デジタルオーディオの経験があるプロデューサーやミックスエンジニアなら、間違いなくフィルターに出会ったことがあるでしょう。フィルタというと、単一の、簡単に定義できるもののように聞こえるかもしれませんが、デジタルフィルタにはさまざまな形や大きさがあり、ツールとして、オーディオの特定の周波数を微調整し、コントロールするのに役立ちます。EQでブーストやカットをするのと同じように、フィルターも同じことをしますが、より強力です。正確で柔軟性があり、サウンドを形作る上で絶対に欠かせないものです。

しかし、デジタルフィルターとは一体何なのか、そしてどのように機能するのか？

その核心は、オーディオ信号の特定の周波数帯域を低減または増幅するアルゴリズムです。ボーカル録音の不要な低域をカットしたり、アコースティックギター録音のきらめく高域の輝きをブーストしたりするのに使えます。一言で言えば、サウンドをクリーンアップ、スカルプト、または完全に変換する能力を与えるもので、あらゆるプロデューサーのツールキットの重要な一部となっています。

さて、なぜ音楽制作においてフィルターが重要なのか、そしてなぜ初心者プロデューサーが気にする必要があるのか？それは、フィルターがトーンシェイピングに大きな役割を果たすからだ。ボーカルをミックスするときでも、シンセのパッチをゼロから作るときでも、完璧なキック・ドラムのサウンドを作るときでも、フィルターはトラックのトーン・バランスを正確にコントロールすることができます。これがないと、音が濁ったり、不明瞭になったり、聴くに堪えないものになってしまいます。

フィルターは制作のあらゆる段階で活躍します。レコーディングでは、全体のサウンドに寄与しない不要な高音や低音を取り除くために使うことができます。ミキシングでは、不要な周波数を除去したり、楽器間のスペースを確保したりするのに使います。マスタリングでは、フィルターはトラック全体のバランスを微調整するのに役立ち、サウンド・デザインでは、繊細なエフェクトから荒々しい変化まで、あらゆるものを作り出すのに最適です。

フィルターの種類と使い方を理解していれば、クリエイティブな面で有利になります。このガイドでは、デジタル・フィルターについて知っておきたいことをすべて紹介します。

デジタルフィルターとは？

フィルターの種類に入る前に、まずデジタル・フィルターとは何か、そしてフィルターがどのように機能するのか、基本的なことを説明しよう。もしあなたが、お気に入りの音楽プロデューサーやミキシング・エンジニアが、どうやって魔法のように音を原始的でクリアなものに形作っているのか不思議に思ったことがあるなら、フィルターはそのトリックの大きな一部です。しかし、これは魔法ではなく、ちょっとした科学なのです。

しかし、フィルターを理解するには、まずデジタル信号処理を理解する必要がある。スネアドラムであれ、ギターリフであれ、ボーカルラインであれ、あなたが耳にするすべての音は、周波数の集まりとして存在している。これらの周波数は、低音域（ベース・ギターのサブ周波数など）から高音域（ライド・シンバルのきらめきなど）まで様々です。

デジタル信号処理では、これらの周波数を好きなように操作できる。そこで活躍するのがデジタル・フィルターだ。フィルターによって、周波数スペクトルのどの部分を聴かせ、どの部分を減らし、どの部分を完全に取り除くかをコントロールすることができる。

デジタルフィルタは、オーディオの特定の周波数帯域を操作するために作られます。例えば、デジタルフィルターを使って、トラックから低域をすべて取り除き、高域だけを残すことができます。これは、例えば、ボーカルトラックが不要な低域のせいで少し濁って聞こえるような場合に、非常に便利です。フィルターには、低域、中域、高域の3つの主なゾーンがあり、必要に応じてこれらのどれかをターゲットにすることができます。

フィルターを使っていると、周波数特性や フィルター・スロープといった言葉をよく耳にします。周波数特性は、デジタル・フィルターが異なる周波数にどのような影響を与えるかを示し、ブーストするのか、カットするのか、あるいはそのままにしておくのかがわかります。急なスロープ（1オクターブあたり24dBなど）は、よりアグレッシブなカットになり、緩やかなスロープ（1オクターブあたり6dBなど）は、よりスムーズなトランジションになります。

