معادلة الصوت

المعادلة الصوتية ، أو اختصاراً EQ ، في تسجيل الصوت وإعادة إنتاجه هي عملية ضبط مستوى صوت نطاقات التردد المختلفة ضمن إشارة صوتية . تُسمى الدائرة أو الجهاز المستخدم لتحقيق ذلك بالمعادل الصوتي . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

تستخدم معظم أجهزة الصوت عالية الدقة مرشحات بسيطة نسبيًا لضبط الترددات المنخفضة والعالية . أما معادل الصوت الرسومي والمعادل البارامتري، فيتمتعان بمرونة أكبر بكثير في تخصيص محتوى الترددات لإشارة الصوت. وتستخدم استوديوهات البث والتسجيل معادل صوت متطورًا قادرًا على إجراء تعديلات أكثر دقة، مثل إزالة الأصوات غير المرغوب فيها أو إبراز آلات موسيقية أو أصوات معينة. وبسبب هذه القدرة، يمكن وصفها بدقة بأنها "مقابض تحكم في مستوى الصوت خاصة بترددات محددة". ^{[ 3 ] : 73}

تُستخدم مُعادلات الصوت في استوديوهات التسجيل والإذاعة ، وغرف التحكم في الإنتاج ، وأنظمة الصوت المباشر ، وفي مُضخّمات الآلات الموسيقية ، مثل مُضخّمات الغيتار ، لتصحيح أو ضبط استجابة الميكروفونات ، ولاقطات الآلات ، ومكبرات الصوت ، وخصائص الصوت في القاعات . ^{[ 2 ]} كما يُمكن استخدام مُعادلات الصوت لإزالة أو تقليل الأصوات غير المرغوب فيها (مثل الطنين منخفض التردد الصادر من مُضخّم الغيتار)، أو لجعل بعض الآلات أو الأصوات أكثر (أو أقل) بروزًا، أو لتحسين جوانب مُحددة من نغمة الآلة، أو لمكافحة التغذية الراجعة (الصفير) في أنظمة الصوت العامة . ^{[ 1 ] [ 2 ]} تُستخدم مُعادلات الصوت أيضًا في الإنتاج الموسيقي لضبط جرس الآلات والأصوات الفردية من خلال تعديل محتواها الترددي، ولملاءمة كل آلة ضمن الطيف الترددي العام للمزيج . ^{[ 3 ] : 73-74}

طُبِّق مفهوم معادلة التردد لأول مرة في تصحيح استجابة التردد لخطوط الهاتف باستخدام المرشحات السلبية ، وذلك قبل اختراع التضخيم الإلكتروني. في البداية، استُخدمت معادلة التردد لتعويض عدم انتظام استجابة التردد لنظام كهربائي بتطبيق مرشح ذي استجابة معاكسة، وبالتالي استعادة دقة الإرسال . سيكون رسم بياني لاستجابة التردد الصافية للنظام خطًا مستقيمًا، حيث ستكون استجابته عند أي تردد مساوية لاستجابته عند أي تردد آخر. ومن هنا جاء مصطلح معادلة التردد .

لاحقًا، طُبِّق هذا المفهوم في هندسة الصوت لضبط استجابة التردد في أنظمة التسجيل وإعادة الإنتاج وتضخيم الصوت المباشر . يقوم مهندسو الصوت بتصحيح استجابة التردد لنظام الصوت بحيث يتطابق توازن تردد الموسيقى المسموعة عبر مكبرات الصوت بشكل أفضل مع الأداء الأصلي الذي التقطه الميكروفون . لطالما احتوت مضخمات الصوت على مرشحات أو أدوات تحكم لتعديل استجابة التردد. غالبًا ما تكون هذه الأدوات على شكل مفاتيح تحكم متغيرة في مستوى الصوت الجهير والحاد ، ومفاتيح لتطبيق مرشحات قطع الترددات المنخفضة أو العالية لإزالة الضوضاء منخفضة التردد والتشويش عالي التردد على التوالي.

استُخدمت مُعادلات الصوت الرسومية وغيرها من المعدات التي طُوّرت لتحسين جودة الصوت، من قِبل مهندسي التسجيل لتعديل استجابات التردد لأسباب جمالية. ولذلك، يُستخدم مصطلح " المعادلة" في مجال الإلكترونيات الصوتية على نطاق واسع لوصف تطبيق هذه المرشحات بغض النظر عن الغرض منها. ويشمل هذا التعريف الواسع جميع المرشحات الخطية المتاحة للمستمع أو المهندس.

