Сегодня мы поговорим об эквалайзерах... И, в первую очередь, обратимся к началу 20 века, эпохе появления первых домашних радиоприемников. Нужно сказать, что звук в то время был весьма далек от "качества CD", вернее, даже близко не стоял. И самым ярким техническим ноу-хау тогда считалось появление на радиоприемниках ручек регулирования тембра НЧ (низких частот) и ВЧ (высоких частот). Таким образом, слушатель мог улучшить звучание, или, другими словами, выровнять. А "выровнять" по-английски - это "equalize". Собственно, так и родился новый класс устройств, ныне называемый эквалайзерами.

Из каких "кирпичиков" состоит эквалайзер?

Эквалайзеры базируются на фильтрах. В приведенном примере с радиоприемниками мы говорили о ручках регулирования тембра НЧ и ВЧ, а на самом деле это два фильтра -соответственно, фильтр НЧ (по-английски "low-pass") и фильтр ВЧ (по-английски "high-pass"). Фильтр НЧ пропускает все частоты до определенно заданной, а ВЧ - с определенно заданной. Эта частота называется частотой среза.

А теперь давайте представим себе слово "фильтр" более широко, то есть как средство отделения чего-либо от чего-либо. Например, марля, через которую мы процеживаем жидкость. Естественно, лучшая фильтрация будет, если мы сложим эту марлю в несколько слоев. Я не буду углубляться в схемотехнику и программные алгоритмы, но скажу, что электрические фильтры состоят из множества идентичных звеньев, это позволяет сделать саму фильтрацию более качественной. Ага, подошли к другому ключевому понятию. Англичане его обозначают как Q и называют "quality". Очевидный перевод этого слова - "качество", но по ряду причин в нашей русскоязычной технической терминологии говорят "добротность".

От чего же зависит качество, или добротность, фильтра? Ну, конечно, от применяемой схемы и используемых в ней элементов. Это - в первую очередь. В том же примере с марлей: в ней могут содержаться дырки, и от такого процеживания толку будет не много. А во-вторых, как я уже говорил - количество слоев. Вот, в принципе, и все.

Добротность фильтра выражена в крутизне спада на частоте среза. Например, если после этой самой частоты звук срезается плавно, то добротность малая, а если резко - то большая. Опять же аналогия с процеживанием - нам нужно получить только то, что мы хотим получить, все остальное не должно присутствовать.

Многие могут сказать: "а сейчас вместо двух ручек я видел три - это что, тембр СЧ?". И да, и нет. Дело в том, что то, что называется Treble или Presence (многие его называют регулятором средних частот), на самом деле является обычным фильтром, выделяющим определенную частоту в середине спектра, в районе от 1 до 4 КГц (у каждого по-разному). Как мы знаем, в данном диапазоне частот можно создать эффект присутствия звука, сделать его более прозрачным и т.п. Например, гитару, ударные, вокал и т.п. можно сделать более яркими или приглушенными. То есть данная регулировка предназначена для подчеркивания определенной частоты - не более того.

Причем, на данный момент устройства "с тремя ручками":) в бытовой аппаратуре обычно не относят к эквалайзерам вообще. Назовем их "регуляторами тембра", хотя от этого ничего существенно не поменяется.

Революция в индустрии произошла с изобретением и применением полосовых (band-pass) фильтров. Что это за зверь такой? На самом деле полосовой фильтр представляет собой достаточно сложное устройство, с помощью которого можно регулировать уровень для некоей определенной частотной полосы, и ключевыми его параметрами являются центральная частота, ширина полосы и добротность.

Таким образом, весь слышимый частотный спектр разбивается на определенное количество полос (обычно это связано с октавными соотношениями). Такие эквалайзеры получили название многополосных. Наиболее простой их пример - это так называемые графические эквалайзеры, в которых ширина полос, центральная частота и характеристики среза являются неизменными величинами (если сзади такого устройства нет специального переключателя). А пользователь может регулировать только уровни громкости каждой частотной полосы по отдельности.

Именно графические эквалайзеры пришли на смену тривиальным регуляторам тембра в бытовой технике. Об этом чуть поподробнее.

