新人课堂:频率响应概念及使用音频时的注意事项

频率frequencies、频谱frequency spectrum,和频率响应frequency response是音频的基本概念之一,只有理解掌握了这些概念才能更好的进入这个领域,频率在录音、编辑、混音和母带处理过程的每一个环节中都发挥着作用。它对声音制作的每个环节都至关重要,并且与音高密不可分,甚至还能告诉我们一些关于声音和声波传播的科学知识。
不知大家是否曾经调整过均衡,最简单可接触到的就是那些听音乐App里的均衡类功能,所以任何感兴趣的人其实至少对频率有一个初步的了解,因此它通常并不是一个完全陌生的概念。低音、中音和高音等参数都利用了频谱和频率响应。如果你打算进一步深入了解音频,那么深入理解频率响应是必不可少的。
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音频中的全频响应为20 Hz至20,000 Hz(或20 kHz)。这是人类听觉的完整范围。任何高于或低于该范围的声音都是存在的,而且可能存在与你听到的声源里,只是人类无法感知而已。例如,狗的听力可达40,000赫兹!
在专业音频中,你通常会发现麦克风、耳机和扬声器等几乎大部分录音设备中都包含频率响应测量值。频率响应也是声学中的一个重要概念,它可以告诉我们某些房间是如何根据空间尺寸增强或突出特定频率的,比如,混音棚的标准建设中,调整频率是非常重要的一环。
有时,你可能会听到 “频率响应 “与 “频率内容 “交替使用。后者更准确地是指录音信号中包含的频率,或声音、乐器或声音的音色。
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假如一个录音师录制去录制一个小号,其频率内容很明亮,近乎刺耳。通常情况下,他们不会去使用频率响应在高频增强的麦克风。相反,他们会选择频率响应较为平缓的话筒,甚至是包括可降低高频的麦克。
同样的概念也适用于混音阶段,在影视混音中,会有对白、音响、音乐类的声音在一起发声,这是一个平衡的过程,在这个过程中,频率内容以及音量、相移、空间维度等许多其他因素都发挥着重要作用。
就音乐家和音乐制作人而言,他们演奏的特定音符都有相应的频率。例如,钢琴上的中音C的可测频率为262赫兹,而作为调音参考的中音C上方的A音频率为440赫兹。音乐理论告诉我们,将一个频率加倍,可以得到高八度的相同音符。将频率减半,同一音符的频率将降低八度(例如,880赫兹比440赫兹高八度;220赫兹比440赫兹低八度;它们处于不同的音域)。
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就专业音频设备的频率响应而言,制造商使用专业仪器和测试来测量其设备的频率响应。然后,他们将结果绘制在图表上,在X轴上显示频率(Hz),在Y轴上显示电平(dB)。这不仅显示了频率范围,而且还显示了这些频率在频谱上高于或低于0dB的音量。
在录音和混音过程中,许多均衡器插件都具有实时频谱分析器,可以显示信号的频率内容,这样工程师在均衡时就有了一个直观的参考。
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此外,耳机或扬声器的 “良好 “响应与麦克风的 “良好 “响应是不同的。当你在混音或母带制作时进行严格监听时,最好使用变化尽可能小的耳机或扬声器。因此,20 Hz – 20 kHz ± 3dB的频率响应是相当不错的,这说明在整个频谱中,任何频率的峰值或陷波都不会超过3dB。另一方面,人们喜欢声音特性丰富多彩的麦克风。在10 kHz处进行+ 6dB的大幅提升可为原本沉闷的声源增添音色和空气感。
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平坦的频率响应是指频率响应图上的曲线是一条相对较直的直线。在一组频率变得非常亮或非常静的地方,没有明显的峰值或谷值。没有完美的曲线,但 0dB 上下的最小偏差被认为是平坦的,具有平坦频率响应的麦克风意味着它能够很好地自然呈现声源的原貌。一副具有平坦响应的耳机或扬声器也能确保你聆听到原汁原味的混音。
2.曲线频率响应
如果频率响应弯曲,则意味着在某些频率区域可能存在较大的峰值或骤降。你可能会看到类似高通滤波器的大低频滚降,低频直到50 Hz或更高频率才变得 “平坦 “或达到0dB。例如,你还可以看到6 kHz附近的临场区域有提升。具有曲线响应的麦克风通常是出于美观或实用的原因。50 Hz附近的低音滚降可降低麦克风处理噪声、不需要的隆隆声和噗噗声。
在动圈麦克风上,它还可以帮助减轻邻近效应–一种不自然的低音增强,发生在话筒离声源越近的地方。你可能还会发现,话筒中略微偏高的中音可以帮助人声或吉他穿过混音,而8至12 kHz之间的峰值则可以打开顶部。具有曲线响应的耳机和扬声器会给音频人带来麻烦。如果在使用耳机混音时大幅提升低频,可能会在不经意间从混音本身中削减过多的低频来进行补偿。结果就是混音无法转换到其他播放系统。
另一方面,头戴式耳机或扬声器则受益于曲线频率响应。在这类产品上经常可以看到低音增强和高音增强,因为这可以使声音更实,不仅如此,听起来也更有趣!
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20 Hz至20 kHz的频率响应非常出色。它涵盖了人类听觉的整个范围。请注意产品的±变化,并尽可能亲自查看频率响应图。这将揭示实际声音再现的更多细节。
2.正常人应该听到多少赫兹?
普通人实际上并不能完全准确地听到20至20赫兹的声音。随着年龄的增长和不可避免的听力损失,人的高频感知能力会随着时间的推移而急剧下降。一个听过几场音乐会20多岁的年轻人可能只能听到16或17 kHz。中年人可能幸运地听到13或14 kHz,并随着时间的推移逐渐降低。
3.什么是良好的低音频率响应?
低音的频率范围约为20至60赫兹,大部分可感知的低频在60至250赫兹之间。
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