يمكن أن ^{يعتمد معادلة الصوت على أوضاع الصوت التي} يختارها المستخدم ، مثل الموسيقى والأفلام والدراما والحوار والألعاب . [ ⁴ ]

المعادل البريطاني، أو المعادل ذو الطراز البريطاني، هو معادل ذو خصائص مشابهة لتلك الموجودة في لوحات المزج الصوتية المصنعة في المملكة المتحدة من قبل شركات مثل Amek و Neve و Soundcraft ^{[ 5 ]} خلال الفترة من الخمسينيات إلى السبعينيات. لاحقًا، ومع بدء شركات مصنعة أخرى بتسويق منتجاتها، بدأت هذه الشركات البريطانية بالترويج لمعادلاتها الصوتية باعتبارها متفوقة على غيرها. واليوم، تُعلن العديد من الشركات غير البريطانية، مثل Behringer و Mackie ^{[ 6 ]،} عن وجود معادل بريطاني في أجهزتها. ويسعى المعادل ذو الطراز البريطاني إلى محاكاة خصائص لوحات المزج الصوتية البريطانية باهظة الثمن.

يعود تاريخ ترشيح الترددات الصوتية إلى زمن التلغراف الصوتي ^{[ 7 ]} وتقنية تعدد الإرسال بشكل عام. تطورت المعدات الإلكترونية الصوتية لتشمل عناصر الترشيح مع بدء استخدام وحدات التحكم في محطات الراديو للتسجيل والبث. تضمنت المرشحات المبكرة عناصر تحكم أساسية في الترددات المنخفضة والعالية، تتميز بمراكز تردد ثابتة ومستويات ثابتة للخفض أو الرفع. عملت هذه المرشحات على نطاقات تردد واسعة. استخدم جون فولكمان، الذي كان يعمل في شركة RCA في عشرينيات القرن الماضي، معادلة الصوت المتغيرة لأول مرة في إعادة إنتاج الصوت. استُخدم هذا النظام لمعادلة نظام تشغيل الصوت في دور السينما. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

كان جهاز Langevin EQ-251-A، الذي صممه آرت ديفيس، أول مُعادل صوت يستخدم مفاتيح انزلاقية. تضمن قسمين سلبيين للمعادلة، ومرشحًا لخفض ترددات الجهير، ومرشحًا لتمرير النطاق. كان لكل مرشح ترددات قابلة للتبديل، ويستخدم مفتاحًا انزلاقيًا ذا 15 وضعًا لضبط خفض أو رفع مستوى الصوت. تطلب التصميم السلبي 14 ديسيبل من كسب التعويض. ^{[ 10 ]} وُلد ديفيس في مدينة سولت ليك، وعمل في جنوب كاليفورنيا معظم حياته في عدد من الشركات، بما في ذلك Cinema Engineering (من عام 1938)، وLangevin، وElectrodyne، وCetec، وAltec. ^{[ 11 ]} كان أول مُعادل صوت رسومي حقيقي هو النوع 7080، وهو جهاز أنبوبي نشط طُوّر في خمسينيات القرن الماضي من قِبل شركة Cinema Engineering التابعة لديفيس. تضمن ستة نطاقات، عرض كل منها 1.5 أوكتاف، مع نطاق رفع أو خفض يبلغ 8 ديسيبل. استخدم مفتاحًا انزلاقيًا لضبط كل نطاق بخطوات 1 ديسيبل. أعادت ثلاثة مضخمات تجميعية بسلاسة كسب الإشارة المفقود في دوائر المرشح. وفي عام 1961، أصدر ديفيس جهاز Langevin EQ-252-A، الذي يحتوي على سبعة أزرار منزلقة، ثم أعاد تصميمه لصالح شركة Altec Lansing لإنتاج جهاز Model 9062A EQ، الذي استمر بيعه حتى سبعينيات القرن العشرين. ^{[ 12 ]} وفي عام 1967، طوّر ديفيس أول مجموعة مرشحات متغيرة النطاق بمقدار ثلث أوكتاف، وهي نظام Altec-Lansing "Acousta-Voice". ^{[ 9 ]}   

