概述

低通、高通滤波器、带通、带阻滤波器都是通过衰减了高于或低于截止频率的频谱，但均衡器是通过增强某些频带，而别的频带不受影响来得到想要的频谱。

从应用角度理解，均衡器可以分为图示均衡器和参量均衡器，图示均衡器将20~20000Hz划分为若干个频段，每个频段对应一个对电平进行增益或衰减的调节器，根据用户需要对特定频段进行调节；参量均衡器不划分频段，可对任意一个频率点以及带宽内所有的点进行控制，通过调整带宽使得控制可以精确也可以模糊

图示均衡器：

参量均衡器：

那么如何实现对特定频率的调节呢？

最原始的EQ，是利用电容器的所谓“容抗”现象来调整声音的音色，所谓“容抗”，既是说电容器有这样一- 种物理现象。对于不同规格的电容，其对不同频率交流电信号有减弱或提升的现象。声音从mic转化后会变成交流电信号，电流I会正比于声音振幅(其实只能近似正比)。|通过导线进入EQ，我们用一个3段EQ的理论电路来举例如图:

图中3个不同规格的电容器分别负责调整高频，中频和低频。由于三个电容分别对高，中，低频率的敏感程度不一样，人们便可以通过调整各个电容的电流传输效率来产生EQ效果。这种利用物理现象的方法是明智又省力的，而且相当精确!但是随着数码录音技术的发展，录音师们开始喜欢在后期加入EQ,传统EQ便不能满足需要了。于是越来越多的数字EQ出现在了人们眼前。

在声音信号已经量化的数字信号中调整EQ,就必须利用数学算法来解决。大家定都听说过”采样率"这个概念。 在数字音频信号中，波形的变化不能是连续的，而是由一个一个采样点串起来的。

但不一定每个对应点都有值，因此我们通过傅里叶级数展开，得到模拟路径

有了数字波形，就可以提取各个频率分量
有了各个频率分量,就可以对各个频率分量进行操作

均衡器实现

均衡器是通过一系列独立的一阶或二阶搁架滤波器以及峰值滤波器组合成的

搁架滤波器通过截止频率fc和增益G增强或削减低频或高频信号，峰值滤波器通过截止频率fc，带宽fb，增益G增强或削弱中频波段
其中带宽指最大增益下降3dB处两频率之差

一种常用的类型是定Q峰值滤波器，Q定义为带宽与截止频率的比值，Q=fc/fb，在保持Q不变的情况下，调谐截止频率，当截止频率增加时带宽增加，反之亦然。
另一类是Q值可变，滤波器带宽可变

均衡器对频率的提升/衰减也有两类，一类是斜坡式（高通/低通），一类是峰谷式（带通/带阻），这两种均衡方式由频响曲线形态得名

全通滤波器

全通滤波器，幅频响应为0db，但相频响应中，可以改变各个频率成分之间的相位关系

设fc=2kHz时，幅频响应与相频响应如下图

很明显这里已经不是线性相位了

搁架滤波器（斜坡滤波器）

一阶低频/高频搁架滤波器系统函数：

其中A(z)是全通滤波器


通过我们输入想要的G，就可以得到V0，有了V0可以计算出H0，有了H0、V0、频率中心点、带宽、采样率，就可以计算出ab、ac，有了这些参数，就可以计算出搁架滤波器的差分方程，即可以编程实现了。
下面的峰值滤波器同理。

这是搁架滤波器的幅频响应，可以看到一阶滤波器可以对某一段频率进行增益，二阶同理。不同的增益对应不同的曲线

峰值滤波器

传递函数：

其中A2是一个二阶全通滤波器

根据上式可以计算出峰值滤波器的差分方程

峰值滤波器的幅频响应如图：

左图表示不同的增益G下的幅频响应
右图表示不同带宽下的幅频响应

通过使用以上几种滤波器，就可以实现均衡器的效果。