フィルターには、他にもいくつかの一般的なパラメーターがある：

• カットオフ周波数：フィルターが機能し始めるポイント。例えばローパスフィルターの場合、カットオフ周波数は高域がロールオフされ始めるポイントを示す。
• Resonance（レゾナンス）：カットオフ・ポイント付近の周波数をブーストし、サウンドに個性や "アタリ "を加えることができる。
• Qファクター：フィルターの影響を受ける周波数帯域の狭さ、広さに影響する。Qファクターが高いと帯域が非常に狭くなり、Qが低いと帯域が広くなる。

念のため、アナログ・フィルターとデジタル・フィルターの違いについて説明しておくと、アナログ・フィルターはハードウェア（昔ながらのシンセサイザーやギター・ペダルなど）に内蔵されているもので、デジタル・フィルターはソフトウェアやDAWのプラグインとして存在するものだ。デジタル・フィルターの方がより正確で柔軟性がある傾向がありますが、アナログ・フィルターは多くの人が好む、サウンドにある種の暖かさや色彩を加えることができます。それぞれに音楽制作における位置づけがありますが、最近では、入手のしやすさからデジタル・フィルターの方が一般的です。

デジタル・フィルターの種類

デジタル・フィルターにはさまざまな種類があるが、一般的に周波数ベースと 目的ベースの2種類に分類される。

周波数ベースのフィルターは、周波数スペクトルの特定の部分をターゲットとして機能する。一般的には、ローパス、ハイパス、バンドパス、ノッチ・フィルターなどがある。これらはそれぞれ、特定の周波数を通過させ、他の周波数をカットすることで、入ってくる音を操作するのに役立ちます。

さらに、信号の音量に反応するダイナミック・フィルターや、ある一定以上の周波数帯域をブーストまたはカットするシェルビング・フィルターなど、より特殊なタスク用に設計された目的別フィルターもあります。また、信号をわずかに遅延させることで、位相のずれたユニークなエフェクトを作り出すコム・フィルターもあります。

音楽制作やミキシングのさまざまな場面で、さまざまなフィルターが役に立ちます。雑然としたミックスを一掃するときでも、サウンド・デザインに没頭するときでも、デジタル・フィルターにはそれぞれ役割があります。

周波数ベースのフィルター

ミックスのサウンドや、ミックス内の個々の要素を形作るのに、周波数ベースのフィルターは最も重要なツールのひとつです。これらのフィルターによって、低域、高域、中域、その中間など、周波数スペクトルのさまざまな部分に焦点を当てることができます。

デジタル・フィルターには、それぞれ独自の機能があります。よく使われるものをいくつか見てみよう。

ローパスフィルター（LPF）

ローパス・フィルター（LPF）は、その名の通り、低域を通し、高域をカットするフィルターです。低い周波数を通し、高い周波数をカットします。音楽制作で最もよく使われるフィルターのひとつで、滑らかで丸みのあるサウンドを作るのに適しています。LPFは、カットオフ周波数を設定することで、それ以上の周波数の音量を下げ始めます。

ローパスフィルターは、不要な高周波ノイズを除去したり、よりまろやかなサウンドを作りたいときによく使われます。例えば、シンセのパッド（特にVSTのデジタル・パッド）は、ハイエンドの音はそのままに、ブライトでキツイ音に聞こえるかもしれません。ローパスフィルターをかけることで、そのような高域をロールオフし、サウンドをより暖かく、ミックスに溶け込ませることができます。

ローパスフィルターはローファイ音楽でもよく使われ、古い劣化したオーディオ機器をシミュレートしたような、古典的なこもった音を作り出す。

私はベースラインにローパスフィルターをかけることがよくある。ベース・ギターやベース・シンセのハイエンドが強すぎて、トラックの他の要素とぶつかってしまうことがある。ローパスフィルターをかけると、トップエンドが滑らかになり、深みのある豊かな低音域だけを残すことができます。

ボーカルの邪魔になる高域を取り除くために、エレキギターにもよく使うよ。密度の濃いミックスで、目立つようになる前に音の上部をどれだけロールオフできるかに驚くだろう。

