• Qu’est-ce que les filtres et pourquoi les utilisons-nous ?
• Comment utilisons-nous différents filtres pour façonner les sons ?
• Découvrez les différents types de filtres et sachez quand les utiliser.

Les filtres audio sont des outils simples mais puissants pour façonner le son qui sont utilisés depuis longtemps, mais qui sont toujours très importants pour la production moderne.

Les filtres ont la capacité de transformer complètement le ton de n’importe quel audio et sont le plus souvent utilisés pour supprimer des fréquences. Mais les filtres sont également utilisés pour améliorer et augmenter le niveau des fréquences existantes, car une fois qu’une plage de fréquences a été isolée, elle peut ensuite être boostée.

Il existe de nombreux types de filtres audio différents qui servent différents objectifs. Avec chaque type de filtre différent, vous trouverez des commandes communes qui fonctionnent plus ou moins de la même manière pour tous les types.

Bien qu’il puisse sembler intimidant d’apprendre comment ils fonctionnent tous, nous avons élaboré ce guide pour vous faciliter l’accès au monde des filtres.

Dans cet article, nous examinerons tous les types – à la fois communs et peu communs – et nous les décomposerons facilement afin que vous sachiez exactement ce qu’ils font.

P.S. Dirigez-vous vers cet article pour une ventilation des différents types d’égaliseurs.

Qu’est-ce qu’un filtre ?

En général, les filtres suppriment certaines fréquences des sons, ou les isolent pour les amplifier. Ceci est au moins vrai pour les types de filtres les plus courants, et la façon exacte dont ils façonnent le son dépendra des paramètres utilisés.

Les filtres sont des composants importants dans la boîte à outils du producteur – sans eux, nous n’aurions pas d’égaliseurs, de phasers, de compresseurs multibandes et de nombreux autres effets fondamentaux.

En fait, les filtres se trouvent dans la plupart des effets d’une manière ou d’une autre. Chaque fois que vous avez besoin de modifier la couleur de tonalité d’un son, il y a de bonnes chances que des filtres soient impliqués. Par exemple, lorsque nous atténuons les aigus d’une réverbération, nous utilisons un filtre passe-bas ou un filtre d’étagère. De même, les commandes de tonalité des guitares électriques sont connectées à des filtres qui façonnent le signal des micros.

Les filtres sont également très courants dans les synthétiseurs et sont responsables de nombreux sons classiques de synthétiseurs.

Contrôles communs

Tous les filtres reposent sur quelques contrôles seulement pour une large gamme d’options de façonnage de la tonalité. Ces contrôles se trouvent sur tous les filtres d’une manière ou d’une autre, mais fonctionnent différemment selon le type de filtre.

Fréquence / Cutoff / Hz

C’est le contrôle le plus crucial d’un filtre. Elle vous permet de définir où le filtre est actif en termes de fréquences que nous pouvons entendre. Le terme « cutoff » est couramment utilisé car il décrit le mieux la façon dont certains filtres (tels que les filtres passe-bas et passe-haut) « roll-off » progressivement les fréquences au-delà de ce point.

En déplaçant lentement la fréquence de coupure, nous sommes en mesure de faire des balayages de filtre qui introduisent ou suppriment progressivement des fréquences d’un son. Il s’agit d’une technique très courante dans la techno et la musique house qui permet aux producteurs de jongler avec les éléments sans se contenter des fondus de volume.

Voici un morceau house classique d’Anthony « Shake » Shakir qui utilise un balayage de filtre lent tout au long de la première minute pour créer du mouvement et de l’élan :

Si nous déplaçons la fréquence de coupure beaucoup plus rapidement, nous pouvons obtenir des effets wah-wah et « parlants ». Ce n’est pas une coïncidence – nos bouches sont essentiellement des filtres qui façonnent les harmoniques brutes produites par notre boîte vocale.

Une modulation plus rapide de la fréquence de coupure se fait généralement à l’intérieur des synthétiseurs, et c’est la clé des patchs de basse synthétiques plucky et des stabs rapides. En particulier, le légendaire Roland TB-303 utilise des temps d’enveloppe courts pour moduler la fréquence de coupure, un élément clé du son de basse techno acide.

Cette chanson de Richie Hawtin (sous le nom de Plastikman) fait un grand usage du TB-303. Juste en déplaçant la fréquence de coupure, la simple ligne de basse devient beaucoup plus intéressante.

Notez que dans cette chanson, la coupure est modulée à la fois par l’enveloppe du 303 et par des changements manuels par Richie.

Donc en résumé, la fréquence de coupure d’un filtre est l’endroit où l’action se produit, et une énorme quantité d’intérêt peut être ajoutée à un son juste en la déplaçant.

