Digitaalsete filtrite tüübid: Algaja juhend

Digitaalsete filtrite tüübid: Algaja juhend Digitaalsete filtrite tüübid: Algaja juhend

Kui te olete produtsent või mikser, kellel on kogemusi digitaalse heliga, olete kahtlemata kokku puutunud filtritega. Kuigi need võivad tunduda üheainsa, kergesti määratletava üksusena, on digitaalseid filtreid igasuguse kujuga ja suurusega ning tööriistadena aitavad meil häälestada ja kontrollida konkreetseid sagedusi meie helis. Nii nagu me võime EQ-ga võimendada või kärpida, teevad filtrid sama asja, kuid intensiivsemalt. Nad on täpsed, paindlikud ja absoluutselt olulised heli kujundamisel.

Kuid mis on täpselt digitaalsed filtrid ja kuidas need töötavad?

Põhimõtteliselt on need algoritmid, mis kas vähendavad või võimendavad teatud sagedusalasid teie helisignaalis. Neid saab kasutada soovimatu madala mürina eemaldamiseks laulusalvestusest või heliseva kõrgete helide sära suurendamiseks akustilise kitarri salvestuses. Lühidalt öeldes annavad nad teile võimaluse heli puhastada, kujundada või täielikult ümber kujundada, mistõttu on nad iga produtsendi tööriistakomplekti oluline osa.

Miks on filtrid muusikatootmises nii olulised ja miks peaksite te algava produtsendina sellest hoolima? Noh, nad mängivad suurt rolli tooni kujundamisel. Olenemata sellest, kas sa miksid vokaale, lood oma süntesaatoriplaati nullist või kujundad täiuslikku kickdrumi heli, filtrid annavad sulle täpse kontrolli oma pala tonaalse tasakaalu üle. Ilma nendeta võib asi muutuda mudaseks, ebaselgeks või lihtsalt ebameeldivaks kuulata.

Filtrid tulevad mängu igas tootmisetapis. Salvestamise ajal saame neid kasutada, et vabaneda soovimatutest kõrgedest või madalatest, mis ei pruugi üldisele helile kaasa aidata. Miksimise ajal saab neid kasutada ebavajalike sageduste eemaldamiseks või instrumentide vahel ruumi loomiseks. Mastereerimisel aitavad filtrid peenhäälestada pala üldist tasakaalu, samas kui helikujunduses sobivad nad suurepäraselt peenikestest efektidest kuni metsikute, ulatuslikumate muutusteni.

Kui teil on arusaam erinevat tüüpi filtritest ja nende kasutamisest, on teil loominguline eelis. Selles juhendis vaatame kõike, mida sa võiksid digitaalsete filtrite kohta teada, et saaksid neid oma muusika loomisel kasutada nagu proff.

Mis on digitaalsed filtrid?

Enne kui me käsitleme erinevaid filtritüüpe, tutvustame kõigepealt, mis on digitaalsed filtrid ja kuidas nad töötavad. Kui olete kunagi mõelnud, kuidas mõned teie lemmikmuusikaprodutsendid ja mikserite insenerid suudavad helisid võluväel nii puhtaks ja selgeks vormida, siis filtrid on selle triki suur osa. Tegemist ei ole siiski maagiaga, vaid pisut teadusega.

Filtrite mõistmiseks tuleb aga kõigepealt mõista digitaalset signaalitöötlust. Iga heli, mida te kuulete, olgu see siis snare-trumm, kitarririff või vokaaliliin, eksisteerib sageduste kogumina. Need sagedused ulatuvad madalatest (nagu basskitarri alasagedused) kuni kõrgeteni (nagu ride-taldriku helisev helisignaal).

Digitaalse signaalitöötluse abil saame neid sagedusi manipuleerida nii, nagu me tahame. Siinkohal tulevad mängu digitaalsed filtrid. Need annavad meile võimaluse kontrollida, millised sagedusspektri osad on kuuldavad, milliseid vähendatakse ja millised eemaldatakse täielikult.

