Jeśli jesteś producentem lub inżynierem miksu, który ma jakiekolwiek doświadczenie z cyfrowym dźwiękiem, bez wątpienia zetknąłeś się z filtrami. Choć mogą one wydawać się pojedynczym, łatwym do zdefiniowania bytem, filtry cyfrowe występują we wszystkich kształtach i rozmiarach, a jako narzędzia pomagają nam dostosowywać i kontrolować określone częstotliwości w naszym dźwięku. Podobnie jak w przypadku podbijania lub wycinania za pomocą korektora, filtry robią to samo, ale z większą intensywnością. Są one precyzyjne, elastyczne i absolutnie niezbędne, jeśli chodzi o kształtowanie dźwięku.

Ale czym dokładnie są filtry cyfrowe i jak działają?

Są to algorytmy, które redukują lub wzmacniają określone zakresy częstotliwości w sygnale audio. Można ich użyć do wycięcia niechcianych niskich tonów w nagraniu wokalnym lub wzmocnienia połyskujących wysokich tonów w nagraniu gitary akustycznej. W skrócie, dają one możliwość oczyszczenia, wyrzeźbienia lub całkowitego przekształcenia dźwięku, co czyni je kluczową częścią zestawu narzędzi każdego producenta.

Dlaczego filtry są tak ważne w produkcji muzycznej i dlaczego jako początkujący producent powinieneś się nimi przejmować? Odgrywają one ogromną rolę w kształtowaniu brzmie nia. Niezależnie od tego, czy miksujesz wokal, tworzysz własny patch syntezatora od podstaw, czy też rzeźbisz idealne brzmienie bębna basowego, filtry zapewniają precyzyjną kontrolę nad balansem tonalnym ścieżki. Bez nich dźwięk może stać się mulisty, niewyraźny lub po prostu nieprzyjemny w odbiorze.

Filtry mają zastosowanie na każdym etapie produkcji. Podczas nagrywania możemy ich użyć, aby pozbyć się niechcianych wysokich lub niskich tonów, które mogą nie przyczyniać się do ogólnego brzmienia. Podczas miksowania można ich użyć do usunięcia niepotrzebnych częstotliwości lub wyrzeźbienia przestrzeni między instrumentami. Podczas masteringu filtry pomagają dostroić ogólny balans ścieżki, a podczas projektowania dźwięku są idealne do tworzenia wszystkiego, od subtelnych efektów po dzikie, rozległe zmiany.

Jeśli rozumiesz różne rodzaje filtrów i wiesz, jak z nich korzystać, masz przewagę twórczą. W tym przewodniku przyjrzymy się wszystkiemu, co możesz chcieć wiedzieć o filtrach cyfrowych, abyś mógł zacząć używać ich w procesie tworzenia muzyki jak profesjonalista.

Czym są filtry cyfrowe?

Zanim przejdziemy do różnych rodzajów filtrów, najpierw omówmy podstawy tego, czym są filtry cyfrowe i jak działają. Jeśli kiedykolwiek zastanawiałeś się, w jaki sposób niektórzy z twoich ulubionych producentów muzycznych i inżynierów miksujących wydają się magicznie kształtować dźwięki w coś tak nieskazitelnego i czystego, filtry są dużą częścią tej sztuczki. Nie jest to jednak magia, a jedynie odrobina nauki.

Aby jednak zrozumieć filtry, należy najpierw zrozumieć cyfrowe przetwarzanie sygnału. Każdy dźwięk, który słyszysz, niezależnie od tego, czy jest to werbel, riff gitarowy czy linia wokalna, istnieje jako zbiór częstotliwości. Częstotliwości te wahają się od niskich (jak sub-częstotliwości gitary basowej) do wysokich (jak migotanie talerza ride).

Dzięki cyfrowemu przetwarzaniu sygnału możemy manipulować tymi częstotliwościami w dowolny sposób. W tym miejscu do gry wkraczają filtry cyfrowe. Dają nam one możliwość kontrolowania, które części spektrum częstotliwości są słyszalne, które są redukowane, a które są całkowicie usuwane.