Mais vraiment aucune discussion sur le Roland TB-303 ou les filtres « parlants » ne serait complète sans une compréhension de la résonance…

Résonance / Q / Emphasis / Feedback

Ce contrôle ajoute un étroit boost autour de la fréquence de coupure qui augmente en volume avec des réglages de résonance plus élevés. Cela accentue le point de coupure, et peut complètement prendre le contrôle du son lorsqu’il est poussé au maximum.

Certains filtres « s’auto-oscillent » à des réglages élevés, produisant une onde sinusoïdale qui peut être utile pour des effets spéciaux. Sur la boîte à rythmes Roland TR-808, des filtres auto-oscillants sont utilisés pour produire les sons de kick et de tom plutôt que des oscillateurs à onde sinusoïdale pure. En balayant rapidement la fréquence de coupure vers le bas, le TR-808 produit des sons de percussion punchy.

La résonance est fortement liée au « caractère » d’un filtre, et même de petits changements dans les réglages de résonance inférieurs peuvent faire une différence dans la façon dont le mouvement de coupure est perçu. Considérez comment la résonance change la pente du filtre dans cet exemple…

Sur un égaliseur paramétrique, tel que l’EQ8 de Live, la résonance est désignée par Q. Le rôle change selon le type de filtre, et n’est pas toujours strictement un boost.

Cet exemple présente une ligne de basse réalisée avec le Arturia Moog Modular V. La résonance augmente avec chaque boucle :

Pente / Pôles

Cela détermine la rigueur avec laquelle le filtre retranche les fréquences au-delà du point de coupure et est généralement mesuré en dB par octave. Un filtre avec une pente raide est souvent décrit comme étant « pointu » ou « strict », avec peu d’activité au-delà de la fréquence de coupure.

Ce contrôle est rarement « variable » en raison de la façon dont les filtres sont conçus. Cela signifie que la pente est généralement contrôlée par un commutateur ou un menu plutôt que par un bouton comme la coupure et la résonance.

Personnellement, je remarque plus la pente dans les filtres de synthé lorsque la coupure est modulée par une enveloppe ou un LFO. J’aime les pentes plus aiguës pour les stabs et les plucks rapides, et les plus douces pour les cordes, les pads et tout ce que je veux sonner « riche ». Un roll-off aigu est également pratique pour supprimer le grondement d’un break de batterie ou d’un échantillon de vinyle lorsque vous utilisez un filtre passe-haut.

Il est courant de voir des termes comme 12dB et 24dB utilisés ici (ou -12dB et -24dB). Vous pouvez également voir ce nombre combiné avec le type de filtre, donc LP24 pour un filtre passe-bas et BP12 pour un filtre passe-bande. Cela signifie que l’atténuation à une octave au-delà du point de coupure (par exemple 880 Hz si la coupure est de 440 Hz) sera de 12 ou 24 décibels inférieure aux autres fréquences jusqu’au point de coupure inclus.

Nous mesurons en octaves surtout parce que c’est la traduction la plus facile à comprendre. Vous êtes peut-être surpris de voir apparaître des termes « musicaux » ici. Mais il existe un lien étroit entre la façon dont nous comprenons la musique et la façon dont nous percevons la couleur et la texture générales du son. Si vous voulez approfondir ce sujet, un bon endroit pour commencer est de regarder les séries harmoniques.

Types de filtres audio

Il existe de nombreux types de filtres différents que vous êtes susceptibles de rencontrer lors de la production, du mixage et de l’utilisation de synthétiseurs. Comme mentionné, le nom vous donne généralement une assez bonne idée de ce que le filtre fait au son. Parfois, ce n’est pas si clair, et il est toujours bon de réviser sa terminologie de toute façon.

Filtres passe-bas

C’est sans doute le type de filtre le plus courant. En termes simples, un filtre passe-bas laisse passer les fréquences inférieures à la coupure, et coupe progressivement les fréquences supérieures à la coupure. Ce type de filtre est souvent abrégé en LP ou LPF. Parfois, un filtre passe-bas est appelé filtre coupe-haut, notamment sur les égaliseurs.

Nous utilisons les filtres passe-bas pour :

• Isoler les basses d’un enregistrement.
• Supprimer les hautes fréquences plus rudes et créer de la chaleur.
• Préserver la fréquence fondamentale d’un son tout en supprimant les harmoniques.
• Créer des filtres passe-bas.

