引言

       我最开始接触DSP是上一份工作中，之前我在一家代工厂工作，参与了一些样品研发工作，主要是做车载的功放，也参与过一部分家用有源音箱的研发工作。上家公司十几年前就开始研发一些DSP音频处理器，在工作当中也学到一些东西。向大家分享一些技术经验，内容尽量避免使用太过专业的词汇尽量让大家都能听懂，希望对大家有用。

一.DSP在音箱系统中的应用：

1.在汽车功放中的应用。

   1.1、 分频

       比较好的汽车音响系统通常喇叭数量也非常多，这么多的喇叭到底都是干什么用的呢？比较合理的的音箱系统一般是需要不同的喇叭分频去处理不同频率的信号的，通常家用的音箱上面也有不止一只喇叭。因为不同的喇叭对于不同的频率的处理能力是不一样的，有的低频相对平直高频却起伏很大，有的高频平直而低频响应差，而厚重有力的低频极低频处理往往需要的是更大的专门的低音喇叭。要获得更好的全频段表现就需要专门的喇叭发出适合的相应频率的声音。传统的方式是使用分音器（分频器），分频器内部是电感、电容，电阻等组成的模拟电路分音器。模拟的分音器存在的RC、LC等滤波器除了分频率之外也会引入一些延时，而且不同的元器件性能不同也会导致最终的分音器的性能不同。而数字的分频可以做到几乎不失真，不影响相位的分频、也减少的元器件非线性带来的一系列“不保真”的问题。

       一般的立体声信号输入到DSP，由DSP一进出加分频处理，可以合理且低失真的分配到位置在左右前后中、分频高中低的不同喇叭的功率放大器上。

    1.2、音效处理

       DSP可以加入杜比、DTS等环绕声技术的支持，可以配合ADC进行麦克风输入进行声音混合后输出来K歌，可以通过各个输出端的精细音量比例和EQ曲线调节来获得自己喜欢的声音。可以通过算法引入混响或者是规则的失真。对于音效的处理能力可以说是非常的强大。当然这些功能可以同时使用多少调节多宽和DSP的计算能力还有软件设计能力有很大的关系。

2.专业监听的补偿

       专业监听补偿，通常有两种方式：

2.1、利用DSP强大准确的PEQ（参数均衡器），音响制造出来以后，在无响室里进行LMS测量，调整到理想平直的频率响应曲线。

2.2、播放扫频信号后使用强指向性麦克风，将信号输入回音响后由DSP读取出EQ后算法自己调整补偿成平直理想EQ。

       个人认为两种方法各有优劣，总的来说还是方式2.2优点更突出。2.1的实验室设备成本昂贵准确性在实验室环境中会更高。“2”中的在强大的算法支持下可以在多音箱不同摆位下的复杂环境下泛用性高，对环境要求相对较低。目前真力和诺音曼的高端监听的补偿都是用的方式“2”。在上家公司的最后一个项目就是想完成有方式“

2”功能的有源监听音箱，可惜项目还没全部完成我跳槽了。

二.PEQ使用的技巧和参考

    1.滤波器

       PEQ中的动态压缩器是为了保证在EQ调整过程中不会因为不会因为提升而数字信号过零失真而设置的。我就不过多介绍了。主要介绍一下PEQ中的曲线调整功能，曲线调整的曲线是巴特沃斯滤波器：它也被称作最大平坦滤波器。巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有纹波，而在阻频带则逐渐下降为零，是在音频专业设备中最常用的滤波器（还有林克维茨滤波器、贝塞尔滤波器、切比雪夫滤波器等有的设备提供滤波器的选择功能，这里不过多介绍）。