ハイパス・フィルター（HPF）

逆に、ハイパス・フィルター（HPF）は、低域をカットしながら高域を通過させます。これは、ローエンドのゴロゴロした音をきれいにしたり、必要のないトラックから余分な低音を取り除いたりするのに最適なツールの1つです。ローパスフィルターと同様に、ハイパスフィルターもカットオフ周波数を設定することで機能します。ただし、その周波数より下はすべてカットされるという違いがあります。

ハイパス・フィルターは、ボーカル・レコーディングに驚くほど役立ちます。例えば、ボーカル・トラックに空調のハムノイズやマイクのハンドリング・ノイズなどの低域ノイズがあるとします。ハイパスフィルターを使えば、不要な低域をカットしつつ、高域の明瞭度を保つことができます。このテクニックは、ハイハットやシンバルを引き締めるのにも最適です。ハイハットやシンバルは、余計な低域を必要としないことが多いからです。

また、私はギター・トラックにハイパス・フィルターをよく使います。エレクトリック・ギターもアコースティック・ギターも、レコーディングの方法によっては低域が多くなり、ベースやキック・ドラムと競合することがあります。ハイパス・フィルターで素早く通過させることで、不要な低域を取り除き、ミックスでより重要な低域のためのスペースを確保することができます。

バンドパスフィルタ（BPF）

バンド・パス・フィルター（BPF）は、さらに一歩進んで、高域と低域の両方をカットしながら、特定の周波数帯域（またはバンド）だけを通過させます。これは、特定の周波数帯域を分離して強調し、よりフォーカスされたサウンドを作りたい場合に非常に便利です。バンドパス・フィルターは、音楽制作においてよりクリエイティブな目的で使われることが一般的なので、私はよく専門的なフィルターだと考えています。

最もよく使われ、使い古されているかもしれない例として、歌のボーカルでよく耳にする電話エフェクトがあります。このエフェクトは、バンドパス・フィルターを使って中音域（300～3000Hzあたり）を分離し、それ以外をカットすることで、声が電話回線を通っているように聴こえます。これにより、ボーカルに独特のローファイな質感が加わり、ミックスの中で際立つようになります。

サウンド・デザインでは、バンドパス・フィルターはシンセ・サウンドを重ねるのにも最適です。特定のシンセ・パッチの周波数帯域を絞り込むことで、ミックスの特定のポケットにフィットする、シャープで正確なサウンドを作ることができます。これは特に、バンドパス・フィルターのカットオフ・ポイントを自動化して周波数帯域を上下にスウィープさせる、レゾナント・スウィープを作るのに便利です。

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また、バンドパスフィルターを使って、リバーブやディレイのセンドをクリーンアップすることもできます。

ノッチフィルター（バンドストップ・フィルター）

最後に、バンドストップ・フィルターとも呼ばれるノッチ・フィルターです。私はこれをバンドパス・フィルターの正反対と考えたい。非常に狭い帯域の周波数をカットし、それ以外はそのまま残します。そのため、ノッチ・フィルターは、サウンドの他の部分に影響を与えることなく、不要なハムや共振のピークを除去するなど、非常に特殊な問題を解決するのに最適です。

しかし、ノッチ・フィルターの最も一般的な用途のひとつは、ライブ・サウンドでのハウリングの除去です。ハウリングは、マイクからの特定の周波数がループしてシステムに戻り、甲高い鳴き声を発生させることで起こります。ノッチフィルターは、オーディオ信号の残りの部分はそのままに、その周波数をターゲットにして除去するために使うことができます。

一方、ミキシングでは、ノッチフィルターは悪い録音の問題のある周波数を修正するのに最適だ。例えば、アコースティック・ギターの録音で、550 Hz付近の不快なルーム・トーンがあるとする。ワイドフィルターを使ってその周波数と、サウンド全体にとって好ましいと思われるその周辺の周波数をカットする代わりに、ノッチフィルターを使えば、550Hzのレゾナンスだけをターゲットにして、ミックスの残りの部分は影響を受けずに残すことができます。