"Super 5 Band Graphic EQ"

Эту надпись я прочитал на одной из упаковок домашнего CD-плеера. Думаю, что и вы встречались с таким же. Она обозначает, что слышимый спектр разбит на пять частотных полос. Причем данный эквалайзер может быть сделан двумя путями - (1) с использованием пяти полосовых фильтров или (2) с использованием трех полосовых фильтров, а по краям стоят фильтры НЧ и ВЧ.

Если все ручки-полозки или их цифровые индикаторы стоят в среднем положении, то это значит, что сигнал идет без всяких изменений. При движении полозка вверх вы увеличиваете уровень громкости данной полосы, при движении вниз - уменьшаете. Если все ручки находятся на максимуме, то это не значит, что вы усилили сигнал, и он идет без изменений, на самом деле изменения присутствуют, поскольку в силу вступает специфика работы полосовых фильтров. Проще просто увеличить общую громкость.

В большинстве бытовой техники эквалайзеры поставляются с набором заводских пресетов - фирменных настроек для разных случаев жизни и музыкальных стилей. В принципе, толку от них не очень много, поскольку современные записи достаточно качественны и не требуют какого-либо структурирования по стилям. Но просто некоторые любят побольше басов, а некоторые побольше мягкости в середине, а есть и любители "острых" звуков с явно завышенными "верхами".

Причем звучание бытовой аппаратуры во многом зависит и от того, где вы ее слушаете. Например, один и тот же музыкальный центр может звучать по-разному даже в каждой из ваших комнат. В этом случае использование эквалайзера выгодно. И лучше его настраивать вручную под собственный вкус.

Дополнительные навороты в бытовой аппаратуре

Помимо эквалайзера в бытовой аудиотехнике могут быть встроены модули типа "Surround" и "Sub bass". Первый отношения к эквалайзерам не имеет. Хотя, предвосхищая ваши вопросы, скажу, что это просто дополнительная временная задержка между двумя каналами, что дает ощущение объема. А "Sub bass", "Super Bass", "X-Bass" и так далее, названий на самом деле очень много - это дополнительный фильтр НЧ, работающий относительно общего сигнала, то есть того, который уже прошел через эквалайзер. Основная задача этого блока - усиление звучания "низов".

Параметрические и параграфические эквалайзеры

Параметрические эквалайзеры - это достаточно удобная и разнообразная штука, которая позволяет использовать фильтры в гибридном режиме. То есть вы можете регулировать абсолютно все их настройки, а именно, основную частоту, в некоторых случаях - ширину полосы, параметры характеристики среза. Поэтому они и называются "параметрическими", вы управляете всеми параметрами. В стандартном виде параметрический эквалайзер состоит из трех-четырех одновременно используемых фильтров.

В последнее время стали распространяться так называемые параграфические эквалайзеры. По существу, это те же параметрические, только в них могут использоваться сколь угодно одновременно подключенных фильтров (обычно до десяти), для каждого из которых можно производить свои настройки параметров и, помимо этого, управлять амплитудно-частотной картиной прямо на графике. Тут важно отметить самый главный момент - параграфические эквалайзеры не имеют никакого отношения к графическим, они являются параметрическими, только с большим количеством возможностей и улучшенной индикативной частью.

Многополосные компрессоры

В пользовательском мире эти устройства могут называться по-разному. Пришли они, как и собственно сами эквалайзеры, из профессионального звука, а смысл их заключается в следующем: есть определенное количество полос, уровень которых управляется так же, как и в графических эквалайзерах, но за каждой полосой закреплен компрессор - устройство для сжатия динамического диапазона (разница между самыми громкими и самыми тихими звуками). В результате можно получить более отчетливую и громкую картинку, хотя это всего лишь тяга пользовательского мира к профессиональному. Если вы слушаете фирменные фонограммы, то вам такие "примочки" ни к чему.

В завершение

В профессиональном мире работа с эквалайзерами называется эквализацией - это неотъемлемая часть производственного процесса. Используются как аппаратные, так и чисто программные модели. Требования к ним, естественно, очень высоки. Например, новинка этого года, программа Sined Supplies AAMS, имеет 100-полосный графический эквалайзер, причем по 100 полос на каждый канал (стерео). В общем, работа кипит, и это уже далеко от апгрейда радиоприемников начала 20 века.

Кристофер,
christopher@tut.by