اکولایزر چیست؟

اکولایزر (EQ) یکی از ابزارهای اساسی در تولید موسیقی مدرن است. درک نحوه عملکرد انواع مختلف آن، به شما کمک می‌کند تا بهترین گزینه را برای هر موقعیت انتخاب کنید.

اکولایزر (EQ) یک پردازنده است که برای تغییر کیفیت تُن صدا طراحی شده. این ابزار با استفاده از مدارهای فیلتر مختلف، قادر است به سیگنال‌های صوتی در بازه‌های فرکانسی خاص، گِین (تقویت) مثبت یا منفی اعمال کند. تقویت فرکانس‌ها به Boost و کاهش آن‌ها به Cut معروف است.

اصطلاح “اکولایزر” در طول زمان کاربردهای متنوعی داشته است؛ از جبران تغییرات تُنالی در سیستم‌های تلفن قدیمی گرفته تا استفاده‌های امروزی در استودیوهای موسیقی، که هم برای رفع مشکلات صوتی و هم در خلق جلوه‌های خلاقانه به کار می‌رود.

با این حال، امروزه انواع مختلفی از اکولایزرها وجود دارند که هر کدام تنظیمات و کنترل‌های خاص خود را دارند. این تنوع ممکن است برای افرادی که به‌تازگی وارد دنیای ضبط موسیقی شده‌اند، کمی گیج‌کننده باشد.

انواع فیلترهای اکولایزر 

فیلترهای High‑pass و Low‑pass (بالا گذر و پایین گذر)

ساده‌ترین نوع فیلترهایی که به‌طور رایج در اکولایزرها به کار می‌روند، فیلترهای بالاگذر (High-pass) و پایین‌گذر (Low-pass) هستند.

فیلتر بالاگذر – که گاهی با نام فیلتر حذف فرکانس‌های پایین (Low-cut) نیز شناخته می‌شود – به‌تدریج سطح فرکانس‌هایی را که پایین‌تر از یک نقطه مشخص (فرکانس برش یا Cutoff Frequency) هستند کاهش می‌دهد، در حالی که فرکانس‌های بالاتر از آن نقطه تقریباً بدون تغییر باقی می‌مانند.

در مقابل، فیلتر پایین‌گذر – یا فیلتر حذف فرکانس‌های بالا (High-cut) – فرکانس‌های بالاتر از نقطه برش را کاهش می‌دهد و اجازه می‌دهد فرکانس‌های پایین‌تر بدون تغییر عبور کنند.

ChatGPT said:

همچنین متوجه خواهید شد که بخش اصطلاحاً “کات‌شده” در هر نمودار، به‌صورت یک خط مستقیم نیست، بلکه کاهش گِین به‌صورت تدریجی و نرم اتفاق می‌افتد و تنها در نقاط پایین‌تر از فرکانس برش، به‌طور منظم‌تری ادامه پیدا می‌کند.

زمانی که کاهش گِین به حالت منظم و پایدار می‌رسد، می‌توان شیب این کاهش را اندازه‌گیری کرد — همان‌طور که در نمای بزرگ‌شده بالای نمودار سمت راست دیده می‌شود. در این مثال، شیب کاهش گِین برابر با ۱۸ دسی‌بل در هر اکتاو است. (اکتاو به معنی دو برابر شدن فرکانس است، که در اینجا از ۲۰۰ هرتز تا ۴۰۰ هرتز محاسبه شده است.) این مقدار به‌صورت استاندارد به شکل 18dB/octave نوشته می‌شود.

شیب نسبتاً تند این فیلتر، که در تجهیزات Focusrite ISA430 دیده می‌شود، کمک می‌کند نویزها یا صداهای ناخواسته‌ای که خارج از محدوده فرکانسی هدف هستند، با دقت و اثرگذاری بالا حذف شوند.

در مقابل، بسیاری از اکولایزرهای دیگر دارای شیب‌های ملایم‌تری مانند 12dB/octave یا 6dB/octave هستند که کاهش گِین نرم‌تری را ارائه می‌دهند.

فیلترهای shelving

در حالی‌که فیلترهای بالاگذر (High-pass) و پایین‌گذر (Low-pass) بدون شک بسیار کاربردی هستند، اما اغلب برای کاهش فرکانس‌ها (Cut) استفاده می‌شوند، نه برای تقویت (Boost).