    滤波器通屏带种类：

    高通滤波器：高于该频率可以通过，低于该频率不能通过。

    低通滤波器：低于该频率可以通过，高于该频率不能通过。

    搁架滤波器：通频带内整体提升或衰减。

    声音均衡器：选频率提升或衰减以补偿扬声器。这部分相对复杂，下文补充。

     2.声音均衡器调整

        1.频点：频率调整的中心点，提升和衰减是以此为中心平滑曲线。

        2.幅度：中心点提升和衰减的幅度比例6dB幅度相差一倍，3dB功率相差一倍。dB值=20lgx/y

        3. Q值：决定了调节的影响范围，Q=根号2^N/（2^N-1）（……N为均衡器的倍频程带宽）公式很复杂，规律很简单Q值越小影响的范围就越宽，Q值越大影响的范围就越窄（觉得不好记可以理解为斜率，斜率越大波形越陡）。从听感方面考虑的话，不同频率有不同的影响，一般来说Q值越小影响的频率越宽听上去影响的越明显。Q值越大，影响的频率越小听音的时候就越难以察觉一旦有相应频率的声音出现可能会有些怪怪的（但是在有仪器测量补偿的时候往往需要一些小Q值来进行小范围的陷落或者凸起的补偿。）。在听感调节时Q值的设置应当调整到影响范围略微超过你想要调整的通频率带，Q选择在略低于中心的位置通频带是以倍频计算，举个例子如果你调整1K，向下影响达到500Hz向上影响就会到2KHz。低频影响下限乘以一个倍数等于中心频率，中心频率乘以这个倍数达到高频影响上限。一中心频率为中心，“对称”的倍频点的提升和衰减是一样的。相近的两个频点的调整影响范围内有重合的地方EQ的影响会叠加计算。

      3.PEQ调整经验分享

        PEQ的调整不单单影响基频的声音，例如大幅衰减的高频的声音低频的BASE声鼓声也会变得浑浊，大幅衰减了中低频的声音高频声音就会变得薄而且刺耳。影响的的不单单是调整的频段的声音。之前给哈曼做产品的时候哈曼给了个调音训练的软件（软件是内部机密不过多介绍）里面有个调音训练，通过盲听判断滤波器频率和EQ调整频率对我后面通过听音复刻一些调音有很大帮助。手上没有设备但是想调出自己的声音可以试试单独调节一个高低通滤波器改变频率后听音听听区别。然后调整一个点的均衡器提升和衰减调整频率听听区别。积累一下经验。试听过程中保持音量的一致，音量是会明显影响听感的，此外网上有一些EQ调整的资料之前调音箱的时候有一些明显不对，下面提供一组网上查到的资料经过之前的经验验证参考价值比较高，但也不一定全对。来源于http://www.erji.net/forum.php?mod=viewthread&tid=732140&extra=pageD1&page=。侵权请联系删除。