Filtry cyfrowe służą do manipulowania określonymi zakresami częstotliwości w dźwięku. Na przykład, można użyć filtra cyfrowego, aby usunąć wszystkie niskie częstotliwości ze ścieżki, pozostawiając tylko wyższe częstotliwości. Może to być bardzo przydatne, jeśli, powiedzmy, twoja ścieżka wokalna brzmi nieco mętnie z powodu niektórych niepotrzebnych częstotliwości basowych. Istnieją trzy główne strefy: niskie, średnie i wysokie częstotliwości, a filtry mogą być ukierunkowane na dowolną z nich, w zależności od potrzeb.

Podczas pracy z filtrami często słyszy się terminy takie jak pasmo przenoszenia i nachylenie filtra. Charakterystyka częstotliwościowa informuje o tym , jak filtr cyfrowy wpływa na różne częstotliwości, niezależnie od tego, czy je wzmacniasz, wycinasz, czy pozostawiasz nietknięte, podczas gdy nachylenie filtra odnosi się do tego , jak ostro filtr przechodzi od częstotliwości przechodzących do wycinających. Strome nachylenie (np. 24 dB na oktawę) zapewnia bardziej agresywne cięcie, podczas gdy łagodne nachylenie (np. 6 dB na oktawę) zapewnia płynniejsze przejście.

Istnieje kilka innych typowych parametrów, które można zobaczyć w filtrach, w tym:

• Częstotliwość odcięcia: Jest to punkt, w którym filtr zaczyna działać. Na przykład w przypadku filtra dolnoprzepustowego częstotliwość odcięcia oznacza miejsce, w którym wysokie tony zaczynają być tłumione.
• Rezonans: Podbija częstotliwości wokół punktu odcięcia, co może dodać nieco charakteru lub "gryzienia" do dźwięku.
• Współczynnik Q: wpływa na to, jak wąski lub szeroki jest zakres częstotliwości, na który wpływa filtr. Wysoki współczynnik Q oznacza bardzo wąskie pasmo, a niski współczynnik Q wpływa na szerszy zakres.

Na wypadek, gdybyś zastanawiał się nad różnicą między filtrami analogowymi i cyfrowymi, filtry analogowe są wbudowane w sprzęt (oldschoolowe syntezatory, pedały gitarowe itp.), podczas gdy filtry cyfrowe istnieją jako oprogramowanie lub wtyczki w DAW. Filtry cyfrowe oferują zwykle większą precyzję i elastyczność, ale filtry analogowe mogą dodać do dźwięku pewne ciepło lub barwę, którą wiele osób uwielbia. Każdy z nich ma swoje miejsce w produkcji muzycznej, ale w dzisiejszych czasach filtry cyfrowe są bardziej powszechne ze względu na ich dostępność.

Rodzaje filtrów cyfrowych

Filtry cyfrowe występują w różnych odmianach, ale generalnie dzielą się na dwie kategorie: oparte na częstotliwości i oparte na celu.

Filtry oparte na częstotliwości działają poprzez ukierunkowanie na określone części widma częstotliwości. Zazwyczaj obejmują one filtry dolnoprzepustowe, górnoprzepustowe, pasmowoprzepustowe i wycinające. Każdy z nich pomaga manipulować przychodzącym dźwiękiem, przepuszczając określone częstotliwości i odcinając inne.

Następnie mamy filtry celowe, które są zaprojektowane do bardziej wyspecjalizowanych zadań, takich jak filtry dynamiczne, które reagują na głośność sygnału, lub filtry półkowe, które wzmacniają lub wycinają cały zakres częstotliwości powyżej lub poniżej określonego punktu. Istnieją również filtry grzebieniowe, które tworzą unikalne, przesunięte w fazie efekty poprzez nieznaczne opóźnienie sygnału.

Różne filtry są przydatne w różnych częściach produkcji muzycznej i miksowania, więc niezależnie od tego, czy czyścisz niechlujny miks, czy wchodzisz w chwasty z projektowaniem dźwięku, każdy rodzaj filtra cyfrowego ma swoją rolę do odegrania.

Filtry oparte na częstotliwości

Filtry częstotliwościowe to jedne z najważniejszych narzędzi w arsenale, pozwalające kształtować brzmienie miksu lub poszczególnych jego elementów. Filtry te pozwalają skupić się na różnych częściach spektrum częstotliwości, w tym na niskich, wysokich, średnich i wszędzie pomiędzy.