Digitaalsed filtrid on mõeldud konkreetsete sagedusvahemike manipuleerimiseks teie helis. Näiteks saate kasutada digitaalfiltrit, et eemaldada kõik madalad sagedused helipildist, jättes alles ainult kõrgemad sagedused. See võib olla väga kasulik, kui näiteks teie laulupeo lugu kõlab ebavajalike bassisageduste tõttu veidi mudaselt. Teil on kolm peamist tsooni: madalad, keskmised ja kõrgsagedused ning filtrid võivad suunata mis tahes neist sõltuvalt sellest, mida vajate.

Kui töötate filtritega, kuulete sageli selliseid mõisteid nagu sagedusreaktsioon ja filtri kalle. Sagedusreaktsioon ütleb teile , kuidas digitaalne filter mõjutab erinevaid sagedusi, kas te tõstate, lõikate või jätate need puutumata, samas kui filtri kalle viitab sellele, kui järsult filtri üleminekud läbivatelt sagedustelt lõikavatele sagedustele toimuvad. Järsk kalle (näiteks 24 dB oktaavi kohta) annab teile agressiivsema kärpimise, samas kui õrn kalle (näiteks 6 dB oktaavi kohta) teeb ülemineku sujuvamaks.

On veel mõned muud ühised parameetrid, mida näete filtritel, sealhulgas:

  • Lõikesagedus: See on punkt, kus filter hakkab tööle. Näiteks madalpääsufiltri puhul tähistab katkestussagedus seda, kus kõrged helid hakkavad maha rulluma.
  • Resonants: See võimendab sagedusi otse piirpunkti ümbruses, mis võib lisada helile veidi iseloomu või "hammustust".
  • Q-faktor: mõjutab seda, kui kitsas või lai on filtri poolt mõjutatud sagedusala. Kõrge Q-faktor tähendab väga kitsast sagedusala ja madal Q mõjutab laiemat vahemikku.

Ja juhul, kui te ei tea, mis vahe on analoog- ja digitaalfiltrite vahel, siis analoogfiltrid on sisse ehitatud riistvarasse (vanakooli süntesaatorid, kitarripedaalid jne), samas kui digitaalfiltrid on olemas DAW-s tarkvara või pluginatena. Digitaalsed filtrid kipuvad pakkuma rohkem täpsust ja paindlikkust, kuid analoogfiltrid võivad lisada helile teatud soojuse või värvi, mida paljud inimesed armastavad. Mõlemal on muusikatootmises oma koht, kuid tänapäeval on digitaalsed filtrid nende kättesaadavuse tõttu rohkem levinud.

Digitaalsete filtrite tüübid

Digitaalseid filtreid on erinevaid, kuid üldiselt jagunevad nad kahte kategooriasse: sageduspõhised ja eesmärgipõhised.

Sageduspõhised filtrid töötavad, võttes sihikule konkreetsed sagedusspektri osad. Nende hulka kuuluvad tavaliselt madalpääs, kõrgpääs, ribapass ja notch-filtrid. Kõik need aitavad manipuleerida sissetulevat heli, lastes teatud sagedused läbi, lõigates samal ajal teisi.

Seejärel on meil sihtotstarbelised filtrid, mis on mõeldud spetsiifilisemateks ülesanneteks, nagu dünaamilised filtrid, mis reageerivad signaali helitugevusele, või riiulifiltrid, mis tõstavad või vähendavad tervet sageduste vahemikku üle või alla teatud punkti. Samuti on olemas kammfiltrid, mis loovad unikaalseid, faasinihkeid efekte, viivitades signaali vaid veidi.

Erinevad filtrid on kasulikud muusika tootmise ja miksimise erinevates osades, nii et olenemata sellest, kas sa puhastad räpast segu või tegeled helidisainiga, on igal digitaalsel filtril oma roll.

Sageduspõhised filtrid

Sageduspõhised filtrid on teie mixi või üksiku elemendi kõla kujundamiseks ühed kõige olulisemad tööriistad teie arsenalis. Need filtrid võimaldavad teil keskenduda sagedusspektri eri osadele, sealhulgas madalatele, kõrgetele, keskmistele ja kõikvõimalikele vahepealsetele aladele.

