Equalizing

Equalizing is het op elektronische wijze aanpassen van de klankkleur van een geluid door bepaalde frequentiegebieden sterker of zwakker te maken.

Historie Het effect Typen equalizers Shelving Grafisch Parametrisch Digitaal Waarom equalizen? Zang Instrumenten Conclusie Woordenlijst Test gehoor

Historie

De geschiedenis van de equalizer gaat terug tot in de 1930-er jaren. Doordat bij het transport van geluidssignalen over lange afstanden (telefoon!) hoge tonen verloren gingen, paste men "equalizers" toe om te proberen toch een vlakke weergave te krijgen en daarmee een betere verstaanbaarheid. Het is een van de meest gebruikte apparaten in de geluidstechniek, belangrijk bij zowel opname als weergave. Onder equalizer verstaan we elke voorziening om selectief de weergave sterkte van een bepaald toonhoogte- (=frequentie-) gebied te beïnvloeden. Dat kan simpel een bass/treble (bas/hoog) regelaar zijn, of een ingewikkelde set van grafische en parametrische equalizers en alles daar tussen in.

Het effect

In dit artikel gaat het vooral om het equalizen van zang en van instrumenten. Wat is het belang van verschillende frequentiegebieden en wat gebeurt er als we die sterker of zwakker maken? Waarom klinkt iets scherp, modderig, dof? Door veel met equalizers te experimenteren en goed te luisteren ontwikkel je een gehoor voor de kleur van elk frequentiegebied.

Terug

Typen equalizers

Er zijn drie gangbare hoofdtypen equalizers: shelving, grafisch en parametrisch.

  1. Shelving
    Dit type vindt je meestal op HiFi versterkers, instrumentversterkers ed. Vaak niet meer dan een bas regelaar en een hoge tonen regelaar (Bass, Treble).
    Shelving equalizer
    Bass/Treble
    Midrange equalizer
    Mid-regelaar.

    Terug

  2. Grafisch
    Grafische equalizerGrafische equalizer

    Een grafische equalizer bestaat uit een hele serie zogenaamde "bandpass-filters". Elke regelaar kan een beperkt gebied versterken of verzwakken. Alle regelaars bij elkaar bestrijken het complete hoorbare gebied (20Hz-20KHz). Het aantal regelaars kan variëren, vaak zijn het er 15 of 31. Een ideaal bandpass filter heeft een karakteristiek zoals hier onder aangegeven. In de praktijk bestaan zo'n ideale filters niet. Elke regelaar beïnvloedt dus ook de ernaast gelegen frequenties. De totale frequentiekarakteristiek wordt dus niet zoals de stand van de regelaars zou doen vermoeden. De frequenties liggen meestal evenredig verdeeld over oktaven. Een oktaaf is de afstand van een bepaalde frequentie tot de dubbele frequentie.
    Bandpass equalizer
    De verdeling van de frequenties is vastgelegd in een ISO norm. Hier onder kun je ze berekenen tot elke gewenste nauwkeurigheid voor verschillende gevallen. In de ISO 266 norm zijn de voorkeurfrequenties vastgelegd, dit zijn per decade (vertienvoudiging): 1, 1.25, 1.6, 2.5, 3.15, 4, 5, 6.3, 8, vervolgens dus 10, 12,5, 16, enz. Voor oktaafband equalizers: 16, 31.5, 63, 125, 250, 500,1000, 2000, 4000, 8000, 16000. De centrale frequentie is steeds 1KHz. Dit zijn althans de frequenties zoals ze worden aangegeven op de apparatuur. Met de onderstaande calculator vind je de werkelijke (berekende) frequenties waarop de filters werken. Zie ook de Interactieve Feedback Trainer

    Bandbreedte: Frequenties:
    Hoogste frequentie:
    Laagste frequentie:
    Precisie: Aantal banden:
    Terug