Une des raisons pour lesquelles les filtres passe-bas sont si courants est qu’ils peuvent supprimer les harmoniques d’un son tout en conservant la fréquence fondamentale. Vous pouvez donc conserver le corps d’un son tout en coupant certaines fréquences supérieures plus dures. Cela les rend plus « musicaux » que les filtres passe-bande et passe-haut, qui dans la plupart des cas atténueront les fréquences les plus importantes pour transmettre la hauteur musicale.

Les filtres passe-bas peuvent également faire sonner la musique comme si elle venait d’une autre pièce, imitant la façon dont les basses se déplacent à travers les murs alors que les fréquences plus élevées sont atténuées.

Si un synthé ne doit avoir qu’un seul filtre, ce sera celui-ci. Habituellement, c’est le cas avec les synthés matériels analogiques, où les composants supplémentaires peuvent augmenter considérablement les coûts de production. Même si nos super-synthés VST modernes disposent d’une multitude d’options de filtres, les filtres passe-bas restent les plus utilisés.

Dans cet exemple audio, les sons sont traités avec des filtres passe-bas, tous avec des réglages de coupure et de résonance variables. Vous entendrez d’abord les sons secs, puis ils se répètent avec le filtre.

Filtres passe-haut

Comme vous pouvez vous y attendre, un filtre passe-haut est l’opposé d’un filtre passe-bas. Donc, dans ce cas, les fréquences inférieures à la coupure sont supprimées tandis que les fréquences supérieures sont préservées. Nous utilisons principalement les filtres passe-haut pour supprimer les grondements et autres bruits subharmoniques des instruments.

C’est une bonne pratique d’utiliser un filtre passe-haut pour supprimer toutes les fréquences inférieures à la plus basse fréquence fondamentale de votre son.

Par exemple, si vous avez une partie de guitare qui ne descend pas plus bas que 140Hz, il est sûr d’utiliser un filtre passe-haut avec la coupure positionnée juste en dessous de 140Hz. Cela garantit qu’aucune fréquence fondamentale importante n’est supprimée tout en atténuant tout grondement qui pourrait manger la marge de tête.

Bien que certains prétendent qu’il y a des déphasages introduits qui sont préjudiciables au son (comme avec tous les filtres), tous les inconvénients supposés de l’utilisation de filtres passe-haut sont largement compensés par les avantages offerts par la suppression des basses fréquences inutiles.

Sans filtres passe-haut, le mixage serait beaucoup plus difficile, car les grondements et autres bruits subharmoniques mangeraient la marge de tête dont nous avons besoin pour offrir un mixage équilibré. Nos compresseurs et limiteurs comptent sur des niveaux de signal précis pour fonctionner correctement, mais le grondement les perturbe, les activant lorsqu’ils ne sont pas nécessaires.

Les filtres passe-haut résolvent ce problème et nous permettent de faire des mixages plus propres et plus serrés.

Nous utilisons des filtres passe-haut pour :

• Supprimer le grondement et tout autre bruit inférieur à la plus basse fréquence fondamentale d’un son.
• Supprimer les lignes de basse et les grosses caisses lors de l’échantillonnage et des mixages.
• Créer de la tension avant un drop, afin qu’il y ait plus d’impact lorsque les basses fréquences reviennent.

Nous avons utilisé ici les mêmes sons que précédemment en les faisant passer par un filtre passe-haut :

Filtres passe-bande

Un filtre passe-bande supprime progressivement les fréquences situées en dessous et au-dessus de la coupure, ne laissant passer qu’une « bande » étroite d’audio. Ils sont très pratiques lorsque vous avez besoin d’isoler seulement une gamme sélectionnée de fréquences. Bien que les filtres passe-bande puissent également être approximés en combinant des filtres passe-bas et passe-haut, ils sont plus faciles à travailler car vous n’avez pas besoin de jongler avec deux ensembles de commandes.

Les filtres passe-bande sont très pratiques lorsqu’ils sont utilisés dans des chaînes d’effets complexes, comme les délais multitap. En ayant des effets qui ne sont appliqués qu’à des fréquences sélectionnées, nous pouvons créer des chaînes très détaillées qui n’encombrent pas le mixage.

Les filtres passe-bande ont tendance à produire un son cassant et étriqué, et sont utiles pour imiter des haut-parleurs avec une gamme limitée de fréquences, comme les haut-parleurs de radio-réveil, les systèmes d’interphone et les porte-voix. Les filtres passe-bande peuvent être appliqués à la parole humaine pour sonner comme un vieux téléphone, et c’est encore un effet couramment utilisé.

