

這邊介紹一個免費訓練耳朵的 Plug-in,可以觀看下面的 Youtube (點我下載)

   

圖 / 免費的Ear training VST plug-in 

 

Parametric EQ(參數均衡器)

  說它是目前聲音工程裡面,最受聲音工程師與音樂家喜愛與操作的 EQ,非 Parametric EQ 莫屬了,它擁有了比 Graphic EQ 更多的操作選項,可以更細微細緻的處理聲音的細節,使的操控性又更加的延伸。

  在操作上 Parametric EQ 多了可以控制的三個選項:頻段頻率 Frequencies(通常就是可以選擇不同的頻率範圍)振幅調整 Amplitude(通常顯示為 Gain,直白一點的敘述就是將選定的頻率範圍音量拉大或縮小)和一個影響最大、最重要的:寬度 Bandwidth(通常顯示為 Q,直白一點的說就是 Quality 品質的縮寫,可以將選定的頻段範圍縮小或者是變寬。)

Parametric EQ 01  

 圖/Tube-tech EQ 1A, from google

Parametric EQ 02   

  圖/Fabfilter Pro Q2, from google

 

Paragraphic EQ(參數圖形化均衡器)

  因為將所有 Parametric EQ 的功能都「視覺化、圖形化」,因此更好理解Q值的意思。

而在 Parametric EQ 上還有一個更強大的地方,它將所有的參數數值都可以透過於「圖形」或者是「數字」的方式調整,透過於這樣的方式處理,更能夠處理更多的創意上的表現或者是細節的修整。

Paragraphic EQ 01   

 圖/Waves Q10, from google

 

Quasi-parametric EQ(類參數均衡器)

  這種 EQ 通常在傳統式的音控控台上都找的到,一般來說 Quasi-parametric EQ 都有三個頻段旋鈕、Gain、特別的 Low-pass filter 或 High-pass filter 可以調整,而 Quasi-parametric EQ 最大的不同與Parametric EQ 就是它沒有 Q 可以設定;士昕認為,當遇到一個不好處理的聲音,而且當下又對於使用 Parametric EQ 沒什麼頭緒,或者是一直調不好時,換換 Quasi-parametric EQ 通常都可以得到一個蠻驚喜的結果,因為這類的 EQ 操縱性和靈活度都蠻高的,而且突然切換到一款很直覺性的 EQ 上來操作,真的會突然完全不一樣的思考方式呢!

Quasi-parametric EQ

 圖/API 550A, B, from google  

 

Dynamic EQ(動態均衡器)

  相較起其它款,Dynamic EQ 的功能較常被使用在 Mastering 裡,但這不代表它只能用在 Mastering !強大的處理功能使用在 Mixing 絕對能夠勝任非常多的工作!在一般的 EQ 裡,每一個頻段的衰減和提升都是恆定的,而 Dynamic EQ 會隨著每一個頻段的增加而產生變化;除了處理 Mastering 之外,處理頻率較錯綜複雜的聲音時 Dynamic EQ 就可以派的上用場了。

Parametric EQ 03  

圖/Brainworx BX1, from google

 

  現今數位 Plug-in 越來越進步的情況之下,不管是 UAD、FF、Alliance、或是 Waves 公司們都有出版許多好用、又綜合版的 EQ了,因此強硬去分哪類與哪類其實沒有必要(也沒有特定哪一款最厲害!)只能說哪一款也許比較適合用在哪一種情況的哪一種聲音之下,在此只是介紹各式各樣命名的不一樣種類型 EQ,而幸運的是,透過於這樣數位化的進步,對於 EQ 的調整是越來越擁有著很高的靈活度和使用性,對於聲音工程師來說當然也是一件開心的事啦!

 

順帶一提一個有趣的話題,每當談到 EQ 或者是頻率相關的問題,聲音工程師與音響工程師最常會爭論到的問題就是:

講究高音質的音頻取樣頻率,究竟有沒有那個必要性?

  我們都知道,所謂 CD 音質 16 bit / 44.1 kHz,而錄音最常見的 24 bit / 48 kHz,而錄製管絃樂常錄製的 24 bit / 96 kHz。(又或者,好萊塢在錄製電影配樂時開啟的 24 bit / 192 kHz)

  但是高取樣頻率所夾帶的是問題除了昂貴的 Interface ADDA以外,還有檔案大小誇張的大,與電腦運算處理負擔的困難度;而因此,既然已經如此多科學的証明人耳的頻率範圍為 20 Hz - 20 kHz,這樣的條件之下,到底高取樣頻率的錄製製作,有沒有那個必要性?

  人的耳朵裡面的絨毛,是不會再生的。隨著人長大,或者是聽力受損以後,只會讓你的聽覺系統越來越狹小;但是在聲音工程的領域來說,我是認為,聲音頻譜裡的每一個頻率與頻率之間都扮演著「彼此之間緊緊互相牽連的狀態。」20 kHz 以上的頻率雖然無法被人耳直接的聽到,但卻會對 20 kHz以下的頻率產生連帶細節的影響,進而影響到人所聽到的聲音效果;而低於 20 Hz 的頻率又會透過於人的其它感官被人們給「感覺著。」

  因此,雖然沒有科學研究能夠直接的証明出人耳可以聽到 20 Hz - 20 kHz 以外的聲音(但是一堆科學研究反倒證明人是聽不到這之外的頻率的倒是一大堆......)但是我是認為,透過於人的其它感官(觸覺、感覺... etc.)能夠因為更高頻率的牽引牽動聽覺頻率範圍裡的聲音頻率的影響。

因此必要性是有的,只不過必須考量到設備的使用與相關影響範圍就是了。

 

  今天這樣先淺談(今天這些真的算是淺談的!因為每一次碰觸到的聲音類型與種類都不一樣,EQ 的用法真的千羅萬象!)我想,EQ真的不是一個簡單懂的領域(雖然聲音工程的每一個細節都是如此,但這就是聲音工程的迷人之處與好玩之處!沒有一個細節是不重要且簡單的,因為每一個關節都是彼此環環相扣卻又個奪華軒寵!)之後再來介紹一些,有哪些知名的 EQ 比較常被使用在哪些情況,為什麼幾款這麼知名的 EQ Plug-ins這麼常被提及與使用,像是 Fabfilter Pro-Q, PSP AudioWare sQuad, Oxford snnexx, API 560… 然後有機會再介紹一些特殊情況的 EQ 調整法!

 

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