Что такое частотный фильтр?

Частотный фильтр – это устройство (прибор) предназначенное для пропускания полезных частот сигнала и ограничения бесполезных.

Частотный фильтр повсеместно используется как в аналоговых, так и в цифровых музыкальных инструментах (например, в синтезаторах).

В музыкальном продакшене частотные фильтры применяются для автоматизации частоты среза фильтра. Кроме того, частота среза и резонанс могут быть использованы в качестве параметра для модуляции при синтезе. В этом случае задействуются огибающие или низкочастотные генераторы волн (LFO).

Давайте рассмотрим основные параметры частотного фильтра.

Тип фильтра (filter type)

Этот параметр определяет направленность фильтра (его цель).

Low Pass (LP) или High Cut (HC) – низкочастотный пропускной фильтр или высокочастотный обрезной фильтр. Этот тип фильтра пропускает все частоты ниже заданной (или обрезает все частоты выше заданной).

High Pass (HP) или Low Cut (LC) – высокочастотный пропускной фильтр или низкочастотный обрезной фильтр . Пропускает все частоты выше заданной (или обрезает все частоты ниже заданной).

Band Pass (BP) – полосовой фильтр. Пропускает частоты определённой полосы.

Notch – режекторный или полосно-заграждающий фильтр. Вырезает частоты определённой полосы.

Low Shelf – низкочастотный шельфовый (или полочный) фильтр. Усиливает или ослабляет частоты ниже заданной.

High Shelf – высокочастотный шельфовый (или полочный) фильтр. Усиливает или ослабляет частоты выше заданной.

Bell или Peaking – колокообразный или пиковый фильтр. Этот тип фильтра используется в эквалайзерах для усиление или ослабления выбранного диапазона частот.

Существуют и другие специфические типы фильтров, например:

Comb – гребенчатый фильтр. АЧХ этого типа фильтра состоит из ряда пиков, которые напоминают гребёнку.

Tilt Shelf – комбинированный шельфовый фильтр. Одновременно усиливает высокие частоты выше заданной и ослабляет низкие частоты ниже заданной или наоборот.

Частота среза (Cutoff или Freq)

Этот параметр устанавливает рабочую частоту фильтра. Например, для Low Pass фильтра – это частота, выше которой весь полезный сигнал будет подавлен (вырезан), а для Bell фильтра – это центральная частота усиление или ослабления.

Добротность, резонанс или ширина полосы пропускания (Q или Res)

Этот параметр устанавливает ширину полосы затрагиваемых частот относительно центральной частоты (частоты среза) или резонанс в месте среза частот. Для типа фильтра Bell – это ширина полосы затрагиваемых частот (плавность усиления или ослабления частот), а для обрезных и шельфовых фильтров – это резонанс в месте среза частот или в месте усиления или ослабления частот.

Крутизна среза

Этот параметр характеризует плавность среза частот в основном для обрезных фильтров. Он показывает насколько крутым будет этот срез.

Крутизна среза фильтра измеряется в дБ на октаву.

Фильтры могут иметь следующую крутизну: 6; 12; 24; 36; 48; 72; 96 дБ/окт.

В основном в блоке фильтра электронных (виртуальных) музыкальных инструментах используется крутизна среза от 6 до 48 дБ на октаву.

Уровень усиление / ослабления (Gain)

Этот параметр используется в шельфовых и пиковом фильтрах. Он показывает уровень усиления или ослабления полосы частот в дБ.

В завершении статьи хочу обратить ваше внимание на важность понимания работы частотного фильтра, так как без этого «инструмента» невозможно обойтись при создании электронной музыки. Ведь частотный фильтр используется как в синтезе (субтрактивный синтез), так и в сведении. Это и фильтрация, и эквализация, и автоматизация.