Mais nous pouvons également utiliser les filtres passe-bande pour isoler les composantes de basse fréquence dans un son, ou pour gonfler les bas-médiums. Donc, même s’ils sont parfaits pour imiter des haut-parleurs merdiques, n’oubliez pas qu’ils peuvent aussi être utilisés pour améliorer les éléments « chauds » d’un son.

Nous utilisons les filtres passe-bande pour :

• Isoler et traiter des bandes de fréquences spécifiques.
• Créer des effets multi-bandes.
• Rendre l’audio « lo-fi » en simulant de vieux haut-parleurs et téléphones.
• Créer de la chaleur en isolant et en amplifiant les bas-médiums.

Maintenant, écoutons un filtre passe-bande traiter les sons que nous avons utilisés :

Filtres coupe-bande

Si vous avez deviné qu’un filtre coupe-bande est l’opposé d’un filtre passe-bande, vous avez raison ! Avec un filtre coupe-bande, tout passe sauf la bande de fréquences autour de la coupure.

En utilisant le réglage Q / résonance, vous pouvez « aiguiser » le filtre pour ne couper qu’une gamme étroite de fréquences. Ceci est utile pour atténuer le retour de micro dans les configurations en direct, ou pour supprimer le bourdonnement électrique, sans affecter l’audio de manière perceptible.

Les filtres coupe-bande sont parfois appelés filtres de rejet de bande ou filtres coupe-bande.

Ils ne sont pas aussi communs que les autres types de filtres, car nous utilisons principalement juste l’égalisation pour supprimer les fréquences indésirables lorsque nous travaillons à l’intérieur d’un DAW. Ils sont plus susceptibles d’être trouvés « sous le capot » à l’intérieur d’un équipement audio électronique pour effectuer une fonction spécifique comme la suppression du bruit de fond.

Ils sont, cependant, assez utiles pour les effets spéciaux, et vous pouvez faire des sons de phaser en modulant la coupure avec un LFO.

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Nous utilisons des filtres coupe-bande pour :

• Supprimer les fréquences problématiques telles que le ronflement de masse et le retour micro.
• Créer des « scoops » médians avec des réglages de Q inférieurs.
• Créer des chaînes d’effets de type phaser.

Voici un filtre coupe-bande en action :

Filtres de crête

Un filtre de crête passe toutes les fréquences, mais booste quand même les fréquences autour de la coupure avec le contrôle de résonance. Nous utilisons donc simplement les filtres de crête pour booster les fréquences que nous aimons.

Avec les filtres de crête, nous pouvons toujours faire des effets de filtre « parlant » classiques sans supprimer aucune fréquence.

Les filtres de crête se trouvent généralement sur les égaliseurs, sauf qu’ils ont un contrôle de gain pour les boosts et les coupures, et un contrôle Q pour la bande passante. Ils sont donc un peu plus flexibles dans ce contexte, et peuvent ne pas être considérés comme de véritables filtres de crête. Par exemple, l’EQ8 d’Ableton les désigne comme des « filtres en cloche ».

Les filtres de crête sont encore moins courants que les filtres coupe-bande, tout simplement parce que nous utilisons généralement simplement l’égaliseur pour booster les fréquences à la place.

Vous pouvez fabriquer un filtre de crête en mélangeant la sortie d’un filtre passe-bande avec le signal sec.

Nous utilisons les filtres de crête pour :

• Augmenter les fréquences sélectionnées sans appliquer de coupures.
• Egaliser l’audio.
• Créer des effets de filtre résonnant « transparent » sans coupures.

Filtres d’étagère

Les filtres d’étagère permettent d’augmenter ou de couper une large gamme de fréquences de manière uniforme, au lieu de les faire rouler de manière à ce que tout devienne progressivement plus doux. Il existe deux types courants de filtres de plateau : le plateau bas et le plateau haut.

Un filtre de plateau bas amplifie (ou coupe) tout ce qui se trouve en dessous de la fréquence de coupure, ce qui vous permet de contrôler uniformément les basses fréquences. Cela vous donne un meilleur contrôle sur ces fréquences sans créer de pics bizarres qui ne ressortent que sur certaines notes. Si vous êtes satisfait du son global de votre instrument, mais que vous voulez réduire les sous-basses juste un peu, un filtre à plateau bas fera le travail ici.

À l’inverse, un filtre à plateau haut changera la luminosité globale d’un son, et n’ajoute pas autant de « caractère » que le roll-off

Bien qu’il puisse être tentant d’utiliser simplement un filtre passe-bas pour lisser les choses, cela peut sonner de manière peu naturelle sur certains instruments, en particulier les cymbales. L’utilisation d’un filtre à plateau élevé dans ce cas supprimera la dureté tout en préservant la luminosité.