  3. Parametrisch
    Parametrische equalizer Uitgebreide stereo studio-equalizer

    Dit is het meest flexibele soort, maar ook lastiger te bedienen. Er zijn 3 parameters voor een parametrische equalizer:
  • A: Amplification, Gain, of Boost: bepaalt hoeveel er versterkt of juist verzwakt wordt, meestal in dB (deciBel) aangegeven
  • Q: Quality, de "kwaliteitsfactor", bepaalt hoe breed of hoe smal het te beïnvloeden gebied is (een getal, vaak 0,5 - 5 of nog hoger). Q is de centrale frequentie gedeeld door de bandbreedte (gebied tussen de 3dB punten). Hoge Q geeft een kleine bandbreedte, dus een hoge selectiviteit.
  • F: Frequency, de frequentie die in het midden ligt van het te beïnvloeden gebied (in Hz of KHz aangegeven)

Een "semi-parametrische" equalizer vind je vaak als midden-regelaar op mengpanelen. Hier is de Q-factor vast ingesteld (op meestal 1 of 1.5) en kun je alleen gain en frequentie instellen. Deze soort wordt ook wel "sweep-equalizer" genoemd. Een goede manier om een parametrische of semi-parametrische (sweep)-equalizer op je gehoor in te stellen is de volgende:

  1. Stel de gain in op een positieve waarde van bijv. 6dB (ook als je uiteindelijk een frequentie wilt wegfilteren!)
  2. Maak de Q factor vrij hoog (als hij instelbaar is tenminste)
  3. Draai nu aan de frequentie om het gebied op te zoeken (de klankkleur) die je wilt beïnvloeden
  4. Pas de Q aan om het gebied smaller of breder te maken
  5. Draai nu aan de gain om het gebied te verzwakken of juist te versterken in de mate die je wilt
  6. Het kan nodig zijn om 4 en 5 nog een paar maal fijn te regelen

Je gehoor kan veel beter een frequentiepiek lokaliseren dan een frequentiedip, dus begin altijd met eerst te versterken.
Parametrische equalizer
Terug

Digitaal

Digitale equalizer en Realtime AnalyzerDigitale equalizer/Realtime analyser

Als een geluid gedigitaliseerd is, kan het ook langs digitale weg ge-equalized worden. Digitale equalizing is niets anders dan een mathematische bewerking van de getallen-stroom die uiteindelijk weer in geluid moet worden omgezet. Als de digitalisering (A-D conversie) nauwkeurig is geweest (veel KHz-en) en als de bewerking met hoge precisie gebeurt (veel bits), wordt de geluidskwaliteit nauwelijks aangetast. Een digitale equalizer imiteert in het algemeen het gedrag van de gangbare equalizers. Daar zijn technici immers vertrouwd mee. Nadelige eigenschappen van analoge equalizers, zoals het onderling beïnvloeden van naast elkaar gelegen frequenties, kunnen met een goed ontworpen digitale equalizer vermeden worden.

Bij sommige digitale equalizers is de bediening helemaal grafisch: je kunt dan op een aanraakscherm de gewenste frequentieweergave "tekenen".

In principe zou je ook allerlei andere meer exotische digitale bewerkingen op het audio-spectrum kunnen toepassen. Dit wordt bijvoorbeeld gedaan in "enhancers" en "de-essers": hier worden specifieke frequenties versterkt of verzwakt onder invloed van de signaalsterkte. Zie ook het artikel over compressie. Digitale equalizers kunnen bovendien instellingen opslaan zodat die snel weer kunnen worden opgeroepen. Een combinatie van een digitale Real Time Analyser (die de akoestiek opmeet) en een digitale zelf-inregelende equalizer kunnen de weergavekarakteristiek van een installatie automatisch aan de heersende akoestiek aanpassen.

Waarom equalizen?