Igal digitaalfiltri tüübil on ka oma unikaalne funktsioon. Vaatleme mõningaid kõige sagedamini kasutatavaid.

Madalpääsufilter (LPF)

Madalpääsufilter (LPF) teeb täpselt seda, mida see kõlab. See laseb madalad sagedused läbi, lõigates samal ajal kõrgemaid sagedusi. See on üks kõige sagedamini kasutatavatest filtritest muusikaproduktsioonis ja see sobib suurepäraselt sujuvama, ümardatud heli loomiseks. LPF töötab, seades piirsageduse, mis on punkt, kus ta hakkab vähendama sellest punktist kõrgemate sageduste helitugevust.

Sageli kuuled madalpääsufiltreid, kui soovid eemaldada soovimatut kõrgsageduslikku müra või luua mahedamat heli. Näiteks võib süntesaatoripad (eriti VST-st pärit digitaalne) kõlada liiga eredalt ja karmilt, kui kõik kõrgsagedused on säilinud. Kohaldades madalpääsufiltrit, saate need kõrgemad sagedused maha keerata, muutes heli soojemaks ja segunevamaks.

Madalpääsufiltreid kasutatakse sageli ka lo-fi muusikas, et luua klassikaline summutatud heli, mis simuleerib vanemaid, lagunenud heliseadmeid.

Ma leian end sageli rakendamas madalpääsufiltreid oma bassiliinidele. Mõnikord võib basskitarril või bassisüntesaatoril olla liiga palju kõrgsageduslikku sisu, mis põrkub teie pala teiste elementidega. Madalpääsufilter võib siluda ülemist osa, jättes alles ainult soovitud sügavad ja rikkalikud bassisagedused.

Ma isegi kasutan seda elektrikitarrile palju aega, et saada kõrgsagedused minu vokaali teelt välja. Te oleksite üllatunud, kui palju saate tihedas segus heli tippu maha rullida, enne kui see märgatavaks muutub.

Kõrgepääsufilter (HPF)

Kõrgepääsufilter (HPF) laseb kõrgsagedused läbida, kuid lõikab samal ajal madalad sagedused ära. See on üks peamisi vahendeid madalate helide puhastamise või liigse bassi eemaldamiseks lugudest, kus seda ei ole vaja. Nagu madalpääsufiltrid, töötavad ka kõrgpääsufiltrid, seades piirsageduse. Erinevus seisneb aga selles, et kõik sellest sagedusest madalamal asuv osa vähendatakse.

Kõrgpääsufilter võib olla vokaalsalvestuse puhul uskumatult kasulik. Ütleme, et teil on vokaalring, millel on madalasageduslikku müra, näiteks konditsioneeri surinat või mikrofoni käitlemismüra. Kõrgpääsufiltriga saate need ebavajalikud madalad välja lõigata, säilitades samal ajal kõrgemate sageduste selguse. See tehnika sobib suurepäraselt ka hi-hatide ja tämbrite pinguldamiseks, mis sageli ei vaja palju lisarõhku madalates helides, mis neid alla tõmbavad.

Ma kasutan ka tavaliselt kõrgpääsufiltreid oma kitarri lugusid. Nii elektri- kui ka akustilised kitarrid võivad kanda palju madalat sagedust, sõltuvalt sellest, kuidas nad on salvestatud, ja võivad konkureerida bassi või kickdrumiga. Kiire läbimine kõrgpääsufiltriga võib eemaldada selle mittevajaliku madala osa, jättes segus ruumi tähtsamatele bassisagedustele.

Band-Pass filter (BPF)

Ribapassifilter (BPF) läheb sammu võrra kaugemale, lastes läbi ainult teatud sagedusvahemiku (või sagedusala), lõigates samal ajal nii kõrged kui ka madalad sagedused. See võib olla uskumatult kasulik, kui soovite eraldada ja rõhutada konkreetset sagedusala, luues sellega fokuseerituma heli. Mõtlen sageli ribapassifiltrist kui spetsiaalsest filtrist, kuna seda kasutatakse tavaliselt muusika tootmisel loomingulisematel eesmärkidel.

