Tìm hiểu về Equalizer (Bộ cân bằng) 1

• Ngày đăng: 28-09-2017, 8:45 am
• Lượt xem: 2799
• • Share

Bài 2- Tìm hiểu về Equalizer (Bộ cân bằng)

Nghệ thuật của sự cân bằng được nhiều kỹ sư âm thanh xem là thước đo của nghệ thuật kỹ thuật âm thanh. Ngoài việc là công cụ rất quan trọng thực tiễn để kiểm soát sự hồi tiếp (feedback) và bù đắp cho những vấn đề âm thanh trong môi trường thính giác, EQ cho phép kỹ sư thay đổi màu (color) và sắc thái màu (hue) của âm thanh đó rồi pha trộn bằng mixer, rồi tinh chỉnh thành phẩm để giới thiệu cho khán giả.

Những loại thiết kế cơ bản (Basic Design Types)

EQ, về mặt kỹ thuật gọi là bộ lọc (tilters hay tilter sets). Trong EQ điển hình, nhiệm vụ của mỗi band được thiết kế để lọc ra những tần số nó tác động đến. Đó là khía cạnh của việc thiết kế EQ để giới hạn chặt tác dụng đến sự kiểm soát giải tần số đã ấn định của nó. Những output của bộ lọc này sau đó được kết hợp lại để tạo ra âm thanh toàn giải (full-range).

Từ góc độ hoạt động, hầu hết EQ có thể được phân loại thành một trong những loại cơ bản sau:

& EQ cố định (fixed) là bộ lọc được thiết kế để thực hiện mục đích rất cụ thể, chẳng hạn như thay đổi tín hiệu để phù hợp với từng loại loa hay tình huống âm thanh đặc biệt trong hệ thống thường trực. Đây là loại EQ thường không cho phép điều chỉnh tại chỗ.

& EQ chỉ cắt (cut-only) là bộ lọc cho phép người vận hành cắt giảm đáp ứng của hệ thống tại vài vị trí định sẵn bất kỳ trong phổ âm. Đây là loại EQ thiết kế vô cùng hữu ích để kiểm soát feedback, nhưng nói chung không thích hợp để kiểm soát âm thanh có hiệu quả. Thay đổi về chất lượng âm sắc thực hiện bằng loại EQ này chỉ là một hiệu ứng phụ cho chức năng chính của nó là để ngăn chặn những vòng hồi tiếp (feedback loops) hay làm giảm hiệu quả của sự cộng hưởng. Về mặt kỹ thuật, loại bộ lọc này không phải là EQ (vi nó không có khả năng nâng (boost) bất kỳ giải tần nào, trừ trường hợp liên quan đến những tần số do sự cắt gây ra), nhưng để thuận tiện, nó vẫn thường được gộp vào nhóm này. Một phiên bản loại EQ cut-only linh hoạt hơn, thường gọi là bộ lọc có thể điều chỉnh mức độ (tunable notch filter set), cho phép người điều khiển điều chỉnh việc cắt tần số bằng băng tần rất hẹp, để đánh dấu mức cộng hưởng hay feedback mà không ảnh hưởng đến chất lượng âm sắc quá mức.

Hình 1. Đường biểu diễn tiêu biểu của EQ onboard, ở vị trí cắt hay tăng tối đa.

(A) Loại shelving tần số thấp và cao. Thềm (shelf) tần số ở đây là 60Hz LF và 10KHz HF. Về lý thuyết, những thềm này sẽ bằng phẳng, mặc dù trong thực tế, đồ thị đáp ứng có thể khác một chút. Với mục đích thực tế, chúng ta có thể coi nó như là sự mở rộng thềm cho hai cực phổ âm. Lưu ý, cách kiểm soát sự điều chỉnh cũng ảnh hưởng đến - nhưng ở một mức độ thấp hơn - tần số trong một giải rộng về phía giữa của âm phổ. Thí dụ, tăng độ kiểm soát tần số thấp cũng có phần nào ảnh hưởng đến tần số cao hơn trong mid-bass, do đó, (để lấy thí dụ một bước xa hơn), không nhất thiết phải làm ngược lại để kích hoạt high-pass filter 100Hz cũng như nâng cao kiểm soát thềm 60Hz LF.

(B) Tần số mid đỉnh/nhúng (peak/dip) hay loại EQ khuếch đại xung đỉnh (peaking-type).

