news 2025/12/17 14:47:44

均衡器(EQ)

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张小明

前端开发工程师

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均衡器(EQ)

EQ是Equalizer的缩写,称均衡器。作用是调整各频段信号的增益值。

一、频段介绍

[20-60Hz]影响音色的空间感,因为乐音的基音大多在这段频率以上,这段很难表现。

[60-100Hz]影响声音的混厚感,是低音的基音区。如果这段频率很丰满,音色会显得厚实、混厚感强,如果不足,音色会变得无力;而如果过强,音色会出现低频共振声,有轰鸣声的感觉。有大鼓、定音鼓,还有钢琴、大提琴、大号等少数存在极低频率的乐器多表现在此段。

[80-160Hz]主要表现音乐的厚实感,音响在这部分重放效果好的话,会感到音乐厚实、有底气。这部分表现得好的话,在80Hz以下缺乏时,甚至不会感到缺乏低音。如表现不好,音乐会有沉闷感,甚至是有气无力许多低音炮音箱的重放上限,具此可判断您的播放设备的频率上限。

[150-300Hz]影响声音的力度,尤其是男音的力度。这段频率是男声声音的低频基音频率,同时也是乐音中和弦的根音频率。

[300-500Hz]表现人声的(唱歌、朗诵),这个频段上可以表现人声的厚度和力度,好则人声明亮、清晰,否则单薄、混浊。

[800Hz]影响音色的力度。如果这个频率丰满,音色会显得强劲有力;如果不足,音色将会显得松弛,也就是800Hz以下的成分特性表现突出了,低频成分就明显;而如果过多,则会产生喉音感。如果喉音过多了,则会失掉语音的个性,适当的喉音则可以增加性感,因此,音响师把这个频率称为"危险频率",人声,打击乐多表现于此。

[1kHz]是音响器材测试的标准参考频率,通常在音响器材中给出的参数是在1kHz下测试。这是人耳最为敏感的频率。

[1.2kHz]可以适当多一点,不宜太多,可以提高声音的明亮度,过多会使声音发硬。

[2k-4kHz]穿透力很强。人耳耳腔的谐振频率是1∽4KHz,所以人耳对这个频率也是非常敏感的。2-4kHz对声音的亮度影响很大,这段声音一般不宜衰减。这段对音乐的层次影响较大。如果空虚频率成分过少,听觉能力会变差,语音显得模糊不清了。如果过强了,则会产生咳声的感觉。,有适当的提升可以提高声音的明亮度和清晰度,但是在4kHz时不能有过多的突出,否则女声的齿音会过重。

[4k-8kHz]这段频率最影响语音的清晰度、明亮度、如果这频率成分缺少,音色则变得平平淡淡;如果这段频率成分过多,音色则变得尖锐,人声可能出现齿音。这段频率通常通过压限器来美化。部分女声、以及大部分吹奏类乐器。

[8k-12kHz]这段是音乐的高音区,对音响的高频表现感觉最为敏感。适当突出(一点即可)对音响的的层次和色彩有较大帮助,也会让人感到高音丰富。但是,太多的话会增加背景噪声,同时也会让人感到声音发尖、发毛。如果这段缺乏的话,声音将缺乏感染力和活力。

二、相关概念

1、Q因子基本概念

1.1 什么是Q因子

Q因子(Quality Factor,品质因数)是均衡器中描述滤波器选择性的参数。它决定了滤波器带宽的尖锐程度。

Q = 中心频率 / 带宽

其中:
• Q值越高 → 带宽越窄 → 调节越"精准"

• Q值越低 → 带宽越宽 → 调节越"平缓"

1.2 数学关系

带宽(Hz) = 中心频率 / Q值
-3dB点:f₁ = 中心频率 / 2^(带宽(倍频程)/2)
f₂ = 中心频率 × 2^(带宽(倍频程)/2)

2、Q值的听觉效果对比

2.1 不同Q值的听觉差异

对比示例:1kHz提升6dB,不同Q值

ffmpeg -i test.wav -af" aequalizer=f=1000:w=2000:g=6, # Q=0.5(极宽) aequalizer=f=1000:w=500:g=6, # Q=2(中等) aequalizer=f=1000:w=50:g=6, # Q=20(极窄) aequalizer=f=1000:w=20:g=6 # Q=50(非常窄) "comparison.wav
2.1 均衡器Q值与带宽、听觉效果及适用场景对应表
Q值1kHz时带宽听觉效果适用场景
0.52000Hz影响范围极宽,平滑自然整体音色调整
1.01000Hz自然过渡,常用默认值通用调节
2.0500Hz明显聚焦,有一定选择性乐器增强
5.0200Hz选择性高,效果明显去除共振峰
10.0100Hz极窄,非常精准去除特定噪声
20.0+50Hz以下极尖锐,类似“手术刀”手术式修复

3、FFmpeg中的Q值使用

3.1 在equalizer滤镜中使用Q值
# 使用Q值指定带宽(推荐方式)ffmpeg -i input.wav -af" equalizer=f=1000:width_type=q:width=2:g=6 "output.wav# width=2 表示Q=2# 带宽 = 1000/2 = 500Hz
3.2 在aequalizer中手动计算
# aequalizer使用Hz指定带宽,需手动计算# 要实现Q=2,中心频率1000Hz:# 带宽 = 中心频率 / Q = 1000 / 2 = 500Hzffmpeg -i input.wav -af" aequalizer=f=1000:w=500:g=6 "output.wav
3.3 带宽类型的对比
# 三种带宽指定方式对比# 1. 使用Q值(最常用)ffmpeg -i input.wav -af"equalizer=f=1000:width_type=q:width=2:g=6"eq_q.wav# 2. 使用Hz(直接指定带宽)ffmpeg -i input.wav -af"equalizer=f=1000:width_type=h:width=500:g=6"eq_hz.wav# 3. 使用倍频程(音乐制作常用)# 1倍频程 = 频率翻倍ffmpeg -i input.wav -af"equalizer=f=1000:width_type=o:width=1:g=6"eq_oct.wav# 1倍频程在1kHz时 ≈ 带宽=707Hz (1000/√2 ≈ 707)
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