Üks populaarsemaid ja võib-olla ka ülekasutatud näiteid on telefoniefekt, mida sageli kuuleb lauludes vokaalide puhul. See efekt muudab hääle kõlama nii, nagu tuleks see läbi telefoniliini, kasutades ribapassifiltrit, et isoleerida keskmised sagedused (umbes 300-3000 Hz) ja lõigata kõik muu välja. See võib vokaalile lisada unikaalse, lo-fi kvaliteedi, mis paistab segust välja.

Helidisainis on ribapassifiltrid suurepärased ka süntesaatorite helide virnastamiseks. Kui kitsendate konkreetse süntesaatoriplaadi sagedusala, saate luua teravaid ja täpseid helisid, mis sobivad teie segu konkreetsetesse taskutesse. See on eriti kasulik resonantsete pühkimiste loomiseks , kus ribapassifiltri piiripunkt on automatiseeritud, et pühkida üles või alla läbi sagedusvahemiku.

Saate kasutada ka ribapassifiltrit, et puhastada oma järelkaja ja viivitussaadetisi.

Notch Filter (Band-Stop Filter)

Lõpuks, meil on notch filter, mida sageli nimetatakse ka band-stop filtriks. Mulle meeldib mõelda sellest kui polaarsest vastandist ribapassifiltrile. See lõikab välja väga kitsa sagedusala ja jätab kõik muu puutumata. See muudab notch-filtri ideaalseks väga spetsiifiliste probleemide lahendamiseks, näiteks soovimatu suminate või resonantspeakide eemaldamiseks, ilma et see mõjutaks ülejäänud heli.

Üks levinumaid kasutusalasid on siiski tagasiside kõrvaldamine live-heliolukordades. Tagasiside tekib siis, kui teatud sagedused mikrofonist tulevad tagasi süsteemi ja tekitavad kõrge vingumise. Lõikefiltrit saab kasutada selle sageduse sihtimiseks ja eemaldamiseks, jättes samas ülejäänud helisignaali puutumata.

Teisest küljest on notch-filtrid hea vahend halbade salvestuste probleemsete sageduste fikseerimiseks. Teil võib olla akustilise kitarri salvestus, millel on ebameeldiv toatoon 550 Hz ümbruses. Selle asemel, et kasutada laia filtrit, mis lõikab välja selle sageduse ja hulga teisi selle ümber asuvaid sagedusi, mis võivad olla üldise heli jaoks soovitavad, saab notch-filter suunata ainult 550 Hz-i resonantsi ja jätta ülejäänud osa miksist puutumata.

Sihtotstarbelised filtrid

Lisaks standardsetele sageduspõhistele digitaalfiltritele on olemas ka mõned spetsialiseeritud filtrid, mis täidavad muusika tootmisel ja miksimisel sihipärasemat rolli. Neid filtreid kasutatakse sageli tonaalseks kohandamiseks, helidisainiks või loomingulisteks efektideks.

Kuigi need ei pruugi olla nii levinud igas segus, võivad nad teha suurt vahet, kui vajate väga spetsiifilist tulemust. Vaatleme mõningaid kõige laialdasemalt kasutatavaid eesmärgipõhiseid filtreid ja seda, millist rolli nad tootmises mängivad.

Riiulide filter

Shelving-filter on loodud kas tõstma või vähendama sagedusi üle või alla teatud punkti, mistõttu on see nii ideaalne laiaulatuslikuks toonide kohandamiseks. Selle asemel, et järk-järgult lõigata või suurendada kitsast sagedusvahemikku, nagu seda tehakse ribapassi- või notch-filtri puhul, mõjutavad riiulifiltrid kogu sagedusvahemikku üle või alla seatud piirsageduse.

Näiteks kui kasutate madala riiuli filtrit, et tõsta madalaid sagedusi alla 100 Hz, tõstab see kogu bassivahemikku, ilma et see puudutaks kõrgemaid sagedusi. Samamoodi suurendab või kärbib kõrge riiulifilter kõike, mis asub üle valitud sageduspunkti. Need filtrid sobivad suurepäraselt masteringuks, eriti kui soovite teha peeneid muudatusi pala üldises tonaalses tasakaalus.