& EQ tần số cố định (fixed-frequency EQ), Bộ lọc cho phép người vận hành thay đổi tăng hay giảm độ nhạy ở vùng định sẵn của âm phổ. Thường được gọi là biến giảm và nâng (variable cut and boost), đây là thể loại được sử dụng phổ biến nhất, dạng thức này dùng để điều khiển âm sắc trong nhiều mixer cũng như trong nhiều thiết kế tiêu chuẩn của graphic equalizer.

& Bộ lọc tần số có thể quét lướt hay biến thiên (sweepable or variable-frequency) cho phép người vận hành di chuyển giải tần nhấn mạnh như ý bằng việc giảm hay nâng bất kỳ điểm nào dọc theo một giải tần số liên tục, như trong hình 2. Đây là loại EQ đôi khi được gọi là gần như loại tham số hay bán tham số (quasi-parametric or semi-parametric).

Một phiên bản của EQ sweepable linh hoạt hơn nhiều cho phép người vận hành chuyển đổi tần số trung tâm cho một trong hai hay nhiều điểm định sẵn theo âm phổ. Điều này thường được gọi đơn giản là có thể chuyển đổi (switchable) giữa điểm trung tâm (không nên nhầm lẫn với việc cắt tần số có thể chuyển đổi (switchable cut), như trong hình 3). Điều này đôi khi được gọi là EQ bấm dừng (click-stop EQ).

& EQ tham số (parametric EQ) cho phép người vận hành lưa chọn không chỉ là điểm nhấn mạnh để giảm hay tăng theo âm phổ, mà còn lựa chọn băng thông (bandwidth), hay giải tần nhấn mạnh đến cạnh của những điểm trung tâm đã lựa chọn. Như tên của nó, loại EQ này cho phép điều chỉnh sự chỉ đạo (tham số-parametric) sẽ xảy ra cắt giảm hay tăng. Thường loại EQ này gọi là loại tham số đầy đủ (fully parametric), để phân biệt với EQ sweepable.

Hình 2. Đường biểu diễn của EQ sweepable điển hình.

(A) Đường biểu diễn của EQ low-mid trên input channel của Soundcraft 800, với tần số trung tâm liên tục biến từ 150Hz đến 2.4kHz. Đường biểu diễn cho thấy sự cắt và tăng tối đa tại một số tần số trong giải sweepable.

(B) Đường biểu diễn của EQ high-mid trên cùng một mixer, liên tục biến tần số trung tâm biến thiên từ 600Hz đến 10KHz (đường biểu diễn low-cut (high-pass) 100Hz cũng hiển thị ở đây).

(C) Sơ đồ hiển thị EQ của một channel input. Việc sử dụng switch low-cut khá chuẩn khi hoàn thiện cho giọng hát và nhạc cụ có ít tần số thấp dù không cần thiết hay cản trở.

EQ thềm (Sheving EQ)

EQ shelving điều khiển tác động đến tất cả tần số ở trên hay dưới một điểm đặc biệt trong âm phổ như minh họa trong hình 1. Loại kiểm soát tiếng bass và treble tiêu chuẩn thường thuộc thể loại này. Lưu ý trong hình 1 là đặc điểm đáp ứng dần dần mạnh hơn theo tần số khi nó tiến về phía bên ngoài của âm phổ, cho đến khi đạt được gần một điểm xấp xỉ. Quá điểm này, tất cả tần số sẽ bị tác động như nhau bởi sự điều chỉnh nút điều khiển đó. (Đây là khu vực shelving, đặt tên như vậy vì nó có thể nâng hay giảm đáp ứng tần số của khu vực đó như thể trên một thềm nhà dốc). Những tần số gần đúng mà đường biểu diễn thường trích dẫn là tần số shelving. Như đã chỉ định, tần số xa về phía trung tâm của phổ âm hơn cũng bị ảnh hưởng, nhưng ở một mức độ nhỏ hơn và càng nhỏ hơn nữa nếu tần số cách xa 2 cực của âm phổ.

EQ Đỉnh, Nhúng (Peak/Dip EQ)

Khi EQ đang ở điểm trung tâm của một tần số cụ thể, tại chỗ và chung quanh đáp ứng tần số đó có thể điều chỉnh được, nó có thể gọi là EQ có peak/dip đặc trưng, hay đơn giản là EQ đỉnh (peaking EQ). Việc này chính là đặc trưng của sự điều khiển âm sắc tầm trung (midrange tone control), hay mỗi band của một graphic EQ điển hình.

Với loại EQ peak, bên ngoài ảnh hưởng sự kiểm soát mở rộng của EQ (từ tần số trung tâm) phụ thuộc vào băng thông (bandwidth) của bộ lọc, thường gọi là Q. (Nói chung, Q càng cao thì băng thống càng hẹp. Thí dụ, bộ lọc điều chỉnh sắc nét hơn ngay tại tần số trung tâm).