Każdy typ filtra cyfrowego ma również swoją unikalną funkcję. Przyjrzyjmy się niektórym z najczęściej używanych.

Filtr dolnoprzepustowy (LPF)

Filtr dolnoprzepustowy (LPF) robi dokładnie to, na co wygląda. Przepuszcza niskie częstotliwości, jednocześnie odcinając wyższe. Jest to jeden z najczęściej używanych filtrów w produkcji muzycznej i doskonale nadaje się do tworzenia gładkiego, zaokrąglonego dźwięku. LPF działa poprzez ustawienie częstotliwości odcięcia, która jest punktem, w którym zaczyna zmniejszać głośność częstotliwości powyżej tego punktu.

Filtry dolnoprzepustowe są często stosowane w celu usunięcia niepożądanych szumów o wysokiej częstotliwości lub uzyskania bardziej łagodnego brzmienia. Na przykład, pad syntezatora (zwłaszcza cyfrowego z VST) może brzmieć zbyt jasno i ostro z nienaruszonymi wszystkimi wysokimi tonami. Stosując filtr dolnoprzepustowy, można wyciszyć te wyższe częstotliwości, dzięki czemu dźwięk będzie cieplejszy i bardziej wtopiony w miks.

Filtry dolnoprzepustowe są również często używane w muzyce lo-fi do tworzenia klasycznego, stłumionego dźwięku, który symuluje starszy, zdegradowany sprzęt audio.

Często zdarza mi się stosować filtry dolnoprzepustowe do linii basu. Czasami gitara basowa lub syntezator basowy mogą mieć zbyt dużo wysokich tonów, które kolidują z innymi elementami utworu. Filtr dolnoprzepustowy może wygładzić górny koniec, pozostawiając tylko głębokie, bogate częstotliwości basowe.

Często używam go nawet na gitarze elektrycznej, aby usunąć wysokie częstotliwości z wokalu. Zdziwiłbyś się, jak bardzo można wycofać górę dźwięku w gęstym miksie, zanim stanie się to zauważalne.

Filtr górnoprzepustowy (HPF)

Z drugiej strony, filtr górnoprzepustowy (HPF) przepuszcza wysokie częstotliwości, jednocześnie odcinając niskie. Jest to jedno z narzędzi służących do oczyszczania niskich tonów lub usuwania nadmiaru basu ze ścieżek, w których nie jest on potrzebny. Podobnie jak filtry dolnoprzepustowe, filtry górnoprzepustowe działają poprzez ustawienie częstotliwości odcięcia. Różnica polega jednak na tym, że wszystko poniżej tej częstotliwości zostaje zredukowane.

Filtr górnoprzepustowy może być niezwykle przydatny podczas nagrywania wokalu. Powiedzmy, że masz ścieżkę wokalną z szumami o niskiej częstotliwości, takimi jak szum klimatyzacji lub szum obsługi mikrofonu. Dzięki filtrowi górnoprzepustowemu można wyciąć te niepotrzebne niskie tony, zachowując jednocześnie czystość wyższych częstotliwości. Technika ta jest również świetna do zaostrzania hi-hatów i talerzy, które często nie potrzebują dużo dodatkowej masy w niskich tonach, która je obniża.

Często używam również filtrów górnoprzepustowych na moich ścieżkach gitarowych. Zarówno gitary elektryczne, jak i akustyczne mogą przenosić dużo niskich częstotliwości, w zależności od sposobu ich nagrania, i mogą konkurować z basem lub bębnem basowym. Szybkie przejście z filtrem górnoprzepustowym może usunąć te niepotrzebne niskie tony, pozostawiając miejsce na ważniejsze częstotliwości basowe w miksie.

Filtr pasmowo-przepustowy (BPF)

Filtr pasmowo-przepustowy (BPF) idzie o krok dalej, przepuszczając tylko określony zakres (lub pasmo) częstotliwości, jednocześnie odcinając zarówno wysokie, jak i niskie tony. Może to być niezwykle przydatne, gdy chcesz wyizolować i podkreślić określony zakres częstotliwości, tworząc bardziej skupiony dźwięk. Często myślę o filtrze pasmowo-przepustowym jako o filtrze specjalistycznym, ponieważ jest on zwykle używany do bardziej kreatywnych celów w produkcji muzycznej.

