Linear Phase EQ

Tieu Ly Phi Dao - July 29, 2019

Linear Phase EQ là loại EQ trong suốt nhất, tuy nhiên, nó có thể tạo ra một số hiệu ứng phụ rất không mong muốn, cụ thể là tăng độ trễ và pre-ringing. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét một số tổng quan cơ bản về Linear Phase EQ và một số mẹo có giá trị về cách giảm thiểu pre-ringing.

Linear Phase EQ là loại EQ Trong Suốt

Linear Phase EQ hoàn toàn trong suốt bởi vì, như tên gọi của nó, không có sự khác biệt về pha của âm thanh trên toàn phổ tần số. Thay đổi pha tạo ra màu sắc thường không phải là vấn đề, nhưng nếu sự thay đổi phase không được bạn chào đón nó xuất hiện trong âm thanh của bạn thì Linear Phase EQ sẽ cung cấp sự trong suốt mà bạn cần.

Linear phase EQ tạo ra Độ Trễ

Linear phase EQ có thể đưa ra độ trễ có thể nhận thấy, điều đó có nghĩa là nó không phù hợp với các tình huống trong đó độ trễ là một vấn đề như biểu diễn live.

Linear Phase EQ tạo ra Pre-Ringing

Hạn chế lớn nhất đối với Linear Phase EQ là pre-ringing rất không được mong muốn xuất hiện trong âm thanh. Lượng pre-ringing xuất hiện được chi phối bởi hình dạng của đường cong EQ (trên thực tế có mối quan hệ toán học chính xác giữa đường cong EQ và lượng pre-ringing của Linear Phase EQ). Điều này có nghĩa là pre-ringing có thể được kiểm soát bằng cách thay đổi đường cong EQ. Một số plugin cố gắng ngăn chặn pre-ringing cho bạn, nhưng kết quả là bạn không nhận được đường cong (hoặc pha) EQ mà bạn nghĩ là bạn sẽ có.

Trong phần còn lại của bài viết này, chúng ta sẽ tham khảo một số thông tin quan trọng về mối quan hệ giữa các đường cong EQ và pre-ringing để bạn có thể áp dụng Linear Phase EQ như một pro kinh nghiệm.

Vậy Pre-Ringing là gì ?

Pre-ringing là pre-echo, hay echo ngược, là một kiểu rung, gợn sóng tần số xảy ra ngay trước khi xung tần số diễn ra. Nghe nó có vẻ giống như một tiếng hút lạ. Nó được nghe thấy rõ nhất trên các transient. Về mặt kỹ thuật, cách duy nhất để có được pha tuyến tính hoàn hảo là áp dụng EQ hai lần: một lần chuyển tiếp theo thời gian và một lần ngược thời gian. Việc áp dụng EQ ngược thời gian giống hệt làm loại bỏ mọi thay đổi về pha. Độ trễ được tạo ra từ Linear Phase EQ là kết quả của phần EQ ngược thời gian vô hiệu hóa sự lệch pha.

Một ghi chú thêm, tất cả các EQ đều chịu post-ringing nhưng giác quan thính giác của chúng ta không nhận thấy điều đó rõ ràng như pre-ringing. Linear Phase EQ giảm một nửa post-ringing và thay vào đó tạo ra một lượng pre-ringing tương ứng và đối xứng.

Thông thường, pre-ringing càng dài thì càng dễ nhận biết.

Làm sao tránh Pre-Ringing ?

Có thể tận hưởng độ trong suốt của Linear Phase EQ trong khi tránh pre-ringing. Một khi bạn hiểu nguyên nhân gây ra pre-ringing, bạn sẽ có kiến thức để áp dụng Linear Phase EQ một cách thận trọng.

Hình dạng của đường cong EQ hoàn toàn chịu trách nhiệm về lượng pre-ringing bạn sẽ nhận được từ Linear Phase EQ hoàn hảo. Lưu ý từ "hoàn hảo" trong câu trước: để ngăn chặn pre-ringing, bạn cần thay đổi đường cong EQ hoặc cho phép pha không tuyến tính. Nguyên tắc chung là: cut dẫn đến các tác dụng phụ ít nghe thấy hơn so với boost, trong khi nếu bạn đang boost thì các đường cong EQ nhẹ nhàng hơn (Q thấp hơn, gain thấp hơn và order thấp hơn) và tần số góc / tần số trung tâm cao hơn tạo ra ít pre-ringing hơn. Hãy xem xét một số ví dụ.