Shelving-filtrid tulevad kasuks ka siis, kui kujundate instrumentide või vokaalide tooni laialt. Näiteks kui soovite oma kick-drummile veidi rohkem liha, saate low-shelf-filtriga suurendada madalaid helisid 60 Hz ümber. Või kui teil on vaja vokaali helendada, ilma et see muutuks liiga karmiks või sibilantseks, võite kasutada 10 kHz kõrgete riiulite filtrit, et lisada sellele veidi rohkem sära.

Kammfiltrid

Kammfilter loob mõned kõige ainulaadsemad ja erilisemad helid, mida muusikaproduktsioonis kuulete. See töötab, võttes kasutusele algse helisignaali hilinenud versiooni ja seejärel kombineerides need kaks. See digitaalne filter põhjustab faasihäireid, mis tekitab sagedusvastuses mitmeid süvendeid ja tippe. Tulemuseks on heli, mis meenutab "kammi", sellest ka nimi. Sellel on õhuke, peaaegu metalne kvaliteet, mis annab teie väljundsignaalile liikumise tunde.

Comb-filtreid kasutatakse tavaliselt eriefektide jaoks, eriti kui soovite luua flanging- või koorilaadset efekti. Kui hilinenud signaali aeg nihkub veidi (mõne millisekundi võrra), saad sa lainetava või "vuhiseva" heli, mida sageli kuuleb eksperimentaalsetes või psühhedeelsetes elektrikitarri toonides. Samamoodi saab vokaalile rakendada kammfiltrit, et saada robotlik või elektrooniline efekt.

Helidisainis saab seda digitaalset filtrit siiski kasutada arenevate süntesaatorite tekstuuride loomiseks, eriti kui parameetrid on automatiseeritud. Kui aeglaselt viivitusaega ja tagasisidet reguleerida, saab luua päris metsikuid efekte.

Dünaamilised filtrid

Dünaamiline filter reguleerib oma piirsagedust vastavalt sisendsignaalile. Selle asemel, et määrata fikseeritud punkt nagu staatilise filtri puhul, liigub dünaamiline digitaalne filter reaalajas selliste tegurite alusel nagu signaali amplituud (helitugevus) või ümbrik. See jätab asjad kenasti lahtiseks.

Üheks kõige klassikalisemaks näiteks on auto-wah-efekt, mis reguleerib automaatselt filtri piirväärtust, kui sisendsignaal muutub. Mida kõvemini mängid, seda rohkem avaneb filter, andes sulle selle ikoonilise funky wah-soundi.

Formantide filtrid

Formantfiltrid erinevad natuke tüüpilisest EQ-st või sageduspõhisest digitaalsest filtrist, kuna need on loodud simuleerima inimhääle resonantssagedusi. Formant on sisuliselt resonantssageduste kogum, mis määratleb vokaalhelid, ja formantfiltrite abil saate manipuleerida oma sisendsignaaliga, et jäljendada neid hääle omadusi.

Elektroonilises muusikas kasutatakse formantfiltreid sageli robootiliste, võõraste või vokooderilaadsete efektide loomiseks. Reguleerides filtrit nii, et see vastaks erinevate vokaalide (nagu "aah", "eeh" või "ooh") formantsagedustele, saad panna süntesaatori või mis tahes muu instrumendi kõlama nii, nagu see räägiks või laulaks.

Kuula Toro Y Moi "Lilly" algust, et saada hea näide formantide filtri toimimisest:

Filtrite roll tänapäeva muusikastiilides

Filtrid mängivad üllatavalt suurt rolli erinevate muusikastiilide, mida me teame ja armastame, eripärase kõla kujundamisel. Vaatame lähemalt, kuidas erinevad žanrid kasutavad filtreid oma iseloomuliku heli saavutamiseks.