Op de eerste plaats kan equalizing nodig zijn om weergave-apparatuur aan de akoestiek van een ruimte aan te passen. Als je de weergave karakteristiek van een PA-systeem zodanig op de ruimte aanpast dat pieken en dips in frequentiegebieden zoveel mogelijk gladgestreken zijn, zul je een beter geluid krijgen en minder problemen hebben met lastige rondzing-tonen en dergelijke. Hetzelfde geldt voor PA-monitors en voor studio-monitors. Elke ruimte versterkt en verzwakt bepaalde frequenties. Hoge tonen worden geabsorbeerd door bijvoorbeeld gordijnen, stoel bekleding, mensen, en door de lucht zélf al! Lage tonen kunnen versterkt worden door het effect van "staande golven", tonen die door parallelle wanden heen en weer gereflecteerd worden. Als een ruimte klein is, kunnen heel lage tonen worden verzwakt omdat de golflengte ervan "niet in de ruimte past".

Verder kan equalizing per instrument nodig zijn om het in een mix naar voren te laten komen. Het kan ook als effect gebruikt worden om opzettelijk een geluid te "verkleuren". In dance muziek en aanverwanten worden bassen sterk benadrukt om de muziek "voelbaar" te maken. Om vermogen te sparen kun je met een PA installatie de energie-vretende tonen beneden 100Hz onderdrukken. Zo kun je met minder vermogen je geluid verder laten reiken. Soms heeft de weergave van die tonen ook geen functie, bijvoorbeeld bij spraak.

Equalizing kan ook nodig zijn om het met een microfoon of combinatie van microfoons opgenomen geluid van een instrument of stem natuurlijker te laten klinken. Met name door "close-miking" kunnen bepaalde frequenties onnatuurlijk hard of zacht gaan klinken.

Terug

Zang

De frequenties van een zang signaal kun je ruwweg verdelen in drie belangrijke gebieden: grondtonen, medeklinkers en klinkers. De grondtoon van de spraak stem zit in het beperkte gebied tussen 125 en 250 Hz. Deze frequenties zijn belangrijk om een stem te kunnen verstaan en te herkennen. Klinkers bevatten de meeste geluidsenergie en bestrijken het gebied van 350Hz - 2000Hz. Klinkers tussen 1500Hz en 4000Hz bezitten weinig energie, maar zijn belangrijk voor de spraak verstaanbaarheid (presence gebied). Voorbeeld: het gebied tussen 63Hz en 500Hz bevat 60% van de geluidsenergie, maar draagt maar 5% bij aan de verstaanbaarheid. 500Hz-1KHz draagt 35% bij aan de verstaanbaarheid, 1KHz-8KHz bevat maar 5% van de energie, maar draagt voor 60% bij aan de verstaanbaarheid! Conclusie: laag weg filteren en het gebied van 1KHz-5KHz benadrukken bevordert de verstaanbaarheid en helderheid. 100-250Hz ophalen maakt het geluid bonkerig en donker. Omlaag halen van 15-500 Hz klinkt hol, als in een doos, of door een buis. Dips rond 500Hz-1KHz maken het geluid nadrukkelijk, pieken rond 1 en 3 KHz produceren een hard metalig, nasaal geluid. Dips rond 2-5KHz reduceren de verstaanbaarheid en maken het geluid wollig, dof. Pieken rond 4-10KHz geven een sissend, krakerig geluid.

De meeste controle over het geluid heb je met volledig parametrische equalizers. Een overzicht van belangrijke frequenties en hun functie:

80-125Hz Fundament en power van basstem
160-250Hz Grondtoon normale stem
315-500Hz Belangrijk voor stem herkenning
630-1KHz Belangrijk voor een natuurlijk geluid
315-1KHz Dit gebied versterken geeft een "telefoon-geluid"
1.25-4KHz Boventonen, medeklinkers, belangrijk voor verstaanbaarheid. Te veel nadruk in dit gebied kan leiden tot "luister moeheid". Te veel versterking tussen 2 en 4 KHz kan medeklinkers als "m", "b" en "v" maskeren. Door nadruk op 3KHz en tegelijkertijd onderdrukken van andere instrumenten in dit gebied kun je de zang "er boven uit" krijgen zónder het echt harder te hoeven zetten. 1,25KHz-8KHz zorgt voor helderheid.
5-8KHz Boventonen, medeklinkers, helderheid, richting horen. Te veel in dit gebied produceert een "sissend" geluid.