دلیل این موضوع آن است که اگر طراحی این فیلترها طوری تغییر کند که به‌جای کاهش، عمل تقویت انجام دهند، این تقویت با شیب تندی مثل ۱۸ دسی‌بل بر اکتاو انجام می‌شود. چنین شیب تندی باعث می‌شود سیگنال به‌سرعت دچار دیستورشن (Distortion) شود، زیرا فضای داینامیکی (Headroom) کافی برای این میزان افزایش گِین وجود نخواهد داشت.

به همین دلیل، برای شکل‌دهی کلی به تُن‌های فرکانس بالا یا پایین، به‌جای استفاده از فیلترهای بالاگذر یا پایین‌گذر، از فیلترهای Shelving استفاده می‌شود.

فیلتر Shelving به‌گونه‌ای طراحی شده است که به تمام فرکانس‌هایی که بالاتر یا پایین‌تر از یک فرکانس مشخص (که توسط کاربر تعیین می‌شود) قرار دارند، یک میزان ثابت از گِین اعمال کند. برخلاف فیلترهای برش (Cutoff Filters) که به‌صورت تدریجی گِین را کاهش یا افزایش می‌دهند، فیلترهای شِلوینگ تغییر گِین یکنواختی ایجاد می‌کنند.

این نوع فیلترها معمولاً دو کنترل اصلی دارند: یکی برای تعیین فرکانس شِلف (Shelf Frequency) و دیگری برای مشخص‌کردن میزان کاهش (Cut) یا افزایش (Boost) گِین.

شکل ۲ نمودار تغییر گِین فیلترهای شِلوینگ بالا (High shelving) و پایین (Low shelving) را در یک اکولایزر واقعی — باز هم از مدل Focusrite ISA430 — نمایش می‌دهد و نشان می‌دهد که تنظیمات مختلف چگونه بر خروجی تأثیر می‌گذارند.

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، نمودارهای این فیلترها کاملاً با حالت ایده‌آل شلف مطابقت ندارند. به این معنا که تغییر گِین به‌طور ناگهانی و یکنواخت در تمام فرکانس‌های بعد از فرکانس شلف اعمال نمی‌شود.

اولین نکته قابل توجه این است که مقداری از تغییر گِین پیش از رسیدن به فرکانس شلف آغاز می‌شود. همچنین، ناحیه‌ی شِلف در نمودار کاملاً صاف و یکنواخت نیست، بلکه انحناهایی دارد که نشان‌دهنده رفتار واقعی و غیرایده‌آل فیلتر در عمل است.

با این حال، نباید این ویژگی را نقصی در طراحی فیلترهای ISA430 دانست — در واقع، شیب‌های نرم این فیلترها عمداً به همین شکل طراحی شده‌اند، چرا که از نظر شنیداری خوشایندتر هستند و امکان تغییر تُنالیتی صدا را به شکلی موسیقایی‌تر و طبیعی‌تر فراهم می‌کنند.

اگرچه در دنیای دیجیتال امروزی می‌توان فیلترهای شِلوینگ بسیار دقیق‌تری از نظر تئوری طراحی کرد، اما تجربه نشان داده است که چنین فیلترهایی — با وجود دقت بالا — در عمل نتایج چندان رضایت‌بخشی ارائه نمی‌دهند. در مقابل، فیلترهایی که با تکیه بر شنوایی و تجربه‌ی عملی تنظیم شده‌اند، اغلب عملکرد بهتری در پردازش صدا دارند و نتیجه‌ای گوش‌نوازتر تولید می‌کنند.

فیلتر Peaking

اگرچه اکولایزرهای شِلوینگ برای تنظیمات کلی و ملایم تُنال صدا بسیار مفید هستند، اما در کاربردهای پیشرفته‌تر که نیاز به هدف‌گیری دقیق باندهای فرکانسی خاص دارند، عملکرد محدودتری دارند.

برای اعمال تغییر روی باندی از فرکانس که در میانه‌ی طیف صوتی قرار دارد — و نه در دو سر پایین یا بالای آن — از فیلتر پیکینگ (Peaking Filter) استفاده می‌شود.

این نوع فیلتر به شما این امکان را می‌دهد که یک باند محدود از فرکانس‌ها را به‌طور انتخابی تقویت (Boost) یا کاهش (Cut) دهید، و در نتیجه کنترل دقیق‌تری بر شکل‌دهی تُنال صدا داشته باشید.