في عام ١٩٦٦، تخيّل بورغيس ماكنيل وجورج ماسنبرغ مُعادلًا صوتيًا قابلًا للضبط لوحدة تسجيل جديدة. قام بوب ميوشاو، صديق ماسنبرغ، ببناء المُعادل. ووفقًا لماسنبرغ، "يمكن لأربعة أشخاص أن يدّعوا ابتكار المفهوم الحديث: بوب ميوشاو، وبورغيس ماكنيل، ودانيال فليكنغر، وأنا... لقد انبثق مُعادلنا الصوتي القابل للضبط (مُعادل بوب، ومُعادل بورغيس، ومُعادلي) بشكلٍ أو بآخر من فكرة راودتني أنا وبورغيس حوالي عام ١٩٦٦ أو ١٩٦٧ لمُعادل صوتي... ثلاثة عناصر تحكم تُضبط، بشكلٍ مستقل، معايير كل نطاق من النطاقات الثلاثة لوحدة التسجيل... لقد كتبتُ وقدّمتُ ورقة بحثية عن المُعادلات البارامترية في معرض لوس أنجلوس التابع لجمعية هندسة الصوت عام ١٩٧٢... وهي أول إشارة إلى مصطلح "بارامتري" مُرتبطًا بالمُعادل الصوتي القابل للضبط." ^{[ ١٣ ]}

قدّم دانيال ن. فليكنغر أول مُعادل صوتي بارامتري في أوائل عام 1971. اعتمد تصميمه على مُضخّم عمليات عالي الأداء من تصميمه الخاص، وهو سلسلة 535 ^{[ 14 ]،} لتحقيق دوائر ترشيح كانت مستحيلة سابقًا. أظهرت براءة اختراع فليكنغر من أوائل عام 1971 ^{[ 15 ]} بنية الدائرة التي ستُهيمن على مُعادلة الصوت حتى يومنا هذا، بالإضافة إلى الأسس النظرية لهذه الدائرة المُتقنة. فبدلًا من استخدام مُقاوِمات انزلاقية تعمل على نطاقات تردد مُنفصلة، ​​أو مفاتيح دوارة، سمحت دائرة فليكنغر بالاختيار العشوائي للتردد ومستوى القطع أو الرفع في ثلاثة نطاقات مُتداخلة عبر طيف الصوت بأكمله. ستة مقابض في مُعادلاته الصوتية الأولى كانت تتحكم في هذه المرشحات القابلة للتعديل. تم دمج ما يصل إلى ستة مفاتيح لاختيار الرفوف على النطاقين العالي والمنخفض، وتجاوز أي نطاق غير مُستخدم للحصول على أنقى مسار للإشارة.

ظهرت تصاميم مشابهة بعد ذلك بوقت قصير من جورج ماسنبرغ (عام 1972) وبرجس ماكنيل من شركة ITI. في مايو 1972، استخدم ماسنبرغ مصطلح " المعادلة البارامترية" في ورقة بحثية قُدّمت في المؤتمر الثاني والأربعين لجمعية هندسة الصوت . ^{[ 16 ]} تعتمد معظم معادلات القنوات في لوحات المزج المصنّعة من عام 1971 وحتى يومنا هذا على تصاميم فليكنغر وماسنبرغ وماكنيل، إما في بنية شبه بارامترية أو بارامترية كاملة. في أواخر التسعينيات والعقد الأول من الألفية الثانية، أصبحت المعادل البارامترية متاحة بشكل متزايد كأجهزة معالجة الإشارات الرقمية (DSP)، وعادةً ما تكون على شكل إضافات لمحطات العمل الصوتية الرقمية المختلفة. كما تم طرح نسخ مستقلة من المعادل البارامتري DSP كأجهزة خارجية بعد وقت قصير من طرح النسخ البرمجية.

على الرغم من أن نطاق وظائف المعادلة يخضع لنظرية المرشحات الخطية ، إلا أن ضبط تلك الوظائف والمرونة التي يمكن ضبطها بها تختلف وفقًا لبنية الدوائر وأدوات التحكم المعروضة للمستخدم.

تُعدّ أدوات التحكم في الرفوف عادةً وظائف ترشيح بسيطة من الدرجة الأولى، تُغيّر نسب الكسب بين الترددات الأعلى والأقل بكثير من تردد القطع . يُضبط الرف المنخفض ، مثل مُتحكّم الجهير في معظم أجهزة الصوت عالية الدقة ، للتأثير على كسب الترددات المنخفضة دون أي تأثير يُذكر فوق تردد القطع. أما الرف العالي ، مثل مُتحكّم التريبل، فيُعدّل كسب الترددات العالية فقط. هذه تعديلات عامة مُصممة لتحسين تجربة الاستماع أكثر من كونها مُعادلة صوتية بالمعنى الدقيق للكلمة.