目的別フィルター

標準的な周波数ベースのデジタル・フィルター・タイプだけでなく、音楽制作やミキシングにおいて、より的を絞った役割を果たす特殊なフィルターもあります。これらのフィルターは、音色の調整、サウンドデザイン、クリエイティブなエフェクトによく使われます。

すべてのミックスで使用されることはあまりないかもしれませんが、非常に特殊な結果が必要な場合に大きな違いを生むことがあります。ここでは、最も広く使われている目的ベースのフィルターと、それらがプロダクションでどのような役割を果たすかを見てみましょう。

棚フィルター

シェルビング・フィルターは、ある一定以上の周波数か、それ以下の周波数をブーストまたはカットするように設計されているため、幅広い音色の調整に最適です。バンドパス・フィルターやノッチ・フィルターのように、狭い範囲の周波数を徐々にカットまたはブーストするのではなく、シェルビング・フィルターは、設定されたカットオフ周波数より上または下の周波数全体に影響を与えます。

例えば、100 Hz以下の低域をブーストするローシェルフ・フィルターをかけると、高域には触れずに低域全体を引き上げることができます。同様に、ハイシェルフ・フィルターは、選択した周波数ポイント以上のすべてをブーストまたはカットします。これらのフィルターはマスタリング、特にトラック全体のトーンバランスに微妙な変化を加えたい場合に最適です。

シェルビング・フィルターは、楽器やボーカルのトーンを幅広くシェーピングする場合にも便利です。例えば、キックドラムにもう少し肉付きが欲しい場合、ローシェルフ・フィルターを使って60 Hz付近のローエンドをブーストできます。また、ハーシュネスやシビランスをあまり加えずにボーカル・トラックを明るくしたい場合は、10 kHzのハイシェルフ・フィルターを使って輝きを加えることができます。

コームフィルター

コーム・フィルターは、音楽制作で耳にする最もユニークで個性的なサウンドを作り出します。これは、オリジナルのオーディオ信号の遅延バージョンを導入し、その2つを組み合わせることで機能します。このデジタル・フィルターは位相干渉を引き起こし、周波数特性に一連のノッチとピークを作り出します。その結果、"櫛 "を連想させるサウンドになり、それが名前の由来となっている。それは、出力信号に動きの感覚を与える、薄く、ほとんど金属的な質を持っています。

コーム・フィルターは通常、特殊なエフェクト、特にフランジングや コーラスのようなエフェクトを作りたい場合に使用します。ディレイされた信号の時間がわずかに（数ミリ秒）ずれると、実験的またはサイケデリックなエレクトリック・ギター・トーンでよく聴かれる、スイープまたは「フーッ」という音が得られます。同じように、ボーカルにコームフィルターをかけると、ロボットやエレクトロニックなエフェクトが得られます。

しかし、サウンド・デザインにおいては、このデジタル・フィルターは、特にパラメーターが自動化されている場合、進化するシンセのテクスチャーを作り出すために使うことができる。ディレイタイムとフィードバックをゆっくり調整すると、かなりワイルドなエフェクトを作ることができる。

ダイナミック・フィルター

ダイナミック・フィルターは、入力信号に応じてカットオフ周波数を調整します。スタティック・フィルターのように固定点を設定するのではなく、ダイナミック・デジタル・フィルターは、信号の振幅（ボリューム）やエンベロープなどの要因に基づいてリアルタイムで動きます。そのため、自由度が高い。

最も古典的な例のひとつがオート・ワウ・エフェクトで、入力信号の変化に応じてフィルターのカットオフ・ポイントを自動的に調整します。ハードに演奏すればするほどフィルターが開き、象徴的なファンキー・ワウ・サウンドが得られる。

フォルマントフィルター

フォルマント・フィルターは、一般的なEQや周波数ベースのデジタル・フィルターとは少し異なり、人間の声の共鳴周波数をシミュレートするように設計されています。フォルマントとは、基本的に母音を定義する共振周波数のことで、フォルマント・フィルターを使えば、入力信号を操作して、そのようなボーカルの特性を模倣することができます。