فیلتر پیکینگ معمولاً حداقل دو کنترل اصلی دارد:

1. کنترل گِین (Gain): برای تعیین میزان تقویت (Boost) یا کاهش (Cut) فرکانس هدف

2. کنترل فرکانس مرکزی (Center Frequency): برای مشخص‌کردن دقیق فرکانسی که در مرکز باند پردازش قرار می‌گیرد

این دو کنترل به کاربر اجازه می‌دهند تا تأثیر فیلتر را دقیقاً بر بخش خاصی از طیف صوتی متمرکز کنند.

نمودار تغییر گِین مربوط به یکی از دو فیلتر پیکینگ در دستگاه ISA430 در شکل ۳ نمایش داده شده است، که تأثیر دو کنترل اصلی آن را نشان می‌دهد. بیشترین میزان تغییر گِین در فرکانس مرکزی اتفاق می‌افتد و این تغییر، در دو طرف این نقطه به‌صورت نرم و نسبتاً سریع کاهش می‌یابد. 

اکولایزرهای پیشرفته‌تر، کنترل سومی نیز برای تنظیم دقیق‌تر فیلترهای پیکینگ ارائه می‌دهند. این کنترل بسته به نوع اکولایزر، نام‌های مختلفی دارد — مانند Resonance (رزونانس)، Bandwidth (پهنای باند)، یا Q و وظیفه آن تغییر عرض باند فرکانسی‌ است که تحت تأثیر فیلتر قرار می‌گیرد.

پهنای باند باریک‌تر دارای مقدار رزونانس یا Q بالاتری است و امکان پردازش دقیق‌تر را فراهم می‌کند — برای مثال در حذف مشکلات متمرکز فرکانسی مثل هوم، نویز یا سیبیلنس (صداهای تیز “س” در وکال). در مقابل، پهنای باند بازتر که Q کمتری دارد، برای شکل‌دهی کلی‌تر به تُنال صدا مناسب‌تر است.

ترکیب فیلترها

اکنون که نحوه عملکرد هر یک از انواع فیلترهای پایه را بررسی کردیم، بیایید ببینیم چگونه این فیلترها در کنار هم قرار می‌گیرند تا بخش‌های مختلف یا همان باندها را در یک اکولایزر معمولی تشکیل دهند.

فیلترهای Shelving احتمالاً رایج‌ترین نوع فیلترها هستند. نمونه‌های ساده و با فرکانس ثابت این نوع فیلترها، اغلب در آمپلی‌فایرهای خانگی (Hi-Fi) به‌عنوان کنترل تُن صدا استفاده می‌شوند.

به‌عنوان مثال:

• کنترل Treble (تریبل) معمولاً معادل با کنترل گِین یک فیلتر High Shelving است.
• کنترل Bass (بیس) نیز به‌طور معمول معادل با کنترل گِین یک فیلتر Low Shelving می‌باشد.

فیلترهای Shelving با فرکانس ثابت، گزینه‌ای ایده‌آل برای افراد مبتدی در زمینه اکولایزر هستند، و معمولاً در میکسرهای اقتصادی برای باندهای EQ بالا و پایین استفاده می‌شوند.

فرکانس‌های شلف در این نوع فیلترها به‌گونه‌ای انتخاب شده‌اند که عمدتاً دو سر طیف فرکانسی (فرکانس‌های خیلی پایین و خیلی بالا) را تحت تأثیر قرار دهند، در حالی که بخش میانی طیف (Mid-range) تا حد زیادی بدون تغییر باقی می‌ماند.

برای مثال:

• در میکسر Mackie 1604VLZpro، این فرکانس‌ها ۸۰ هرتز و ۱۲ کیلوهرتز هستند.

• در میکسر دیجیتال Fostex VM88 نیز مقادیر ۱۰۰ هرتز و ۱۰ کیلوهرتز در نظر گرفته شده‌اند.

میکسرهای گران‌قیمت‌تر، مانند Audient ASP8024، برای باندهای Shelving یک سوئیچ انتخاب فرکانس ارائه می‌دهند.
در مقابل، کنسول‌های رده‌بالا مانند محصولات Neve و SSL، کنترل‌هایی با قابلیت تنظیم پیوسته و دقیق فرکانس Shelving در اختیار کاربر قرار می‌دهند.

در تمام میکسرها به‌جز ارزان‌ترین مدل‌ها، فیلترهای پیکینگ با فرکانس قابل تنظیم نیز وجود دارند تا کاربر بتواند کنترل دقیقی بر ویژگی‌های تُنال فرکانس‌های میانی (Mid) داشته باشد.

