Эквалайзер

Эквалайзер способен значительно улучшить звучание автомобильной стереосистемы. Целью правильно настроенного эквалайзера должна быть плавная общая частотная характеристика.

Особенности эквалайзера

1. Графический эквалайзер на 1/3 октавы

Все устройства имеют 30 ползунков с шагом 1/3 октавы в диапазоне от 25 Гц до 20 кГц для каждого отдельного канала. Однако есть два исключения: каналы E-H PP 62DSP / PP 82DSP имеют только 15 регуляторов с шагом 2/3 октавы в диапазоне от 25 Гц до 16 кГц. Каждый диапазон эквалайзера допускает максимальное усиление на «+6 дБ» и максимальное снижение на «-15 дБ». Этот асимметричный диапазон настройки был выбран специально, поскольку усиление более чем на «+6 дБ» требуется очень редко. Каждое сильное узкополосное отклонение, измеренное в частотной характеристике, обычно является результатом подавления, вызванного сдвигом фазы. Эквалайзер, как правило, не может компенсировать это, или компенсирует очень слабо, даже если бы были возможны более высокие частоты. Опыт показывает, что вам следует сосредоточиться на устранении пиков в частотной характеристике. Человеческий слух гораздо чувствительнее реагирует на узкополосные пики, чем на узкополосные провалы.

2. Разрешение ползунков эквалайзера

Можно изменить разрешение ползунков полос эквалайзера. По умолчанию разрешение установлено с шагом «0,25 дБ». Однако это значение можно изменить на «0,5 дБ» или «1 дБ» с шагом в меню DCM. На практике, разрешение ступеней «1 дБ» является абсолютно достаточным. Важно, чтобы вы настроили разрешение ползунков эквалайзера перед использованием эквалайзера. Если вы сделаете это позже, ваши настройки могут быть изменены.

3. Функция «Fine EQ» (точный эквалайзер)

Хотя эквалайзер уже имеет очень практичное разрешение с шагом в 1/3 октавы, для каждого диапазона можно выбрать «точную настройку», если требуется более высокое разрешение. Функция «Fine EQ» позволяет изменять центральную частоту и добротность небольшими шагами. Для этого щелкните компьютерной мышью на нужном диапазоне эквалайзера, который затем будет выделен серым цветом. Теперь центральную частоту можно увеличить максимум на 1/12 октавы или понизить максимум на 1/6 октавы с шагом 1/24 октавы. Это означает, что невозможно перекрыть два соседних диапазона эквалайзера.

Вот пример: Центральная частота диапазона 1 кГц может быть увеличена до 1150 Гц. Соседний диапазон «1,25 кГц» может быть понижен до 1175 Гц. Поэтому невозможно настроить два диапазона эквалайзера на одну и ту же центральную частоту.

Регулятор «Q» влияет на полосу пропускания при повышении или понижении частоты. Малая добротность оказывает влияние на широкий диапазон частот, в то время как высокая добротность позволяет устранить узкополосные дефекты в частотной характеристике. Коэффициент добротности можно изменять от 0,5 до 15 с шагом 0,1. Эффект показан на рисунке ниже.

4. Функция «Parametric EQ» (параметрический эквалайзер)

Функция «Параметрический эквалайзер» аналогична функции «Точный эквалайзер», но предоставляет еще более широкие возможности настройки. Каждый диапазон эквалайзера может быть переключен на эту функцию индивидуально. Как только вы это сделаете, частота отобразится синими цифрами, а не белыми, под соответствующим ползунком. «Параметрический эквалайзер» позволяет изменять центральную частоту с очень мелкими шагами в 1 Гц - это делается с помощью клавиш со стрелками вверх/вниз на клавиатуре. Можно даже ввести частоту напрямую — просто нажмите на цифры и введите желаемое значение. В отличие от «Точного эквалайзера», центральная частота не ограничена, если вы вводите значения от 10 Гц до 24 000 Гц для устройств с частотой дискретизации 48 кГц (или от 10 Гц до 48 000 Гц для устройств с частотой дискретизации 96 кГц / от 10 Гц до 96 000 Гц) для устройств с частотой дискретизации 192 кГц).