يحتوي المعادل البارامتري على قسم واحد أو أكثر، يُنفذ كل منها وظيفة مرشح من الدرجة الثانية. يتضمن ذلك ثلاثة تعديلات: اختيار التردد المركزي ( بالهرتز )، وتعديل عامل الجودة (Q) الذي يحدد حدة عرض النطاق ، والتحكم في مستوى أو كسب الترددات التي تُحدد مقدار تضخيم أو خفض هذه الترددات بالنسبة للترددات الأعلى أو الأدنى بكثير من التردد المركزي المُختار. في المعادل شبه البارامتري ، يُحدد المصمم عرض النطاق مسبقًا. أما في المعادل شبه البارامتري ، فيُمنح المستخدم خيارات محدودة قابلة للتبديل لعرض النطاق. ^{[ 17 ]}

يُطبّق مُعادل الصوت الرسومي وظائف مُرشِّح الدرجة الثانية بطريقةٍ أسهل استخدامًا، ولكن بمرونةٍ أقل نوعًا ما. يعتمد هذا الجهاز على مجموعة من المُرشِّحات التي تُغطي طيف الصوت في ما يصل إلى 31 نطاقًا تردديًا . لكل مُرشِّح من الدرجة الثانية تردد مركزي ثابت ومعامل جودة (Q) ، ولكن بمستوى قابل للتعديل. يُمكن للمستخدم رفع أو خفض كل مُنزلق لتقريب الرسم البياني للاستجابة الترددية المطلوبة بصريًا.

لا يُستخدم مُعادل الصوت في سياق إعادة إنتاج الصوت بشكلٍ حصري لتعويض قصور الأجهزة وقنوات الإرسال. يعمل مُرشِّح الترددات العالية على تعديل الإشارة عن طريق إزالة الترددات المنخفضة فقط. ومن أمثلة ذلك مُرشِّح القطع المنخفض أو مُرشِّح الضوضاء ، الذي يُستخدم لإزالة الطاقة تحت الصوتية من البرنامج، والتي قد تستهلك طاقة مُضخِّم الصوت بشكلٍ مُفرط وتُسبِّب اهتزازات مُفرطة في غشاء مكبرات الصوت (أو حتى تلفها). أما مُرشِّح الترددات المنخفضة، فيُعدِّل إشارة الصوت عن طريق إزالة الترددات العالية فقط. ومن أمثلة ذلك مُرشِّح القطع العالي أو مُرشِّح التشويش ، الذي يُستخدم لإزالة الضوضاء البيضاء المُزعجة على حساب وضوح محتوى البرنامج.

يتميز مرشح التمرير المنخفض أو مرشح التمرير العالي من الدرجة الأولى بمنحنى استجابة قياسي يقلل الترددات غير المرغوب فيها أعلى أو أسفل تردد القطع بميل قدره 6  ديسيبل لكل أوكتاف. ^{[ أ ]} أما مرشح الدرجة الثانية فيقلل هذه الترددات بميل قدره 12 ديسيبل  لكل أوكتاف، ويمكن تصميمه بمعامل جودة أعلى أو عدد محدود من الأصفار للحصول على استجابة أكثر حدة حول تردد القطع . على سبيل المثال، لا يقوم قسم مرشح الحذف ذي التمرير المنخفض من الدرجة الثانية إلا بتقليل الترددات العالية جدًا (بدلاً من إزالتها تمامًا)، ولكنه يتميز باستجابة حادة تتلاشى إلى الصفر عند تردد محدد (يُسمى تردد الحذف ). قد يكون هذا المرشح مثاليًا، على سبيل المثال، لإزالة إشارة الموجة الحاملة الفرعية الاستريو FM  بتردد 19 كيلوهرتز تمامًا، مع المساعدة في قطع مكونات الموجة الحاملة الفرعية ذات الترددات الأعلى المتبقية من مُزيل الإرسال الاستريو .