این باندهای میانی که به آن‌ها Swept یا Sweepable Mid-Bands گفته می‌شود، دارای دو کنترل هستند:

• برای فرکانس مرکزی (Centre Frequency)

• برای گِین (Gain)

این نوع فیلترها در شرایط متنوعی می‌توانند بسیار کاربردی باشند؛ از اصلاح تداخل‌های فرکانسی گرفته تا شکل‌دهی ظریف به تُن صدا.

هنگامی که فیلترهای Shelving بالا و پایین با فیلترهای پیکینگ قابل تنظیم ترکیب می‌شوند، این ترکیب معمولاً با عنوان اکولایزر نیمه‌پارامتریک (Semi-parametric Equaliser) شناخته می‌شود.

در مقابل، اکولایزرهای کاملاً پارامتریک (Fully Parametric Equalisers) — که امکان تنظیم جداگانه‌ی فرکانس مرکزی، گِین و Q را برای هر باند فراهم می‌کنند — در دنیای آنالوگ به‌مراتب کمتر از نسخه‌های نیمه‌پارامتریک رایج هستند.

این نوع اکولایزرها معمولاً شامل موارد زیر هستند:

• فیلترهای Shelving بالا و پایین با فرکانس قابل تنظیم (Swept Shelving Filters)

• حداقل یک باند میانی با قابلیت تنظیم Q یا Resonance

چنین اکولایزرهایی عمدتاً در کنسول‌های آنالوگ رده‌بالا یا در قالب ماژول‌های تخصصی EQ یافت می‌شوند. برخی از آن‌ها حتی این قابلیت را دارند که باندهای بیرونی (High/Low) را بین حالت Shelving و Peaking سوئیچ کنند. این انعطاف‌پذیری بالا، آن‌ها را به ابزاری قدرتمند برای تنظیمات دقیق تُنال در استودیوهای حرفه‌ای تبدیل می‌کند.

با این حال، در حوزه دیجیتال، اکولایزرهای کاملاً پارامتریک بسیار رایج‌تر هستند، چرا که پیاده‌سازی آن‌ها در قالب کدنویسی دیجیتال بسیار آسان‌تر است.

برای مثال:

• دستگاه Yamaha AW4416 دارای یک EQ کاملاً پارامتریک چهار بانده است.

• نرم‌افزار Logic Audio Platinum محصول Emagic نیز به‌صورت پیش‌فرض دارای یک پلاگین EQ پنج بانده است.

علاوه بر این، این نوع اکولایزرها معمولاً قابلیت نمایش گرافیکی تغییرات پاسخ فرکانسی را نیز دارند. این ویژگی به کاربر بازخورد بصری فوری نسبت به تنظیمات اعمال‌شده می‌دهد و باعث می‌شود فرآیند شکل‌دهی صدا دقیق‌تر و شهودی‌تر باشد.

اکولایزرهای دیجیتال ارزان‌قیمت اما با مشخصات فنی بالا، ابزارهای قدرتمندی برای اصلاح تُن صدا هستند، اما باید به این نکته توجه داشت که این نوع دستگاه‌ها به‌ندرت صدایی به‌اندازه‌ی معادل‌های آنالوگ خود، موسیقایی تولید می‌کنند. به همین دلیل، تقاضا برای اکولایزرهای آنالوگ باکیفیت—مانند محصولاتی از برندهای Avalon، Focusrite، Millennia، Oram و دیگران—در میان متخصصان صدا همچنان بالا باقی مانده است.

در واقع، افراد مبتدی اغلب با استفاده از یک اکولایزر آنالوگ ساده در هنگام ضبط، نتیجه‌ی بهتری می‌گیرند تا اینکه بخواهند مشکلات تُن صدا را در مرحله‌ی میکس با استفاده از پلاگین‌های چندبانده‌ی بسیار پیچیده برطرف کنند.

فیلترهای های‌پس (High-Pass) و لو‌پس (Low-Pass) گاهی در بخش‌های اکولایزر نیز قرار داده می‌شوند، هرچند معمولاً در کانال‌های صوتی و میکسرها به‌صورت جداگانه از بخش اصلی اکولایزر تعبیه می‌گردند.

در این میان، فیلترهای High-Pass رایج‌تر از Low-Pass هستند، و وجود یک کلید برای فعال‌سازی فیلتر High-Pass با فرکانس ثابت در بخش پری‌امپ میکسرهای میان‌رده، موضوعی رایج و قابل انتظار است. اما فیلترهای با فرکانس متغیر معمولاً تنها در کنسول‌های حرفه‌ای یا اکولایزرهای مستقل و گران‌قیمت یافت می‌شوند.