Jednym z najpopularniejszych i prawdopodobnie nadużywanych przykładów jest efekt telefonu, który często można usłyszeć na wokalach w piosenkach. Efekt ten sprawia, że głos brzmi tak, jakby przechodził przez linię telefoniczną, wykorzystując filtr pasmowo-przepustowy do izolowania średnich częstotliwości (około 300-3000 Hz) i wycinania wszystkiego innego. Może to nadać wokalowi unikalną jakość lo-fi, która wyróżnia się w miksie.

W projektowaniu dźwięku filtry pasmowo-przepustowe doskonale nadają się również do łączenia dźwięków syntezatora. Zawężając zakres częstotliwości w konkretnym patchu syntezatora, można tworzyć ostre, precyzyjne dźwięki, które pasują do określonych kieszeni miksu. Jest to szczególnie przydatne do tworzenia rezonansowych przemiatań, w których punkt odcięcia filtra pasmowo-przepustowego jest zautomatyzowany, aby przemiatać w górę lub w dół przez zakres częstotliwości.

‍

Możesz także użyć filtra pasmowo-przepustowego, aby oczyścić wysyłane pogłosy i opóźnienia.

Filtr wycinający (filtr odcinający pasmo)

Na koniec mamy filtr wycinający, często nazywany również filtrem pas mowo-przepustowym. Lubię myśleć o nim jako o biegunowym przeciwieństwie filtra pasmowo-przepustowego. Wycina on bardzo wąskie pasmo częstotliwości i pozostawia wszystko inne nietknięte. Sprawia to, że filtr wycinający jest idealny do rozwiązywania bardzo specyficznych problemów, takich jak usuwanie niepożądanych szumów lub rezonansowych szczytów bez wpływu na resztę dźwięku.

Jednym z najczęstszych zastosowań filtra wycinającego jest jednak eliminacja sprzężeń zwrotnych w sytuacjach z dźwiękiem na żywo. Sprzężenie zwrotne występuje, gdy pewne częstotliwości z mikrofonu zapętlają się z powrotem do systemu i tworzą wysoki pisk. Filtr wycinający może być użyty do namierzenia i usunięcia tej częstotliwości, pozostawiając resztę sygnału audio nienaruszoną.

Z drugiej strony, w miksowaniu, filtry wycinające świetnie nadają się do naprawiania problematycznych częstotliwości w złych nagraniach. Możesz mieć nagranie gitary akustycznej z nieprzyjemnym tonem pomieszczenia w okolicach 550 Hz. Zamiast używać szerokiego filtra, który wycina tę częstotliwość i kilka innych częstotliwości wokół niej, które mogą być pożądane dla ogólnego brzmienia, filtr wycinający może celować tylko w rezonans 550 Hz i pozostawić resztę miksu bez zmian.

Filtry oparte na celu

Oprócz standardowych typów filtrów cyfrowych opartych na częstotliwości, istnieją pewne wyspecjalizowane filtry, które pełnią bardziej ukierunkowane role w produkcji i miksowaniu muzyki. Filtry te są często używane do regulacji tonalnych, projektowania dźwięku lub kreatywnych efektów.

Chociaż nie są one tak powszechne w każdym miksie, mogą mieć duże znaczenie, gdy potrzebny jest bardzo konkretny wynik. Przyjrzyjmy się niektórym z najczęściej używanych filtrów celowych i ich roli w produkcji.

Filtr półkowy

Filtr pół kowy jest przeznaczony do podbijania lub obcinania częstotliwości powyżej lub poniżej określonego punktu, dlatego jest tak idealny do szerokiej regulacji tonalnej. Zamiast stopniowego wycinania lub podbijania wąskiego zakresu częstotliwości, jak ma to miejsce w przypadku filtrów pasmowo-przepustowych lub notch, filtry półkowe wpływają na cały zakres częstotliwości powyżej lub poniżej ustawionej częstotliwości odcięcia.

Na przykład, jeśli zastosujesz filtr dolnoprzepustowy w celu wzmocnienia niskich częstotliwości poniżej 100 Hz, podniesie on cały zakres basów bez wpływu na wyższe częstotliwości. Podobnie, filtr górnoprzepustowy podbije lub wytnie wszystko powyżej wybranego punktu częstotliwości. Filtry te doskonale nadają się do masteringu, zwłaszcza gdy chcesz wprowadzić subtelne zmiany w ogólnym balansie tonalnym utworu.