إضافةً إلى تعديل السعة النسبية لنطاقات التردد، يُغيّر مُعادل الصوت عادةً الأطوار النسبية لتلك الترددات. ورغم أن الأذن البشرية ليست حساسةً لطور الترددات الصوتية، ^{[ 18 ]} فقد يُفضّل مُحترفو الموسيقى مُعادلات مُعينة نظرًا لتأثيرها على جودة الصوت من خلال تشوهات الطور المسموعة. ^{[ 19 ]}

معادل رسومي

في مُعادل الصوت الرسومي ( GEQ) ^{[ 22 ]} ، تُرسل إشارة الدخل إلى مجموعة من المرشحات . يمرر كل مرشح جزءًا من الإشارة الموجودة في نطاق تردده الخاص . يتم ضبط سعة الإشارة التي يمررها كل مرشح باستخدام مُنظم انزلاقي لزيادة أو خفض مكونات التردد التي يمرها. يشير الوضع الرأسي لكل مُنظم انزلاقي إلى مقدار التضخيم المُطبق على نطاق التردد هذا، بحيث تُشبه المُنظمات رسمًا بيانيًا لاستجابة مُعادل الصوت مُقابل التردد.

يمكن تحديد عدد قنوات التردد بما يتناسب مع متطلبات التطبيق المقصود. قد يحتوي مُعادل الصوت في السيارة على ما بين خمسة إلى عشرة نطاقات تردد. أما مُعادل الصوت المُستخدم في أنظمة الصوت الاحترافية الحية، فيحتوي عادةً على ما بين 25 إلى 31 نطاقًا، وذلك للتحكم بدقة أكبر في مشاكل التغذية الراجعة ومعادلة ترددات الغرفة . يُطلق على هذا النوع من المُعادل اسم مُعادل ثلث الأوكتاف (أو اختصارًا " مُعادل ثلث الأوكتاف ")، لأن الترددات المركزية لمرشحاته تفصل بينها مسافة ثلث أوكتاف ، أي ثلاثة مرشحات لكل أوكتاف. أما المُعادلات التي تحتوي على نصف عدد المرشحات لكل أوكتاف، فهي شائعة الاستخدام في التطبيقات التي تتطلب تحكمًا أقل دقة، ويُطلق على هذا التصميم اسم مُعادل ثلثي الأوكتاف.

معادل بارامتري

المعادل البارامتري هو معادل متعدد النطاقات متغير يسمح للمستخدمين بالتحكم في معلمات المرشح الرئيسية الثلاث: الكسب ، والتردد المركزي ، وعرض النطاق . يسمح الكسب بضبط مقدار التضخيم أو التخفيض الناتج. يتحكم التردد المركزي في الترددات المتأثرة. أما عرض النطاق (الذي يرتبط عكسيًا بمعامل الجودة Q ) فيتحكم في نطاق الترددات المتأثرة. تتميز المعادل البارامتري بقدرتها على إجراء تعديلات أكثر دقة من المعادل الأخرى، وهي شائعة الاستخدام في تسجيل الصوت وتضخيم الصوت المباشر .

يُعدّ المعادل شبه البارامتري أحد أنواع المعادل البارامتري، وهو عبارة عن مرشح قابل للتعديل. يسمح هذا النوع للمستخدمين بالتحكم في الكسب والتردد، ولكنه يستخدم نطاق تردد مُحدد مسبقًا. في بعض الحالات، يتيح المعادل شبه البارامتري للمستخدم الاختيار بين نطاق تردد واسع وآخر ضيق.

تُوصَف استجابات المرشحات الخطية رياضيًا بدلالة دالة نقلها ، أو بعبارة أبسط، استجابة التردد . يمكن تحليل دالة النقل إلى مزيج من استجابات من الدرجة الأولى واستجابات من الدرجة الثانية (تُنفَّذ كمقاطع ثنائية التربيع ). ويمكن وصف هذه الاستجابات وفقًا لترددات أقطابها وأصفارها ، وهي أعداد مركبة في حالة استجابات الدرجة الثانية.

مرشحات من الدرجة الأولى

يمكن لمرشح من الدرجة الأولى تغيير استجابة الترددات أعلى وأسفل نقطة معينة. في منطقة الانتقال، يكون ميل استجابة المرشح يصل إلى 6 ديسيبل لكل أوكتاف . ^{[ أ ]} يُعد كل من مفتاحي التحكم في مستوى الصوت الجهير والصوت الحاد في نظام صوتي عالي الدقة مرشحًا من الدرجة الأولى، حيث يتم تغيير توازن الترددات أعلى وأسفل نقطة معينة باستخدام مقبض واحد. ومن الحالات الخاصة لمرشحات الدرجة الأولى مرشح تمرير الترددات العالية أو المنخفضة من الدرجة الأولى، حيث يمتد قطع الترددات المنخفضة أو العالية بمقدار 6 ديسيبل لكل أوكتاف إلى ما لا نهاية. وتُعد هذه المرشحات أبسط أنواع المرشحات من حيث التنفيذ الفردي، إذ لا تتطلب سوى مكثف ومقاومة.  