Terug

Instrumenten

De sound van een instrument begint natuurlijk met de juiste microfoon keuze en -plaatsing. Dit is niet te onderschatten! Een combinatie van microfoons kan ook goed werken, bijvoorbeeld met dichtbij en verder af geplaatste microfoons. Als er persé close-miking moet worden toegepast (PA versterking), kan equalizing nodig zijn om de overdreven sterke of zwakke weergave van bepaalde frequenties compenseren. Doel is dan om een natuurlijk klinkende weergave te bereiken. Helderheid kan worden versterkt door de boventonen van een instrument te versterken. Hier hebben we ook te maken met het psycho-akoestische fenomeen dat het gehoor ontbrekende grondtonen "invult", als de boventonen maar hoorbaar zijn. Dit geldt bijvoorbeeld ook voor drum- en percussiesounds.

Het volgende overzicht kan een leidraad zijn:

31Hz-50Hz Zorgt voor "power", tonen die je "voelt". Te veel maakt het geluid modderig en dof. Het maakt de overige geluiden ook moeilijk waar te nemen. Deze lage frequenties "eten" veel vermogen van de versterkers bij PA-versterking. Als je vermogen te kort komt, onderdruk dan deze lage bas tonen, zodat je het vermogen voor de hoorbaarheid kunt gebruiken.
80Hz-125Hz Te veel in dit gebied zorgt voor een "boemerig" geluid.
160Hz-250Hz

Probleemgebied in veel mixen. Te veel in dit gebied haalt de power uit een mix, maar is nodig voor "warmte". Grondtonen van basgitaar en gitaar zitten rond 160HZ, een belangrijke frequentie!

300Hz-500Hz Grondtonen van snaar- en percussie-instrumenten

400Hz-1KHz

Grondtonen en boventonen van strijkers, blazers, keyboards en percussie. Het belangrijkste gebied voor het controleren en vormen van een natuurlijk klinkend geluid. De "stem" van een instrument zit in dit midden-gebied.

800Hz-4KHz

Een belangrijk gebied om instrumenten te accentueren en ze warmer te laten klinken. Maak je het te sterk dan wordt het geluid vermoeiend om naar te luisteren. Te veel in het gebied rond 1-2KHz klinkt blikkerig.

4KHz-10KHz

Accentueert percussie, bekkens en snaredrum. 5KHz maakt het geluid transparant of laat het juist "veraf" klinken.

8KHz-20KHz

Dit gebied bepaalt vaak de kwaliteit van een opname of mix. Geeft diepte, ruimtelijke oriëntatie en "lucht". Te sterk en het geluid wordt onaangenaam scherp.

Hier zijn een aantal belangrijke frequenties per instrument genoemd. Als je weinig tijd hebt voor een soundcheck, kan het helpen om die frequenties al vooraf in te stellen op je mengpaneel. Het is niet de oplossing voor alles, maar wél vaak een goed startpunt.

Per instrument:

