EQ 필터의 Q 팩터 및 대역폭: 가이드

이퀄라이저 설계에서 Q 팩터가 중요한 이유

믹싱 콘솔이나 DSP 크로스오버에서 파라메트릭 EQ를 만져본 적이 있다면 중앙 주파수, 게인, Q라는 세 가지 노브가 중요하다는 것을 알고 계실 것입니다. 처음 두 노브는 작업 중인 곳을 주파수 선택하며 게인은 얼마나 밀고 당길지를 결정합니다.하지만 Q?그거 하나면 사람들이 정신이 나빠지잖아

품질 계수$Q$는 필터의 주파수 응답이 얼마나 선명하거나 넓은지를 나타냅니다.Q가 높다는 것은 메스로 작업하면서 아주 얇은 스펙트럼을 만들어 내고 있다는 뜻입니다.낮은 Q는 넓은 범위의 주파수에 영향을 주는 넓은 브러시와 비슷합니다.Q가 틀리면 세심한 실내 교정이 엉망으로 변하거나, 더 나쁜 경우 오래된 문제를 고치려고 할 때 새로운 문제가 생길 수 있습니다.

이 가이드에서는 Q를 대역폭에 연결하는 실제 계산을 분석하고, 실제 공간 보정 시나리오를 안내하고, 이퀄라이저 필터 Q 및 대역폭 계산기 를 사용하는 방법을 보여줍니다. 솔직히 말해서 문이 열리기 전에 시스템을 튜닝하려고 할 때 수동 계산을 할 시간이 있는 사람이 있을까요?

Q와 대역폭 간의 관계

2차 대역통과 또는 파라메트릭 EQ 필터의 경우 품질 계수$Q$은 중앙 주파수$f_0$대$-3\,\text{dB}$대역폭의 비율로 정의됩니다.

장소:

-$f_0$은 필터의 중심 주파수 (Hz) 입니다. -$BW = f_2 - f_1$은 상위 및 하위$-3\,\text{dB}$주파수 사이의 대역폭입니다.

이걸 뒤집어서 Q와 중심 주파수를 알면 대역폭을 계산할 수 있습니다.

많은 사람들의 관심을 끄는 것은 다음과 같습니다. 상위 및 하위$-3\,\text{dB}$주파수는 선형 의미에서$f_0$주위에 대칭적으로 배치되지 않습니다.$f_0 \pm BW/2$연산을 그냥 하루라고 할 수는 없습니다. 이는 매우 광범위한 필터에서만 사용할 수 있는 근사치입니다.기하학적 간격을 정확히 나타내는 표현식은 다음과 같습니다.이 주파수는$f_0$주변에서 기하학적으로 대칭적입니다. 우리가 음높이를 대수적으로 인식한다는 것을 기억하면 이해가 됩니다.100Hz에서 200Hz 사이의 옥타브는 1000Hz에서 2000Hz의 음악 간격과 같은 것처럼 들리는데, 두 번째 스팬이 절대적으로는 10배 더 넓긴 하지만 말이죠.Q가 5 이상 높은 좁은 필터의 경우 (예: Q가 5 이상) 산술 근사값을 사용하면 정부 업무에 충분히 근접할 수 있습니다.하지만 광범위한 필터 (Q 미만의 2 미만) 를 다룰 때는 기하학적 현실이 중요하므로 단순화된 버전을 사용하면 길을 잃을 수 있습니다.

실제 사례: 125Hz에서 룸 레조넌스 노칭

방을 측정한 결과$125\,\text{Hz}$신호에서 공진이 심하지 않다고 가정해 봅시다. 아마도 길이 모드나 구조적인 것일 수 있습니다.측정 결과 피크 대역폭의$-3\,\text{dB}$대역폭은 대략$25\,\text{Hz}$정도입니다.파라메트릭 EQ 노치를 조정하려면 다이얼을 조정해야 합니다.어떤 Q를 설정해야 할까요?