مرشحات من الدرجة الثانية

تتميز المرشحات من الرتبة الثانية بقدرتها على الرنين (أو مقاومة الرنين) حول تردد معين. ولا يتحدد استجابة المرشح من الرتبة الثانية بتردده فحسب، بل أيضاً بمعامل الجودة (Q )؛ فكلما ارتفع معامل الجودة، كانت الاستجابة أكثر حدة (نطاق ترددي أضيق) حول تردد مركزي معين. على سبيل المثال، يقطع اللون الأحمر في الصورة المرفقة الترددات حول 100  هرتز بمعامل جودة أعلى من اللون الأزرق، الذي يعزز الترددات حول 1000  هرتز. وتتوافق قيم Q الأعلى مع سلوك الرنين، حيث يُعطى عرض النطاق الترددي عند نصف القدرة أو عند -3  ديسيبل، BW ، بالمعادلة التالية:

${\displaystyle BW\ =\ F_{0}/Q}$

حيث F₀ هو تردد الرنين لمرشح الرتبة الثانية. BW هو عرض النطاق الترددي مُعبرًا عنه بنفس وحدة التردد التي _{يُعبر بها عن} F₀ . لا تُعتبر استجابات المرشحات ذات عامل الجودة المنخفض (حيث Q < 1/2 ) رنانة، وبالتالي لا تنطبق عليها الصيغة المذكورة أعلاه لعرض النطاق الترددي. 

من الممكن أيضًا تعريف عامل الجودة (Q) لدالة تمرير النطاق على النحو التالي:

${\displaystyle Q\ =\ {\frac {\sqrt {2^{N}}}{2^{N}-1}}\ =\ {\frac {1}{2\sinh \left({\frac {\ln(2)}{2}}N\right)}},}$

حيث N هو عرض النطاق الترددي بالأوكتافات. والتحويل العكسي هو:

${\displaystyle N\ =\ 2\log _{2}\left({\frac {1}{2Q}}+{\sqrt {{\frac {1}{4Q^{2}}}+1}}\right)\ =\ {\frac {2}{\ln(2)}}\operatorname {arsinh} \left({\frac {1}{2Q}}\right).}$

يمكن تحليل استجابة مرشح من الدرجة الثانية بمعامل جودة (Q) أقل من 1/2 إلى دالتين من الدرجة الأولى: مرشح قطع الترددات المنخفضة ومرشح قطع الترددات العالية (أو مرشح رفع الترددات). وتكتسب دوال المرشح الرنان أهمية أكبر ، إذ يمكنها رفع (أو خفض) نطاق ترددي ضيق. إلى جانب تحديد التردد المركزي (F₀ _{) ومعامل الجودة (Q)، يحدد تحديد} أصفار المرشح مقدار رفع (أو خفض) نطاق التردد هذا. وبالتالي، يحتوي قسم المعادل البارامتري على ثلاثة عناصر تحكم: التردد المركزي (F₀ ₎ ، وعرض النطاق (Q)، ومقدار الرفع أو الخفض، والذي يُقاس عادةً بالديسيبل (dB ).

يُعد نطاق دوال التصفية من الدرجة الثانية مهمًا لأن أي دالة تصفية تناظرية يمكن تحليلها إلى عدد (صغير عادةً) منها (بالإضافة إلى استجابات أبسط من الدرجة الأولى). تُنفَّذ هذه الدوال مباشرةً بواسطة كل قسم من أقسام المعادل البارامتري، حيث يتم ضبطها بشكل صريح. ويحتوي كل عنصر من عناصر المعادل الرسومي القائم على بنك مرشحات على عنصر واحد من هذا النوع لكل نطاق ، ولا يمكن للمستخدم ضبط قيمتي _Q و F0 فيه.