اکولایزرهای گرافیکی

یکی دیگر از پیکربندی‌های رایج در فیلترها، اکولایزر گرافیکی است. این نوع اکولایزر معمولاً شامل مجموعه‌ای از ۱۰ تا ۳۰ فیلتر جداگانه است که هر یک دارای فرکانس ثابتی هستند و این فرکانس‌ها به‌صورت یکنواخت در کل طیف فرکانسی توزیع شده‌اند.

فواصل رایج میان فیلترها شامل موارد زیر است:

• یک فیلتر در هر اکتاو

• یک فیلتر در هر نیم‌اکتاو

• یا حتی یک فیلتر در هر سوم اکتاو

در برخی از اکولایزرهای گرافیکی، تنها از فیلترهای پیکینگ (Peaking) استفاده می‌شود. اما در برخی دیگر، فیلترهای قرارگرفته در دو سر طیف فرکانسی (یعنی محدوده‌های پایین و بالا) از نوع شلف (Shelving) هستند که برای تغییر کلی در صدا طراحی شده‌اند.

نام “اکولایزر گرافیکی” به این دلیل انتخاب شده که کنترل‌های گین مربوط به تمام فیلترهای جداگانه آن، به‌صورت اسلایدرهای عمودی در یک ردیف قرار دارند و شکل گرافیکی منحنی EQ نهایی را نمایش می‌دهند. کاربر با نگاه به موقعیت این اسلایدرها، می‌تواند دیدی تقریبی از نحوه‌ی تغییرات فرکانسی پیدا کند.

با اینکه اکثر این فیلترها از نوع پیکینگ (Peaking) هستند، اما منحنی EQ نهایی که حاصل ترکیب آن‌هاست، معمولاً نرم‌تر و پیوسته‌تر از چیزی است که موقعیت اسلایدرها نشان می‌دهد. دلیل این موضوع، تعامل بین فیلترهاست؛ به‌عبارت دیگر، اگر تنظیمات شدیدی روی اسلایدرها اعمال شود، ممکن است منحنی واقعی EQ به‌خوبی با موقعیت ظاهری اسلایدرها منطبق نباشد.

کاربردها و محدودیت‌ها

• به‌دلیل رابط کاربری شهودی و سریع، اکولایزرهای گرافیکی اغلب در محیط‌های اجرای زنده (Live) مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ جایی که سرعت عمل اهمیت زیادی دارد.

• اما در محیط‌های استودیویی، این نوع EQ کمتر دیده می‌شود؛ چرا که اکولایزرهای پارامتریک معمولاً کیفیت صدایی دقیق‌تر و خوشایندتری ارائه می‌دهند.

• به‌خصوص مدل‌های ارزان‌قیمت از اکولایزرهای گرافیکی ممکن است تأثیر منفی بر کیفیت صدای پردازش‌شده داشته باشند.

یکی از مدل‌های میان‌جی و جالب بین اکولایزر گرافیکی و اکولایزر پارامتریک، اکولایزر پاراگرافیک است که در برخی از پلاگین‌ها موجود است. این نوع اکولایزر ترکیبی از ویژگی‌های هر دو مدل به شمار می‌آید و به‌این‌ترتیب امکانات متنوع‌تری را ارائه می‌دهد.

ویژگی‌ها:

• شش یا هفت فیلتر پارامتریک پیکینگ دارد که در آن‌ها امکان تنظیم گین هر فیلتر با استفاده از اسلایدر وجود دارد.

• این طراحی ترکیبی، رابط کاربری جذاب و شهودی را فراهم می‌آورد، در حالی که همچنان قدرت و انعطاف‌پذیری فیلترهای پارامتریک پیکینگ را ارائه می‌کند.

در نتیجه، اکولایزر پاراگرافیک می‌تواند برای کسانی که به دنبال انعطاف‌پذیری بیشتر در تنظیمات صوتی هستند و در عین حال از رابط گرافیکی و کاربرپسند بهره می‌برند، انتخاب مناسبی باشد.

Action Stations

این فیلتر تقریبا تمام جنبه‌های انواع مختلف اکولایزر را پوشش می دهد. حالا که با تفاوت‌های بین انواع اکولایزرها آشناتر شدید، انتخاب نوع مناسب بر اساس نیازهای شما باید راحت‌تر شده باشد.