エレクトロニック・ミュージックでは、フォルマント・フィルターは、ロボット風、エイリアン風、ボコーダー風のエフェクトを作るためによく使われます。様々な母音（"aah"、"eeh"、"ooh "など）のフォルマント周波数に合わせてフィルターを調整することで、シンセやその他の楽器を、喋っているように、歌っているように聴こえさせることができます。

フォルマント・フィルターの好例として、Toro Y Moiの "Lilly "の冒頭を聴いてみよう：

現代音楽ジャンルにおけるフィルターの役割

私たちが知っている様々な音楽ジャンルの特徴的なサウンドを形作るのに、フィルターは驚くほど大きな役割を果たしています。様々なジャンルが、どのようにフィルターを使って特徴的なサウンドを実現しているのか、詳しく見てみよう。

エレクトロニック・ミュージック（EDM、ハウス、テクノ）

エレクトロニック・ミュージックでは、フィルターがクリエイティブ・プロセスの主要な部分を占める。ローパスフィルターは、ドラマチックなスウィープや ライザーを生み出すと同時に、キックやベースといった重要な要素のローエンドをクリアにするためによく使われます。

ハウスや テクノのようなジャンルでは、フィルターはトラックの動きを形作るのにも役立つ。プロデューサーはよく、ドラム・ループやシンセのベースラインにハイパス・フィルターを使い、低域をカットしてからゆっくりと戻して、ドロップ前の期待感を演出する。

ヒップホップ

ヒップホップでは、フィルターはクラシックでヴィンテージなサウンドを実現するために重要な役割を果たす。ローパスフィルターは、サンプルの高周波をカットして、温かみのあるオールドスクールな雰囲気を出すためによく使われる。

プロデューサーはまた、サンプルの特定の周波数を分離して、メインのボーカルに干渉しないようにフィルターをかけることもある。

ポップ

ポップ・ミュージックでは、洗練されたラジオ向きのサウンドを得るためにフィルターが非常に重要です。例えば、ハイシェルフ・フィルターは、ポップ・ボーカルの高音域をブーストし、トップ40トラックで聴き慣れた豪華な明るさを与えるために使われます。

高度なデジタルフィルター技術

フィルターの使い方の基本をマスターしたら、高度なテクニックもたくさんあります。

フィルター・モジュレーションとオートメーション

フィルターを時間と共にモジュレートすることは、トラックに動きを加える素晴らしい方法です。LFOやエンベロープを使えば、フィルターの開閉を自動化して、常に進化し続けるシンセやパッドを作ることができます。

例えば、ローパス・フィルターのカットオフ周波数にLFOを適用すると、パルスやスイープのようなエフェクトがかかり、静的なサウンドに動きが加わります。同様に、エンベロープを使えば、音が大きくなるとフィルターが開き、小さくなるとフィルターが閉じるというように、フィルターの動作にダイナミックな変化を作り出すことができます。ハウスやダブステップでは、このテクニックをローパスフィルターの自動スイープという形でよく耳にします。

フィルター・スタッキングと並列処理

フィルター・スタッキングとは、サウンドの周波数成分をより正確にコントロールするために、複数のフィルターを適用することです。例えば、ハイパス・フィルターで低域のゴロゴロした音をカットすると同時に、ローパス・フィルターできつい高域を抑えることができます。

また、パラレル処理でフィルターを使うのも好きだ。オーディオ信号を2つ以上のパラレル・パスに分割し、それぞれのパスに異なるフィルターを適用し、それらをブレンドして戻すんだ。例えば、ベース・トラックの1つのコピーにハイパス・フィルターをかけて中音域と高音域のディテールを残し、もう1つのコピーにローパス・フィルターをかけて重低音域にフォーカスする。そして、フィルターをかけた2つのバージョンをブレンドして、フルボディのサウンドを得る。

最終的な感想

デジタル・フィルター入門ガイドです！基本的なハイパスやローパスのフィルターから、モジュレーションやパラレル・プロセッシングのような高度なフィルター・テクニックまで、フィルターによって、私たちはテクニカルかつクリエイティブな方法でサウンドを形作ることができます。

フィルターの探求を続けるなら、信号処理でフィルターができることの限界を押し広げるような実験を恐れないでください。