في تسجيل الصوت ، يُستخدم مُعادل الصوت لضبط استجابة الترددات لأسباب عملية أو جمالية، حيث ينتج عن ذلك عادةً مستويات صوت غير متساوية عمدًا للترددات المختلفة. ^{[ 23 ]} على سبيل المثال، يُستخدم مُعادل الصوت لتعديل صوت آلة موسيقية أو لجعل بعض الآلات والأصوات أكثر بروزًا. قد يستخدم مهندس التسجيل مُعادل الصوت لرفع مستوى بعض النغمات العالية في الجزء الصوتي، بينما يخفض مستوى النغمات المنخفضة في جزء الطبول. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

تُستخدم معادلة الصوت عادةً لزيادة عمق المزيج الصوتي، مما يُعطي انطباعًا بأن بعض الأصوات في مزيج أحادي أو ستيريو تبدو أبعد أو أقرب من غيرها. ^{[ 3 ] : 75-76} كما تُستخدم معادلة الصوت عادةً لإعطاء المسارات ذات المكونات الترددية المتشابهة ملامح طيفية متكاملة، تُعرف باسممعادلة معكوسة . يتم تعزيز مكونات مختارة من أجزاء موسيقية تتنافس فيما بينها، مثل غيتار البيس وطبلة البيس، في جزء واحد وخفضها في الجزء الآخر، والعكس صحيح، بحيث يبرز كل منهما. ^{[ 3 ] : 76-77}

يمكن للمعادلات الصوتية معالجة المشاكل الناتجة عن خصائص الصوت في الغرفة ، حيث تتميز قاعات المحاضرات عادةً باستجابة ترددية غير منتظمة، خاصةً بسبب الموجات المستقرة والتخميد الصوتي . على سبيل المثال، يمكن تحليل الاستجابة الترددية للغرفة باستخدام محلل طيفي ومولد ضوضاء وردية . بعد ذلك، يمكن ضبط معادل صوتي رسومي للتعويض عن خصائص الصوت في الغرفة. يمكن تطبيق هذا التعويض أيضًا لتحسين جودة الصوت في استوديوهات التسجيل ، بالإضافة إلى استخدامه في أنظمة تضخيم الصوت المباشر وحتى أنظمة الصوت المنزلية عالية الدقة .

خلال الفعاليات الحية، حيث تُضخّم إشارات الميكروفونات وتُرسل إلى أنظمة مكبرات الصوت ، لا يُستخدم معادلة الصوت فقط لضبط استجابة التردد للحصول على صوت طبيعي، بل قد يكون مفيدًا أيضًا في التخلص من التغذية الراجعة . فعندما يلتقط الميكروفون الصوت الصادر من مكبرات الصوت، يُعاد تضخيمه؛ وقد تؤدي إعادة تدوير الصوت هذه إلى تشوهات تتراوح بين صوت رنين مزعج وصرير عالٍ ، مما يستدعي من فني الصوت خفض مستوى تضخيم ذلك الميكروفون، وربما التضحية بصوت المغني، على سبيل المثال. ولكن نظرًا لأن التغذية الراجعة مزعجة عند تردد معين، فمن الممكن خفض مستوى التضخيم حول ذلك التردد فقط. ويمكن القيام بذلك باستخدام مُعادل صوت بارامتري مضبوط على التردد. ومن خلال ضبط توهين المُعادل في نطاق ترددي ضيق (معامل جودة عالٍ)، لن تتأثر معظم مكونات التردد الأخرى. وتُعرف الحالة القصوى التي يتم فيها التخلص من الإشارة عند التردد المركزي للمرشح باسم مرشح الحز .

يمكن استخدام مُعادل الصوت لتصحيح أو تعديل استجابة التردد لنظام مكبرات الصوت بدلاً من تصميم مكبر الصوت نفسه لتحقيق الاستجابة المطلوبة. على سبيل المثال، لا يستخدم نظام مكبرات الصوت Bose 901 وحدات تشغيل منفصلة كبيرة وصغيرة لتغطية ترددات الصوت الجهير والحاد. بدلاً من ذلك، يستخدم تسع وحدات تشغيل، جميعها بنفس القطر البالغ أربع بوصات. ومع ذلك، يُباع نظام مكبرات الصوت هذا مزودًا بمعادل صوت نشط، والذي عند إدخاله في مسار الإشارة، يُنتج الاستجابة التي قصدها المُصنِّع. ^{[ 24 ]}

تُعدّ مفاتيح التحكم في النغمات (المعروفة عادةً باسمي الجهير والتريبل ) مرشحات بسيطة مُدمجة في معظم أجهزة الصوت عالية الدقة لضبط توازن الترددات بشكل عام. يُمكن استخدام مفتاح الجهير، على سبيل المثال، لزيادة قوة صوت الطبول والبيس في حفلة راقصة، أو لتقليل أصوات الجهير المزعجة عند الاستماع إلى شخص يتحدث. أما مفتاح التريبل، فيُمكن استخدامه لإضفاء صوت أكثر حدة أو بريقًا على الإيقاع ، أو لخفض الترددات العالية عند المبالغة في تضخيمها في المحتوى الصوتي، أو لتقليل الضوضاء المصاحبة عالية التردد، أو ببساطة لتلبية تفضيلات المستمع.