Важно: Избегайте использования одинаковых центральных частот для нескольких диапазонов, если вы хотите увеличить определенный диапазон частот. В примере показано, что происходит, когда четыре диапазона с одинаковой центральной частотой настраиваются на максимальное усиление. Такие настройки почти автоматически приводят к цифровому ограничению, которое может вывести из строя ваши динамики за считанные секунды!

С другой стороны, совершенно некритично выбирать одну и ту же центральную частоту для нескольких фильтров, если необходимо понизить определенный диапазон частот. Это может потребоваться, например, в том случае, если одной полосы эквалайзера недостаточно для устранения пика в частотной характеристике.

Это может быть связано с проблемами узкополосного резонанса громкоговорителей или вибрирующих дверных панелей. Ниже вы можете увидеть экстремальный пример, в котором четыре полосы эквалайзера были настроены на центральную частоту 1 кГц с коэффициентом добротности 15 и понижением -15 дБ каждая. В результате частотная характеристика снижается на -60 дБ.

5. Функция «Shelf EQ» (полочный эквалайзер)

Первый диапазон эквалайзера (25 Гц) и последний диапазон эквалайзера (20 кГц) включают дополнительную функцию, так называемую функцию «полочного эквалайзера». Первый диапазон эквалайзера функционирует как фильтр низкой частоты, в то время как последний диапазон эквалайзера может использоваться как фильтр высокой частоты. Как только вы определите самый низкий или самый высокий диапазон эквалайзера в качестве полочного, индикатор частоты под соответствующим ползунком будет отображаться зеленым цветом, а не белым. Полочные эквалайзеры обычно используются, когда необходимо увеличить или понизить широкий диапазон низких или высоких частот. Регуляторы тембра в автомобильных радиоприемниках обычно выполнены в виде «полочных эквалайзеров». Ниже приведен пример высокочастотного фильтра с угловой частотой 5000 Гц, добротностью 0,5 и различными настройками усиления:

На следующем рисунке показан тот же фильтр высокого разрешения, но с постоянной добротностью 0,5, срезом -10 дБ и разными угловыми частотами.

Ниже вы можете увидеть влияние различных коэффициентов добротности при постоянной частоте среза и углов.

6. Функция «Allpass EQ» (полнополосный эквалайзер)

Полнополосный фильтр — это фильтр, который не влияет на амплитудную характеристику соответствующего канала, а влияет только на его фазовую характеристику. Полнополосный эквалайзер используется для компенсации любых разностей фаз между двумя каналами. Это может быть необходимо, например, в полностью активной системе, если акустические фазовые характеристики среднечастотного и высокочастотного динамиков не полностью совпадают в области частотного диапазона пересечения, что приводит к плохому сложению сигналов. Не следует путать всепроходящий фильтр с функцией задержки, даже если сам по себе всепроходящий фильтр также вызывает задержку сигнала. Однако величина задержки в значительной степени зависит от частоты и добротности фильтра всех частот. При выравнивании по времени любая скорректированная задержка не зависит от частоты.

Вот типичная амплитудная и фазовая характеристика всепроходящего фильтра первого порядка с угловой частотой 1000 Гц:

На графике показано, что амплитуда остается постоянной во всем диапазоне частот, в то время как фаза смещена от 0 до -180 градусов. При настроенной угловой частоте фазовый сдвиг составляет ровно -90°.

Если вы инвертируете фильтр всех частот, фаза сдвигается со 180° на 0°, в результате чего фазовый сдвиг на заданной угловой частоте составляет +90°:

С другой стороны, если вы выберете всепроходящий фильтр 2-го порядка, он создаст фазовый сдвиг от 0 до -360 градусов. При заданной угловой частоте фазовый сдвиг составляет ровно -180°. Поскольку график в DSP PC-Tool может отображать только диапазон от -180° до +180°, фаза "переворачивается" именно на этой угловой частоте.