Filtry półkowe przydają się również podczas kształtowania brzmienia instrumentu lub wokalu. Na przykład, jeśli chcesz uzyskać nieco więcej mięsa w bębnie basowym, możesz podbić niskie tony w okolicy 60 Hz za pomocą filtra dolnoprzepustowego. Lub, jeśli chcesz rozjaśnić ścieżkę wokalną bez dodawania tony szorstkości lub sybilancji, możesz użyć filtra górnopółkowego 10 kHz, aby dodać trochę dodatkowego blasku.

Filtry grzebieniowe

Filtr grzebieniowy tworzy jedne z najbardziej unikalnych i wyraźnych dźwięków, jakie można usłyszeć w produkcji muzycznej. Jego działanie polega na wprowadzeniu opóźnionej wersji oryginalnego sygnału audio, a następnie połączeniu ich ze sobą. Ten cyfrowy filtr powoduje interferencję fazową, która tworzy serię nacięć i szczytów w charakterystyce częstotliwościowej. Rezultatem jest dźwięk przypominający "grzebień", stąd nazwa. Ma on cienką, niemal metaliczną jakość, która nadaje sygnałowi wyjściowemu poczucie ruchu.

Filtry grzebieniowe są zwykle używane do efektów specjalnych, zwłaszcza gdy chcesz stworzyć efekt przypominający flanging lub chorus. Gdy czas opóźnienia sygnału nieznacznie się zmienia (o kilka milisekund), uzyskuje się dźwięk zamiatania lub "szumu", który często można usłyszeć w eksperymentalnych lub psychodelicznych brzmieniach gitary elektrycznej. W podobny sposób można zastosować filtr grzebieniowy do wokalu, aby uzyskać robotyczny lub elektroniczny efekt.

Jednak w projektowaniu dźwięku ten cyfrowy filtr może być używany do tworzenia ewoluujących tekstur syntezatora, zwłaszcza jeśli parametry są zautomatyzowane. Po powolnym dostosowaniu czasu opóźnienia i sprzężenia zwrotnego można stworzyć całkiem dzikie efekty.

Filtry dynamiczne

Filtr dynamiczny dostosowuje swoją częstotliwość odcięcia w odpowiedzi na sygnał wejściowy. Zamiast ustawiać stały punkt, jak w przypadku filtra statycznego, dynamiczny filtr cyfrowy będzie poruszał się w czasie rzeczywistym w oparciu o czynniki takie jak amplituda (głośność) lub obwiednia sygnału. Pozostawia to wiele możliwości.

Jednym z najbardziej klasycznych przykładów jest efekt auto-wah, który automatycznie dostosowuje punkt odcięcia filtra wraz ze zmianą sygnału wejściowego. Im mocniej grasz, tym bardziej otwiera się filtr, dając kultowe funkowe brzmienie kaczki.

Filtry formantowe

Filtry formantowe różnią się nieco od typowego korektora lub filtra cyfrowego opartego na częstotliwości, ponieważ zostały zaprojektowane do symulacji częstotliwości rezonansowych ludzkiego głosu. Formant to zasadniczo zestaw częstotliwości rezonansowych, które definiują dźwięki samogłosek, a dzięki filtrom formantowym można manipulować sygnałem wejściowym, aby naśladować te cechy wokalne.

W muzyce elektronicznej filtry formantowe są często używane do tworzenia efektów robotycznych, obcych lub w stylu wokodera. Dostosowując filtr do częstotliwości formantów różnych dźwięków samogłosek (takich jak "aah", "eeh" lub "ooh"), można sprawić, że syntezator lub inny instrument będzie brzmiał, jakby mówił lub śpiewał.

Dobrym przykładem działania filtra formantowego jest początek utworu "Lilly" zespołu Toro Y Moi:

Rola filtrów we współczesnych gatunkach muzycznych

Filtry odgrywają zaskakująco dużą rolę w kształtowaniu odrębnych brzmień różnych gatunków muzycznych, które znamy i kochamy. Przyjrzyjmy się bliżej, w jaki sposób różne gatunki wykorzystują filtry, aby uzyskać swoje charakterystyczne brzmienie.