Elektrooniline muusika (EDM, House, Techno)

Elektroonilises muusikas on filtrid oluline osa loomingulisest protsessist. Madalpääsufiltreid kasutatakse sageli dramaatiliste pühkimiste ja tõusude loomiseks, puhastades samal ajal madalaid helisid selliste oluliste elementide nagu kickid ja bassid jaoks.

Sellistes žanrites nagu house ja techno aitavad filtrid samuti kujundada pala liikumist. Produtsendid kasutavad sageli kõrgpääsufiltreid trummilõikudel või süntesaatorite bassiliinidel, et lõigata madalad sagedused välja, enne kui need aeglaselt tagasi tuua, et tekitada ootust enne drop'i.

Hip-Hop

Hip-hopis mängivad filtrid olulist rolli klassikalise, vintage-soundi saavutamisel, eriti kui töötatakse sample-põhiste biitidega. Sageli kasutatakse madalpääsufiltreid, et lõigata kõrgeid sagedusi proovidest välja, et anda neile soe, vana kooli tunne.

Produtsendid võivad kasutada ka filtreid, et isoleerida teatud sagedusi proovis, et need ei segaks põhilist vokaali.

Pop

Popmuusikas on filtrid väga olulised, et saada lihvitud, raadiosõbralik heli. Näiteks võib kasutada kõrgsagedusfiltrit, et suurendada poplaulu kõrgsagedusi, et anda sellele luksuslikku heledust, mida me oleme harjunud kuulma Top 40 lugudes.

Täiustatud digitaalsed filtritehnikad

Kui olete omandanud filtrite kasutamise põhitõed, on palju edasijõudnuid tehnikaid, mida saate hakata uurima.

Filtri modulatsioon ja automatiseerimine

Filtrite moduleerimine aja jooksul on suurepärane võimalus lisada rööbasteele liikumist. LFO-de või ümbrike abil saate automatiseerida filtri avanemist ja sulgumist, luues pidevalt arenevaid süntesaate või padjaid.

Näiteks kui rakendate LFO-d madalpääsufiltri piirsagedusele, saate luua pulseeriva või pühkiva efekti, et lisada liikumist muidu staatilisele helile. Samamoodi saate ümbriku abil luua dünaamilisi muutusi filtri käitumises, kusjuures filter avaneb, kui heli muutub valjemaks, ja sulgub, kui see muutub vaiksemaks. Seda tehnikat kuuled sageli house'is ja dubstepis automaatse madalpääsufiltri pühkimise kujul, kuna see loob mõnusa ülesehituse ja vabastuse drop'ide ja üleminekute jaoks.

Filtrite virnastamine ja paralleelne töötlemine

Filtrite virnastamine on see, kui rakendate helile mitu filtrit, et täpsemalt kontrollida selle sagedussisaldust. Näiteks võite kasutada kõrgpääsufiltrit, et vähendada madalate helide mürinat ja samal ajal kasutada madalpääsufiltrit, et taltsutada karmid kõrgsagedused.

Mulle meeldib kasutada filtreid ka paralleelses töötlemises. Jagan audiosignaali kaheks või enamaks paralleelseks teeks, rakendan igale teele erinevaid filtreid ja seejärel segun need uuesti kokku. Näiteks võin ma rakendada kõrgpääsufiltrit bassiriba ühele koopiale, et säilitada ainult kesk- ja kõrgsagedused, samal ajal kui ma kasutan madalpääsufiltrit teises koopias, et keskenduda sügavatele bassisagedustele. Seejärel ühendan ma need kaks filtreeritud versiooni kokku, et saada täisväärtuslik heli.

Lõplikud mõtted

Siin ongi see - teie algajate digitaalsete filtrite juhend! Alates põhilistest kõrg- ja madalpääsufiltritest kuni keerukamate filtreerimistehnikateni, nagu modulatsioon ja paralleelne töötlemine, võimaldavad filtrid meil kujundada heli nii tehniliselt kui ka loominguliselt.

Kui jätkate filtrite uurimist, ärge kartke eksperimenteerida ja laiendada nende võimaluste piire signaalitöötluses.

Tooge oma laulud ellu professionaalse kvaliteediga masteringuga, sekunditega!