Типичная фазовая характеристика всепроходящего фильтра 2-го порядка становится более четкой, когда он инвертирован. Теперь фаза сдвигается с +180° на -180° (здесь также общий сдвиг составляет 360°), в результате чего смещение фазы на заданной угловой частоте составляет 0°:

Всепроходящий фильтр 2-го порядка предлагает второй параметр, а именно добротность. Чем выше вы выбираете добротность, тем уже будет диапазон частот, в котором фаза сдвигается на 360°. В следующем примере показана угловая частота 1000 Гц, добротность всего 0,3 и, соответственно, плавный фазовый переход:

Тот же самый фильтр всех частот ведет себя совершенно по-другому при добротности 3,0. Здесь фазовый сдвиг происходит довольно резко в узком диапазоне частот:

Максимальная добротность, которую вы можете установить, зависит от выбранной угловой частоты. Всепроходные фильтры с высокой добротностью имеют тенденцию к нестабильности ("колебаниям"), и эта тенденция значительно усиливается при снижении угловой частоты. Например, при угловой частоте 50 Гц максимальная добротность ограничена значением 1,5.

Важный совет: Осторожно используйте коэффициент добротности для всех проходов. Значения, превышающие 1,5, используются редко. Человеческий слух относительно нечувствителен к «постепенным» фазовым сдвигам, таким как те, которые возникают при полном проходе с добротностью 0,3. С другой стороны, если в узком диапазоне частот происходят большие фазовые сдвиги, слух реагирует очень чутко.

7. Функция «Bypass» (обход) эквалайзера

Для быстрого сравнения звучания «с эквалайзером и без него» эквалайзер можно легко отключить. Для этого просто нажмите кнопку «BYP».:

8. Функция «Сброса» эквалайзера

Если вы хотите установить все ползунки канала в положение «0 дБ», просто нажмите кнопку «RST»:

Чтобы этого не произошло случайно, вам также необходимо еще раз подтвердить сброс во всплывающем окне:

9. Масштабирование графика эквалайзера

Для лучшего обзора можно изменить области отображения графика эквалайзера.

Масштабирование по вертикали

По умолчанию отображается диапазон от -25 дБ до 10 дБ. При нажатии кнопки масштабирования по вертикали диапазон по оси Y изменяется с -35 дБ до 20 дБ.

Включен режим обычного отображения, при нажатии на эту кнопку переключается на расширенный диапазон отображения

Включен режим расширенного отображения, при нажатии на эту кнопку переключается на обычный диапазон отображения

Масштабирование по горизонтали

Для устройств с частотой дискретизации более 48 кГц масштабирование оси x может быть изменено. При этом изменяется диапазон от 25 Гц до 20 кГц, а для устройств с частотой дискретизации от 10 Гц до половины частоты дискретизации («частота Найквиста»).

Включен режим обычного отображения, при нажатии на эту кнопку переключается на расширенный диапазон отображения

Включен режим расширенного отображения; при нажатии на эту кнопку переключается на обычный диапазон отображения

10. Выбор режима отображения графика

Для лучшей визуализации межканальных настроек можно выбрать в меню справа от графика эквалайзера, какие амплитудные или фазовые кривые отдельных каналов должны отображаться в виде наложения.

Если буква «А» выделена белым цветом, то отображение амплитудной кривой активно до тех пор, пока выбран текущий канал. Однако, если вы хотите постоянно отображать отдельные каналы, просто нажмите на «А» или «Р» соответствующего канала.

Если «A» отображается красным цветом, отображение соответствующего графика постоянно включено.

Для отображения всех постоянно отображаемых каналов (красного цвета) в виде электрической суммы необходимо активировать «A» в «Sum».

Примечание: Ось y отображается логарифмически, что означает, что, например, сумма двух сигналов, каждый из которых имеет уровень 0 дБ, составляет +6 дБ.

Если в меню DCM активирован режим «Allpass Control», фазовую кривую канала можно отображать постоянно, нажав на соответствующую «P».

Маленький символ громкоговорителя отображает информацию о текущем «состоянии отключения звука» соответствующего канала. По значку также можно щелкнуть, чтобы отключить/включить звук канала.