Dans un égaliseur, le contrôle Q d’un filtre à plateau modifiera la réaction des fréquences autour de la coupure. Des valeurs faibles créeront un plateau « graduel », tandis que des valeurs plus élevées créeront un plateau « strict » qui se forme très rapidement après le point de coupure. Il est plus facile de simplement utiliser vos yeux pour aider à comprendre ce qui se passe ici…

Encore une fois, les filtres de plateau se trouvent plus couramment à l’intérieur d’égaliseurs et d’autres effets plutôt que seuls. Si vous voulez faire votre propre filtre de plateau, obtenez un filtre passe-bas ou passe-haut, et mélangez la sortie avec le signal sec. Il suffit de booster la sortie du filtre, et cela équivaut à booster le shelf.

Nous utilisons les filtres de shelf pour :

• Ajuster les basses et les aigus de manière uniforme, sans les couper entièrement.
• Atténuer la dureté des cymbales et d’autres sons brillants.
• Equilibrer les basses d’un instrument.

Filtres passe-tout

Voici un type de filtre inhabituel. Les filtres passe-tout laissent passer toutes les fréquences, et le réglage de résonance ne renforce rien. Bien que cela semble inutile, le but d’un filtre passe-tout est de changer la phase de l’audio, plutôt que le contenu en fréquence.

Nous ne rencontrons pas vraiment ces filtres seuls, généralement ils font partie d’un autre effet. Par exemple, les phasers mélangent des filtres passe-tout mobiles avec le signal sec pour créer leur signature sonore. Comme les déphasages produits par les filtres passe-tout se mélangent au signal sec, certaines fréquences sont annulées.

Les filtres passe-tout se trouvent également dans certains dispositifs de réverbération numérique pour aider à « brouiller » le son.

Nous utilisons les filtres passe-tout pour :

• Créer des effets tels que les phasers et la réverbération.
• Compenser les déphasages ailleurs dans le chemin du signal.
• Pas grand chose d’autre !

Filtres en peigne

Les filtres en peigne ne sont pas vraiment des filtres au sens traditionnel du terme. Ce sont plutôt des lignes de retard avec des temps très courts, généralement inférieurs à 30ms. Lorsqu’elles sont mélangées avec le signal sec, une annulation de phase se produit, créant des creux dans le spectre audio ressemblant à un peigne. Les filtres en peigne ont tendance à produire un son inharmonique, métallique et robotique.

S’ils ne s’appelaient pas filtres, nous ne les mentionnerions pas dans cet article, car leur effet est bien plus spectaculaire que celui des filtres traditionnels. Les filtres en peigne ne sont pas des outils de mixage, ce sont des effets spéciaux, et sont principalement utilisés dans les flangers et les synthés à modélisation physique.

Nous utilisons les filtres en peigne pour :

• Créer des flangers.
• Faire des sons métalliques (notamment avec la parole pour un effet classique de « robot parlant »).
• Faire des synthés et des effets de modélisation physique.

Y a-t-il un filtre parfait ?

Une chose importante que je veux souligner avant de conclure est que, malgré toute la précision permise par la technologie, les filtres ne sont pas parfaits. Cela signifie qu’ils ne se comportent pas toujours exactement comme tous les graphiques et les lectures nous le disent.

Par exemple, il y a certains déphasages impliqués dans le processus de filtrage, donc même si le filtre ne semble pas faire quoi que ce soit, la phase de l’audio est quand même modifiée. Ce n’est pas une affaire énorme et peut même être considéré comme une caractéristique souhaitable, mais trop de déphasage finira par devenir perceptible si vous empilez les filtres.

C’est là que l’égalisation de phase linéaire entre en jeu, et cela est souvent utilisé dans le processus de mastering pour une finesse sonore qui est moins intrusive sur le caractère global d’une chanson.

Il y a aussi quelque chose connu sous le nom de « ripple » qui décrit comment les fréquences sont affectées autour du point de coupure dans les deux sens. Ce qui signifie que dans un filtre passe-bas réglé sur 220 Hz, même les fréquences inférieures à 220 Hz peuvent être subtilement atténuées.

À mon avis, les imperfections ne devraient pas être considérées comme des inconvénients, et c’est pourquoi les synthés comme Serum ont un tas de filtres passe-bas différents qui semblent identiques sur le papier mais qui sonnent toujours différemment dans la pratique.

Sommaire

Nous avons donc découvert plusieurs types de filtres différents qui sont tous légèrement différents dans le concept, avec des applications largement différentes les unes des autres. Lors du mixage, du sound design, ou simplement de la « résolution de problèmes », il est important de sélectionner le bon type de filtre pour le travail.