مرشح الضوضاء هو مرشح تمرير عالي (قطع منخفض)  بتردد قطع يتراوح عادةً بين 20 و40 هرتز؛ وهو الحد الأدنى للترددات التي يسمعها الإنسان . الضوضاء نوع من الضوضاء منخفضة التردد التي تصدر من مشغلات الأسطوانات، وخاصةً الطرازات القديمة أو ذات الجودة المنخفضة. يمنع مرشح الضوضاء تضخيم هذه الضوضاء وإرسالها إلى مكبرات الصوت. تحتوي بعض مشغلات الكاسيت على خاصية مرشح الترددات دون الصوتية القابل للتبديل، والذي يؤدي نفس الوظيفة للتسجيلات.

شبكة التوزيع هي نظام من المرشحات مصمم لتوجيه الطاقة الكهربائية بشكل منفصل إلى مكبر الصوت المنخفض التردد (ووفر ) ومكبر الصوت العالي التردد (تويتر) في نظام مكبرات الصوت ثنائي الاتجاه (وكذلك إلى مكبر الصوت متوسط ​​التردد في نظام ثلاثي الاتجاه). عادةً ما تكون هذه الشبكة مدمجة في هيكل مكبر الصوت ومخفية عن المستخدم. أما في نظام التضخيم الثنائي ، فتعمل هذه المرشحات على إشارات الصوت ذات مستوى الخط ، حيث ترسل مكونات الإشارة منخفضة التردد وعالية التردد إلى مضخمات منفصلة، ​​تتصل بدورها بمكبرات الصوت المنخفضة التردد ومكبرات الصوت العالية التردد على التوالي.

تُستخدم معادلة الصوت بطريقة تبادلية في بعض قنوات الاتصال وتقنيات التسجيل. تُمرر الموسيقى الأصلية عبر مرشح معين لتعديل توازن تردداتها، ثم تُنقل إلى القناة أو تُسجل. في نهاية القناة أو عند تشغيل التسجيل، يُضاف مرشح تكميلي يُعوض بدقة عن المرشح الأصلي ويستعيد شكل الموجة الأصلي. على سبيل المثال، يستخدم بث FM مرشحًا مُسبقًا للتركيز لتعزيز الترددات العالية قبل الإرسال، ويحتوي كل جهاز استقبال على مرشح مُطابق لإزالة التركيز لاستعادتها. كما تُزال حدة الضوضاء البيضاء الناتجة عن ضوضاء الخلفية التي يلتقطها الراديو عند الترددات العالية (حيث تكون أكثر وضوحًا) جنبًا إلى جنب مع البرنامج المُركز عليه مسبقًا، مما يجعل الضوضاء أقل وضوحًا. تستخدم مسجلات الأشرطة نفس الأسلوب لتقليل تشويش الشريط مع الحفاظ على جودة الصوت. في المقابل، في إنتاج أسطوانات الفينيل ، يُستخدم مرشح لتقليل سعة الترددات المنخفضة، التي تُنتج سعات كبيرة على مسارات الأسطوانة. يُتيح ذلك للأخاديد أن تشغل مساحةً أقل، مما يسمح بتسجيل المزيد من الموسيقى على الأسطوانة. ويحتوي مضخم الصوت المُلحق بخرطوشة الفونو على مُرشِّح مُكمِّل يُعزِّز الترددات المنخفضة، وفقًا لمنحنى مُعادلة RIAA القياسي .

• تعويض مستوى الصوت
• مرشح الترجيح

• تمييز ترددات المعادل الصوتي بالأذن
• الآلة الحاسبة: عرض النطاق الترددي لكل أوكتاف${\displaystyle N}$عامل الجودة${\displaystyle Q}$والعودة
• نظرة عامة مختصرة على الذكاء العاطفي
• كتاب طبخ معادل الصوت
• مصطلحات ونصائح حول معادل الصوت من بريسونوس على موقع Wayback Machine (تمت أرشفته في 30 أبريل 2017)
• دليل ويكي ريكوردينج لمعادلة الصوت