      当然，EQ调节不能完全决定声音，声音和扬声器本身的特性和失真、耳机的佩戴、音箱的摆位和吸音减震、功放自身的特性都会对声音产生或多或少的影响。

各种乐器以及人声的频率表

贝司

　　　　低音吉它：频响在700～1KHz之间

　　　　　　　　提高拨弦音为60～80Hz

　　　　电贝司：低音在80～250Hz

　　　　　　　　拨弦力度在700～1KHz

吉它

　　　　电吉它：65～1.7KHz

　　　　　　　　响度在2.5KHz

　　　　　　　　饱满度在240Hz

　　　　木吉它：低音弦：80～120Hz

　　　　　　　　琴箱声：250Hz

　　　　　　　　清晰度：2.5KHz、3.75KHz、5KHz

鼓

　　　　低音鼓：27～146Hz

　　　　　　　　低音：60～80Hz

　　　　　　　　敲击声：2.5KHz

　　　　小鼓：饱满度：240Hz

　　　　　　　响度：2KHz

　　　　通通鼓：丰满度：240Hz

　　　　　　　　硬度：8KHz

　　　　地筒鼓：丰满度：80～120Hz

　　　　吊钗：130～2.6KHz

　　　　　　　金属声：200Hz

　　　　　　　尖锐声：7.5～10KHz

　　　　　　　镲边声：12KHz

人声

　　　　男　低音　82～392Hz　基准音区　 64～523Hz　中音　高音　164～698Hz

　　　　女   低音   82～392Hz　基准音区    160～1200Hz　中音：123～493Hz　女高音：220～1.1KHz

手风琴：饱满度：240Hz

钢琴：低音在80～120Hz

　　　临场感2.5～8KHz，声音随频率的升高而变单薄

Trumpet（小号）： 146～2.6KHz

　　　　　　　　　丰满度：120～240Hz

　　　　　　　　　临场感：5～7.5KHz

小提琴：174～3.1KHz

　　　　丰满度：240～400Hz

　　　　拨弦声：1～2KHz

　　　　明亮度：7.5～10KHz

大提琴：61～2.6KHz

　　　　丰满度：300～500Hz

中提琴：123～2.6KHz

琵琶：110～1.2KHz

　　　丰满度：600～800Hz

二胡：293～1318Hz

Flute（笛子）：220～2.3K

Piccolo（短笛）：494～4.1KHz

Oboe（双簧管）：220～2.6KHz

Clarinet（单簧管）：146～2.6KHz

Bassoon（巴松管、低音管）：55～2.6KHz

French Horn（法国号）：73～2.8KHz

Trombone（长号）：65～2.6KHz

Tuba（低音号）：43～2.6KHz

频率的其本调整：

50Hz以下：　略提升可增加振撼力，过多会混沌

50～300Hz：　可在5dB范围内提升，可增加丰满度

300～500Hz：　可作3～5dB左右的提升，可增加力度

800～2KHz：　可在6dB内提升，可突出某些乐器的声音

　　　　　　但在1KHz以上一点的频率不作过多提升，以免产生金属声

2～4KHz：　可作3dB左右的提升，可增加亮度，过多会变尖锐

5KHz：　主要表现清晰度。具体情况具体分析。

6～8KHz：　提升可增加层次感

10KHz以上：　提升要小心，多了会产生破音。以听上去舒服为度。

50hz

这是我们常用的最低频段，这个频段就是你在的厅外听到的强劲的地鼓声的最重要的频段，也是能够让人为之起舞的频点。通过对它适当的提升，你将得到令人振奋的地鼓声音。但是，一定要将人声里面所有的50hz左右的声音都切掉，因为那一定是喷麦的声音。

70～100hz

　　这是我们获得浑厚有力的BASS的必要频点，同时，也是需要将人声切除的频点。记住，BASS和地鼓不要提升相同的频点，否则地鼓会被掩没掉的。

200～400hz

　　这个频段有如下几个主要用途，首先是军鼓的木质感声音频段；其次，这是消除人声脏的感觉的频段；第三，对于吉它，提升这个频段将会使声音变的温暖；第四、对于镲和PERCUSSION，衰减这个频段可以增加他们的清脆感。其中，在250hz这个频点，对地鼓作适当的增益，可以使地鼓听起来不那么沉重，很多清流行音乐中这样使用。

400～800hz

　　调整这个频段，可以获得更加清晰的BASS，并且可以使通鼓变得更加温暖。另外，通过增益或衰减这个频段内的某些频点，可以调整吉它音色的薄厚程度。

800～1khz

　　这个频段可以用来调整人声的“结实”程度，或者用于增强地鼓的敲击感，比较适用于舞曲的地鼓。

1k～3khz

　　这个频段是一个“坚硬”的频段。其中，1.5k~2.5k的提升可以增加吉它或BASS的“锋利”的感觉；在2～3k略作衰减，将会使人声变得更加平滑、流畅，否则，有些人的声音听起来唱歌象打架，你可以利用这样的处理来平息演唱者的怒气！反过来，在这个频段进行提升也会增加人声或者钢琴的锋利程度。呵呵。总的来说，这个频段通常被成为噪声频段，太多的话，会使整个音乐乱成一团，但在某种乐器上适当的使用，会使这种乐器脱颖而出。

3k～6khz

　　声音在3k的时候，还是坚硬的，那么，不用我说，大家也知道该作什么了吧。至于6k，提升这个频点可以提升人声的清晰度，或者让吉它的声音更华丽。

6k～10khz

　　这个频段可以增加声音的“甜美”感觉。并且增加声音的空气感，呼吸感。并可增加吉它的清脆声音（但要注意，一定不要过量使用）。PERCUSSION、军鼓和大镲都可以在这个频段里得到声音的美化。并且，弦乐和某些的合成器综合音色，可以在这个频段得到声音的“刀刃”的感觉（我实在不知道该怎么形容这样的声音）。

10k～16khz

　　提升这个频段会使人声更加华丽，并且能够提升大镲和PERCUSSION的最尖的那个部分?。但是，需要注意的是，你一定要首先确认这个频段内是有声音存在的，否则的话，你所增加的肯定是噪声。