Hình dung Pre-Ringing

Để xem pre-ringing, chúng ta sẽ áp dụng các đường cong EQ khác nhau cho tín hiệu thử nghiệm được tạo đặc biệt để phóng đại phân mảnh ringing.

Tín hiệu kiểm tra được sử dụng là xung vuông, thời gian kéo dài 20 mili giây:

Tín hiệu xung vuông gần bạn nhất trong âm thanh chính là các transient, điều này giải thích tại sao các transient có xu hướng tạo ra ringing nhất (người ta gọi là hiện tượng bôi bẩn transient). Các transient chỉ xảy ra trong một phần nhỏ thời gian so với tín hiệu sóng vuông thử nghiệm và do đó tạo ra một lượng ringing nhỏ hơn nhiều so với các thử nghiệm này.

Linear Phase EQ sẽ hiển thị lượng bằng nhau của pre-ringing và post-ringing. Pre-ringing sẽ hiển thị dưới gợn sóng ở phía bên trái của xung vuông và post-ringing sẽ hiển thị dưới dạng gợn sóng trên phía bên phải của xung vuông.

Ảnh hưởng của Boost EQ và Cut EQ đối với Pre-Ringing

Tần số của EQ ở 400Hz và sử dụng Q = 1 để cho thấy rằng việc boost tạo ra ringing đáng chú ý hơn là cut.

EQ với mức gain 20dB:

EQ với mức gain 10dB:

EQ với mức gain -20dB:

EQ với mức gain -10dB:

So sánh các lần cut EQ tham số ở trên với các lần boost EQ tham số tương đương của chúng cho thấy rằng việc cut EQ tạo ra ringing có thời lượng ngắn hơn và biên độ giảm hơn mức boost tương đương.

Ảnh hưởng của Tần số đối với Pre-Ringing

Lần này chúng ta cố định mức boost EQ ở 15dB, sử dụng Q = 1 để cho thấy rằng ở tần số thấp tạo ra nhiều ringing dễ nhận biết hơn.

EQ tại 100Hz:

EQ tại 500Hz:

EQ tại 2500Hz:

Từ những hình bên trên, chúng ta có thể thấy rằng cường độ của ringing là tương tự ở mọi tần số, tuy nhiên, thời lượng của ringing là ngắn hơn ở những tần số cao hơn.

Ảnh hưởng của Q đối với Pre-Ringing

Lần này chúng ta cố định mức boost EQ tại 15dB, cố định tần số tại 200Hz để cho thấy giá trị Q cao hơn tạo ra ringing dễ nhận biết hơn.

EQ với Q = 5:

EQ với Q = 1:

EQ với Q = 0.2:

Mối quan hệ giữa Q và pre-ringing là phức tạp. Việc tăng Q kéo dài thời gian pre-ringing, nhưng làm giảm cường độ. Thời lượng của ringing thường là một vấn đề, nhưng bạn nên thử Q một cách cẩn thận với các nguyên liệu âm thanh phong phú transient.

Kết luận

Chúng ta mới chỉ xem xét EQ dạng đỉnh, nhưng bên dưới là bảng cheat đầy đủ để áp dụng Linear Phase EQ cho tất cả các loại filter:

Peaking EQ

Ưu tiên cut hơn là boost.
Ưu tiên những order thấp.
Nên chọn tần số cao hơn.
Q cao hơn ở những tần số cao thì ổn.
Để ý Q ở những tần số thấp hơn (tránh Q cao, nhưng nên nghe cẩn thận những thay đổi với những nguyên liệu âm thanh giàu transient).

Low Pass

Q = 1 (dưới 1 là chấp nhận được, tránh trên 1).
Ưu tiên những order thấp.
Ưu tiên những tần số cao hơn.

High Pass

Q nhỏ hơn 1 (tránh lớn hơn 1).
Ưu tiên những order thấp.
Ưu tiên những tần số cao hơn.

Notch

Ưu tiên những order thấp.
Ưu tiên những tần số cao hơn.
Có khả năng bạn sẽ sử dụng Q cao, thì bạn nên nghe so sánh thử với Minimum Phase EQ vì rãnh cắt EQ thường che dấu tự nhiên những thay đổi pha cao nhất trong vùng EQ bị cắt đi.