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phaser相移效果器原理是什么?

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发表于 2 小时前 | 显示全部楼层 |阅读模式
Phaser 效果是一种将两个有变化相位差的信号叠加,产生的陷波(Notch)调制效果。Phaser 效果器原理Phaser 效果最开始发明的初衷是为了代替昂贵的磁带 Flanger。Phaser 和 Flanger 的原理有些相似之处,都是需要产生陷波,只不过实现的方法不一样。
而现在绝大多数的模拟电路 Phaser 单块实现原理都是:
  • 将输入信号分成两路
  • 一路直通
  • 一路过级联的全通滤波器(Allpass Filter),使信号发生相位的偏移
  • 将两路信号叠加,利用相位差产生陷波效果(Notch)
  • 用低频振震荡器(LFO)调制全通滤波器的中心频率,使得 Notch 的中心频率发生变化
v2-7b500bb2b9d026cea5b8c39e5f3f805b_720w.jpg
Notch 产生的原理
用 LFO 调制,最终的效果就是这样:
v2-b517ccc470a24fd211d419ed06d91684_720w.jpg


Phase90
说起 Phaser 效果,不得不提传奇单块 MXR Phase 90:
v2-95c513fd68a0991a8f74f973fed7b359_720w.jpg
MXR Phase90 电路图
除去对频响影响不大的 Input/Output Buffer、Power Supply 部分,Phase90 主要是由 Phase Shifting Stage 和 LFO 两个模块构成。其中 Phase Shifting Stage 部分一共使用了4个全通滤波器,全通滤波器不会改变频响,但是会产生相位的变化。这里共产生了180°的相位偏移。
v2-3224b01262c1b78427470e04e8ebd95e_720w.jpg
而最终 Notch 的数量和全通滤波器的个数有关。一般情况下,两个级联的全通滤波器产生1个 Notch。MXR 经典的 Phase 系列的 Notch 个数分别是:
  • Phase 45 2个全通,产生 1 个 Notch
  • Phase90 4个全通,产生 2 个 Notch
  • Phase100 6个全通,产生 3 个 Notch
v2-d8e95e46aadcc8f5b90f461d817aa997_720w.jpg
Phase90 有2个 Notch反馈
某些电路设计上(如 EHX Small Stone),会将级联的全通滤波器最后的输出信号反馈回某个全通的输入中,并开放旋钮调节反馈量,如这里的 R28。
v2-77fdcd74842f14181070e5cb9426903d_720w.jpg
反馈信号的引入会导致陷波深度发生变化:
v2-eababdeebb07cf25ad4ff476e935d380_720w.jpg
如果看时频图的话就是这样:
v2-7b382a8e1612a7ec6db2f9a52205069b_720w.jpg
无反馈 v2-c999ee73046760451de6b048dcc397fd_720w.jpg
有反馈
另外反馈的位置不同(比如反馈回第一个全通或反馈回第二个全通),效果也不同:
v2-cb05c03816ba7cbcc58d5e692c42916d_720w.jpg
参考资料
  • F. Eichas, M. Fink, M. Holters, and U. Zölzer, “Physical modeling of the MXR Phase 90 guitar effect pedal,” in Proc. 17th Int. Conf. Digital Audio Effects (DAFx-14), Erlangen, Germany, 2014, pp. 153–158.
  • U. Zölzer, DAFX: Digital Audio Effects, 2nd Edition, 2011.
  • Wiki: Phaser (effect)
  • Electrosmash:《MXR Phase 90 Analysis》
  • "Physical Audio Signal Processing'', byJulius O. Smith III,W3K Publishing, 2010,ISBN978-0-9745607-2-4.

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 楼主| 发表于 2 小时前 | 显示全部楼层
题外话:Phaser 是调制全通滤波器,Flanger 和 Chorus 是调制延时长度,也就是调制梳状滤波器。两者的中心频率都只由 LFO 决定,和弹什么没有太大关系。调制类效果的 Depth 一般都是指 LFO 控制的范围,对应到 Phaser 里就是中心频率移动的范围,如果是 Flanger 和 Chorus  就是延时线长度变化的范围。Mix 是指过全通信号和干声信号的混合比,一般都是固定1:1,很少有厂家会开放 mix 参数。影响陷波深度的参数只有反馈量。
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 楼主| 发表于 2 小时前 | 显示全部楼层
题外话:Phaser 是调制全通滤波器,Flanger 和 Chorus 是调制延时长度,也就是调制梳状滤波器。两者的中心频率都只由 LFO 决定,和弹什么没有太大关系。调制类效果的 Depth 一般都是指 LFO 控制的范围,对应到 Phaser 里就是中心频率移动的范围,如果是 Flanger 和 Chorus  就是延时线长度变化的范围。Mix 是指过全通信号和干声信号的混合比,一般都是固定1:1,很少有厂家会开放 mix 参数。影响陷波深度的参数只有反馈量。
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