제공: -$f_0 = 125\,\text{Hz}$-$BW = 25\,\text{Hz}$1단계 — Q 계산: Q 5는 적당히 좁습니다.주변 베이스 응답을 손상시키지 않으면서 공명을 목표로 삼을 수 있을 만큼 선명합니다.이 값은 실제로 실내 보정 작업에 사용되는 매우 일반적인 값입니다. 2단계 — 정확한$-3\,\text{dB}$주파수 찾기:

이제 적절한 공식을 사용하여 해당 코너 주파수를 확인해 보겠습니다.먼저, 낮은 주파수:

그리고 상위 주파수:3단계 — 대역폭 확인: 완벽합니다. 측정된 대역폭과 일치합니다.참고로$f_1$은 중앙 아래$11.9\,\text{Hz}$,$f_2$은 중앙 아래인 경우$13.1\,\text{Hz}$입니다.여기서는 Q가 상당히 높기 때문에 비대칭성이 작지만 여전히 존재합니다.Q 값이 낮을수록 이 기하학적 간격이 훨씬 더 뚜렷해집니다.

4단계 — 기하학적 대칭 확인: $f_1$및$f_2$의 기하 평균은$f_0$과 같아야 합니다.저기 있어요.주파수는 산술 중심이 아니더라도 기하학적 중심에 있습니다.이것이 우리가 단순한$\pm BW/2$접근법 대신 이러한 특정 공식을 사용하는 이유입니다.

Q 선택을 위한 실용 지침

모든 종류의 공간에서 시스템을 튜닝하는 데 너무 많은 시간을 소비한 결과 현장에서 실제로 효과가 있는 것은 다음과 같습니다.

• Q = 0.5~1.5 — 광범위한 톤 쉐이핑.중간 정도의 진흙을 걷어내거나 상단에 약간의 공기를 넣는 등 믹스 전반을 부드럽게 조정할 때 사용하면 좋습니다.이 필터는 넓은 범위에 부드럽게 영향을 미치기 때문에 자연스럽게 들립니다.

• Q = 2~5 — 주력 제품군.대부분의 실내 보정 내용이 여기에 해당됩니다.주변 주파수에 이상한 결함을 만들지 않고도 특정 문제를 겨냥할 수 있을 정도로 좁습니다.피드백 억제는 일반적으로 이 영역에서도 마찬가지입니다.

• Q = 5~15 — 외과적 작업을 위한 좁은 노치.특정 공명 또는 피드백 주파수를 제거하는 데 적합합니다.하지만 조심하세요. 게인으로 너무 세게 밀면 종소리처럼 울릴 수 있습니다.조심하지 않으면 필터 자체가 울림으로 들릴 수 있습니다.

• Q > 15 — 매우 좁습니다.주로 자동 피드백 제거기 또는 측정 목적으로 사용됩니다.이러한 값은 너무 구체적이어서 (실내 또는 스피커에 영향을 미치는 온도 변화와 같은) 미세한 주파수 변화로 인해 목표를 완전히 놓칠 수 있기 때문에 수동으로 다이얼인하는 경우는 거의 없습니다.

아직 충분히 설명되지 않은 부분이 하나 있습니다. EQ 움직임이 가청 미치는 영향은 Q와 게인 둘 중 어느 한쪽이 아니라 둘 다에 따라 달라진다는 것입니다.Q=1에서 +6dB 부스트는 Q=10에서의 +10dB 부스트보다 훨씬 더 공격적이고 분명하게 들릴 수 있습니다.넓은 필터는 스펙트럼의 더 많은 부분에 영향을 미치기 때문에 부스팅을 많이 하지는 않지만 전체적인 톤 밸런스가 더 크게 바뀝니다.좁은 필터가 더 부스트할 수도 있지만 너무 작은 슬라이스에서는 전체 캐릭터의 변화가 크지 않습니다.

공간 보정을 할 때는 먼저 넓은 Q 값으로 시작하고 필요한 경우에만 더 좁게 조정하세요.수술의 정밀도를 바로 찾고 싶은 마음이 들지만, 대부분의 병실에서는 좁은 노치보다 부드럽고 넓은 교정이 더 유리합니다.높은 Q 움직임은 측정 결과 대역폭이 좁다는 것이 확인되는 매우 문제가 되는 공진에 대해서는 아껴두세요.

그리고 대부분의 엔지니어가 건너뛰고 나중에 후회하는 것이 하나 더 있습니다. 다이얼을 연결한 후에는 항상 Q 설정을 측정과 함께 확인하십시오.콘솔에서 제대로 보이는 것이 실제 작업 현장으로 변환되는 것은 아닙니다. 특히 룸 모드가 응답을 지배하는 낮은 주파수에서는 더욱 그렇습니다.