  • Bass Drum
    Naast de gebruikelijke dips in het 200-400Hz kun je dips in smallere gebiedjes rond 160Hz, 800Hz en 1,3KHz gebruiken. Daardoor komt er ruimte voor de grondtonen van bas en gitaar in je mix. Een high-pass filter op 50Hz kan ook helpen en geeft ook je compressor wat meer "rust". Wil je een bassdrum-"tik", zoek die dan rond 4KHz-7KHz.
    Snare Drum
    Als er te veel laag in de snaredrum-sound zit, kan dat de mix modderig maken. Haal alles onder 150Hz weg. Een goede snaredrum klinkt opvallend genoeg, enkele dipjes zijn meestal voldoende. Probeer iets rond 400-800Hz en een beetje 1.3KHz. Experimenteer wat. Als de snare te transparant klinkt, dip wat rond 5KHz. Soms is dan weer wat boost rond 10KHz nodig als compensatie.
  • High Hat
    Er zit weinig laag in een hihat geluid. Je kunt rustig alles onder 200Hz weghalen. Zo ben je ook van lage tonen-overspraak via dit kanaal verlost. Midden is belangrijk: 400Hz-1KHz, maar ook 600-800Hz. Wil je helderheid, zoek dat in shelving boven 12.5KHz.
  • Toms en Floor Toms
    De meeste toms kunnen een dipje in het gebied rond 300Hz-800Hz gebruiken. Onder de 100Hz kun je gerust alles weghalen, tenzij je uit bent op special effects... Te veel laag zit in de weg van andere instrumenten. Kleur is belangrijker dan dreun!
  • Overheads
    De belangrijkste microfoons van het drumstel. Ze definiëren het geluid en geven ruimtelijkheid. Haal wat rond 400Hz weg, en filter onder de 150Hz weg. Gebruik ze niet voor power, maar voor kleur. Wat weghalen rond 800Hz en/of wat boost boven 12,5KHz geven wat extra "lucht".
  • Basgitaar
    De basgitaar produceert veel tonen die je niet in ieder instrument wilt horen. Duidelijkheid van het basgeluid zit vooral rond 800Hz. Te veel laag gaat weer modderig en ondefiniëerbaar klinken. Een methode is de volgende: begin met laag weghalen onder 150Hz, maak het middengebied in orde, haal dan zoveel bas terug als nodig is om power te krijgen. Als de bas niet gedefinieerd genoeg is, zit er waarschijnlijk te veel laag in en te weinig midden. Te veel laag maskeert de boventonen.
  • Gitaar/piano/ etc.
    Deze instrumenten hebben hun grondtonen in het lage middengebied. Filter onbruikbaar laag onder 150Hz weg. Experimenteer met het gebied rond 400Hz en 800Hz. Het hoge midden in ook belangrijk, zo rond 1KHz-5KHz. Daarboven beïnvloed je alleen de helderheid. Let op het perspectief: is een bassdrum helderder dan de zang? Is de piano helderder dan de zang? Is het ride-bekken helderder dan de sax-solo?

Terug

Test je gehoor

Kun je horen welke frequentie rondzingt? Een ervaren technicus weet vrij precies welke frequentie hij hoort als het piept! Op deze pagina vind je een online interactieve feedback trainer, met 10, 15 en 31-bands equalizers, een oefen- en een wedstrijdmodus, enz.: Interactieve Feedback Trainer

Conclusie

Equalizers zijn in het algemeen ondergewaardeerd en worden vaak verkeerd gebruikt in het audio vak. Door ze beter te begrijpen krijg je audio problemen beter onder controle. De vraag is hoe je het geluid krijgt waar je naar op zoek bent. Soms is microfoonkeuze of microfoonplaatsing al het eerste probleem, dat je dan ook dáár moet oplossen. Equalizing kan namelijk niet elk probleem oplossen. Een frequentie die er niet is, kun je er niet mee tevoorschijn toveren. Je kunt met equalizing ook makkelijker een ongewenst geluid wéghalen, dan een gewenst geluid er ín krijgen.

Terug

Woordenlijst

Terug

Links

Zie ook: PA-techniek

Donatie

Dit is een gratis site, die al sinds 2003 voortdurend wordt uitgebreid en geactualiseerd. Als jij ook wilt dat dat zo blijft, doe dan een donatie aan Popschool Maastricht >>

QR code https://www.popschoolmaastricht.nl:443/college_equalizing.php

Bijgewerkt op: 8 Februari, 2017