各音源的频率范围表（完全篇）

小提琴 200Hz~400Hz影响音色的丰满度；1~2KHz是拨弦声频带；6~10KHz是音色明亮度。

中提琴

150Hz~300Hz影响音色的力度；3~6KHz影响音色表现力。

大提琴 100Hz~250Hz影响音色的丰满度；3KHz是影响音色音色明亮度。

贝斯提琴 50Hz~150Hz影响音色的丰满度；1~2KHz影响音色的明亮度。

长笛

250Hz~1KHz影响音色的丰满度；5~6KHz影响的音色明亮度。

黑管 150Hz~600Hz影响音色的丰满度；3KHz影响音色的明亮度。

双簧管 300Hz~1KHz影响音色的丰满度；5~6KHz影响音色的明亮度；1~5KHz提升使音色明亮华丽。

大管

100Hz~200Hz音色丰满、深沉感强；2~5KHz影响音色的明亮度。

小号

150Hz~250Hz影响音色的丰满度；5~7.5KHz是明亮清脆感频带。

圆号

60Hz~600Hz提升会使音色和谐自然；强吹音色光辉，1~2KHz明显增强。

长号

100Hz~240Hz提升音色的丰满度；500Hz~2KHz提升使音色变辉煌。

大号

30Hz~200Hz影响音色的丰满度；100Hz~500Hz提升使音色深沉、厚实。

钢琴

27.5~4.86KHz是音域频段。音色随频率增加而变的单薄；20Hz~50Hz是共振峰频率。

竖琴

32.7Hz~3.136KHz是音域频率。小力度拨弹音色柔和；大力度拨弹音色丰满。

萨克斯管

600Hz~2KHz影响明亮度；提升此频率可使音色华彩清透。

萨克斯管bB

100Hz~300Hz是影响音色的淳厚感，提升此频段可使音色的始振特性更加细腻，增强音色的表现力。

吉它

100Hz~300Hz提升增加音色的丰满度；2~5KHz提升增强音色的表现力。

低音吉它

60Hz~100Hz低音丰满；60Hz~1KHz影响音色的力度；2.5KHz是拨弦声频。

电吉它

240Hz是丰满度频率；2.5KHz是明亮度频率3~4KHz拨弹乐器的性格表现的更充分。

电贝司

80Hz~240Hz是丰满度频率；600Hz~1KHz影响音色的力度；2.5KHz是拨弦声频。

手鼓

200Hz~240Hz共鸣声频；5KHz影响临场感。

小军鼓（响弦鼓） 240Hz影响饱满度；2KHz影响力度（响度）；5KHz是响弦音频（泛音区）

通通鼓 360Hz影响丰满度；8KHz为硬度频率；泛音可达10~15KHz

低音鼓

60Hz~100Hz为低音力度频率；2.5KHz是敲击声频率；8KHz是鼓皮泛音声频。

地鼓（大鼓）

60Hz~150Hz是力度音频，影响音色的丰满度；5~6KHz是泛音声频。

镲

250Hz强劲、坚韧、锐利；7.5~10KHz音色尖利；1.2~15KHz镲边泛音“金光四溅”。

歌声（男）

150Hz~600Hz影响歌声力度，提升此频段可以使歌声共鸣感强，增强力度。

歌声（女）

1.6~3.6KHz影响音色的明亮度，提升此段频率可以使音色鲜明通透。

语音 800Hz是“危险”频率，过于提升会使音色发“硬”、发“楞”

沙哑声 提升64Hz~261Hz会使音色得到改善。

喉音重 衰减600Hz~800Hz会使音色得到改善

鼻音重

衰减60Hz~260Hz，提升1~2.4KHz可以改善音色。

齿音重 6KHz过高会产生严重齿音。

咳音重

4KHz过高会产生咳音严重现象（电台频率偏离时的音色）

     我自己也补充几点：

     1.20-20KHz是人耳的听觉极限，我在大概23岁的时候使用信号发生器接功放后用不同的喇叭和耳机尝试听过，大概能听到35Hz到18KHz左右的声音，30Hz以下能感觉到震动，但我觉得那只是皮肤上感觉到的震动。

     2.接近人耳极限高频的声音难以察觉，但是16K左右的声音提升会给声音带来一种特殊的光泽感，或者说是空气感。

     3.人耳的听力范围会随着年纪的增长而变窄，首先高频的听力会衰减，不同年纪的人听到的声音是有区别的。可能年纪小的人能听出调节接近人耳极限高频的区别，年纪大的人听不出。

     4.PEQ频率的调整视具体情况而定，没有万能公式。要么需要结合仪器测量，要么需要根据个人爱好和扬声器、耳机的特性自行调整。对于后者，更重要的是了解什么频率怎么影响声音。

     5.对于耳机调整来说极低频率50Hz以下因为无法被身体感受到，提升的影响不会很明显，缺点却会留下。想提升低频的量感可以适量提升200Hz以下的声音，保持适量，过多的提升会轰头。

     6.上述面引用的调音技巧主要适用于混音，对于调音可能不能符合预期。

     7.上述的内容可以看出影响同一个乐器声音的频率往往不止一个，在不同频段调整会对同一个乐器的声音产生不同的影响。

     8.耳机本身的高频平直度对比音箱有劣势，追求平直曲线的需要获得一些耳机的频响资料。

     9.EQ调节需要针对不同的耳机和不同的使用场景进行调节，对于中低入门耳机和相对老旧的耳机意义可能更大，可以补足一部分本身就客观存在的缺陷。

     我说的也不一定全对，希望大家有发现不对的地方或者不全的地方请帮忙指出或者补充。