Muzyka elektroniczna (EDM, House, Techno)

W muzyce elektronicznej filtry są ważną częścią procesu twórczego. Filtry dolnoprzepustowe są często używane do tworzenia dramatycznych przemiatań i wzlotów, jednocześnie oczyszczając niskie tony dla ważnych elementów, takich jak kopnięcia i basy.

W gatunkach takich jak house i techno filtry pomagają również kształtować ruch utworu. Producenci często używają filtrów górnoprzepustowych na pętlach perkusyjnych lub syntezatorowych liniach basowych, aby wyciąć niskie częstotliwości, a następnie powoli je przywrócić, aby stworzyć oczekiwanie przed spadkiem.

Hip-Hop

W hip-hopie filtry odgrywają ważną rolę w uzyskaniu klasycznego, vintage'owego brzmienia, zwłaszcza podczas pracy z samplowanymi bitami. Filtry dolnoprzepustowe są często używane do wycinania wysokich częstotliwości z sampli, aby nadać im ciepły, oldschoolowy charakter.

Producenci mogą również stosować filtry w celu odizolowania pewnych częstotliwości w próbce, aby nie zakłócały one głównego wokalu.

Pop

W muzyce pop filtry są bardzo ważne dla uzyskania dopracowanego, przyjaznego dla radia brzmienia. Na przykład, filtr wysokiej półki może być użyty do podbicia wysokich częstotliwości wokalu popowego, aby nadać mu luksusową jasność, którą tak często słyszymy w utworach Top 40.

Zaawansowane techniki filtrów cyfrowych

Po opanowaniu podstaw korzystania z filtrów, istnieje wiele zaawansowanych technik, które można zacząć odkrywać.

Modulacja i automatyzacja filtrów

Modulowanie filtrów w czasie to świetny sposób na dodanie ruchu do utworu. Za pomocą LFO lub obwiedni można zautomatyzować sposób otwierania i zamykania filtra, tworząc stale ewoluujące syntezatory lub pady.

Na przykład, jeśli zastosujesz LFO do częstotliwości odcięcia filtra dolnoprzepustowego, możesz stworzyć efekt pulsowania lub zamiatania, aby dodać ruchu do statycznego dźwięku. W podobny sposób można użyć obwiedni do tworzenia dynamicznych zmian w zachowaniu filtra, z filtrem otwierającym się, gdy dźwięk staje się głośniejszy i zamykającym się, gdy staje się cichszy. Technikę tę często można usłyszeć w formie automatycznego przemiatania filtra dolnoprzepustowego w house i dubstepie, ponieważ tworzy ona ładne narastanie i zwalnianie dla dropów i przejść.

Łączenie filtrów i przetwarzanie równoległe

Układanie filtrów polega na zastosowaniu wielu filtrów do dźwięku w celu uzyskania bardziej precyzyjnej kontroli nad jego zawartością częstotliwościową. Na przykład, możesz użyć filtra górnoprzepustowego, aby wyciąć dudnienie niskich tonów, jednocześnie używając filtra dolnoprzepustowego, aby okiełznać ostre wysokie częstotliwości.

Lubię też używać filtrów w przetwarzaniu równoległym. Dzielę sygnał audio na dwie lub więcej równoległych ścieżek, stosuję różne filtry do każdej z nich, a następnie łączę je ze sobą. Na przykład, mogę zastosować filtr górnoprzepustowy do jednej kopii ścieżki basowej, aby zachować tylko średnie i wysokie szczegóły, podczas gdy używam filtra dolnoprzepustowego na innej kopii, aby skupić się na głębokich częstotliwościach basowych. Następnie łączę obie przefiltrowane wersje, aby uzyskać pełne brzmienie.

Przemyślenia końcowe

Oto twój przewodnik po filtrach cyfrowych dla początkujących! Od podstawowych filtrów górnoprzepustowych i dolnoprzepustowych po bardziej zaawansowane techniki filtrowania, takie jak modulacja i przetwarzanie równoległe, filtry pozwalają nam kształtować dźwięk w sposób, który może być zarówno techniczny, jak i bardzo kreatywny.

Kontynuując odkrywanie filtrów, nie bój się eksperymentować i przesuwać granic ich możliwości w przetwarzaniu sygnału.