Switchable Cut/High Pass and Low Pass

Thường thì mixer hay những thiết bị khác sẽ bao gồm khả năng cắt tần số ở hai cực của âm phổ. Điều này có dạng là switch low-cut, thiết kế để giảm đáp ứng tần số rất thấp. Switch như thế thật sự tham gia như là high-pass filter, do đó, đặt tên như vậy vì nó chỉ cho qua những tần số trên một điểm gần đúng nhất định trong âm phổ. Có lẽ việc sử dụng switch low-cut phổ biến nhất là để loại bỏ những tần số thấp không cần thiết từ những channel input sử dụng cho vocal và nhạc cụ treble. Cũng đôi khi gặp phải loại có mục đích liên quan đến EQ là switch high-cut, đó là kỹ thuật low-pass filter.

Những tần số cắt giảm bình thường được trích dẫn là điểm tại đó độ dốc đạt -3dB. Dốc tiêu biểu là cắt đi 12dB, 18dB hay 24dB cho mỗi bát độ thấp hơn của bộ lọc tần số (viết là 12dB/Octave, 18dB/Octave hay 24dB/Octave).

EQ hai, ba, bốn way điển hình

(Typical Two, Three and Four Way EQs).

Núm điều chỉnh âm sắc có tần số cố định trên mixer hay những thiết bị xử lý tín hiệu khác tiêu biểu cho đánh giá của hãng sản xuất về tần số trung tâm và băng thông có thể sẽ là hữu ích bình quân.

EQ 2 band điển hình có thể có sheving là LF 125Hz và shelving là 5kHz HF. EQ 3 band cứ thể có shelving là 100Hz, 1kHz hay EQ 2kHz peaking (peak/dip), và shelving là 8kHz. EQ 4 band có thể có shelving 170Hz, 400Hz và EQ 2kHz peaking, mỗi cái hơn khoảng một bát độ rưỡi, và shelving là 10kHz.

Switchable-Frequency and Sweepable-Frequency EQ

EQ switchable (có thể chuyển đổi) cho phép vài lựa chọn trong việc quyết định những khu vực của âm phổ nào nó sẽ ảnh hưởng đến. EQ switchable phản ánh đánh giá của người thiết kế về những cái mà điểm trung tâm có ích trong lĩnh vực này. Vài thí dụ: Một midrange control, có thể chuyển đổi giữa, 500Hz và 2kHz; bass control, là 60Hz và 150Hz; treble control, là 5kHz và 10KHz.

Trên mixer có trang bị EQ sweepable, nó thường được dùng cho midrange tone control.

EQ Graphic và những bộ lọc đa băng khác

(Graphic EQs and Other Multiband Filter Sets)

Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO) đã thiết lập tiêu chuẩn về tần số trung tâm cho EQ đa band, 10 band hay nhiều hơn. EQ một bát độ điển hình có 10 band, tần số trung tâm sẽ thể hiện sau đây trong chương này, Bảng 6.3, mô tả những đặc tính chủ quan liên quan đến tần số (là những chữ gạch dưới trong bảng). EQ 2/3 bát độ điển hình có 15 band, mà tâm điểm là tại mỗi band thứ hai của cấu hình 1/3 bát độ (là những chữ có dấu gạch ngang).

EQ 1/3 bát độ điển hình có cấu hình dạng 27 band, 30 band và 31-band. Trong cấu hình 27- band, những bát độ có ba giải âm phổ thấp nhất (20, 25, và 32Hz) không bao gồm trong thiết kế này. Trong thực tế điều này hiếm khi là khuyết điểm. Vài model bao gồm nút lựa chọn high-pass (low-cut) mục đích cho việc giảm tần số rất thấp, thiết kế khác bao gồm vài phương pháp biến cho qua tần số cao (variable frequency high-pass).

EQ Tham số (Parametric EQ)

Hình 6.3 cho thấy đường biểu diễn của một EQ tham số điển hình. Như có thể thấy, đây là loại EQ cung cấp sự điều khiển linh hoạt tối đa trên đáp ứng tần số, với tương đối ít núm điều khiển (trái ngược với EQ graphic, trong vài trường hợp có thể không thực tế cho channel input). EQ paragraphic là một EQ tham số hay sweepable, thiết kế với biến trở thanh trượt đề giảm và tăng, chứ không phải biến trở xoay.

Còn tiếp...