• Cosa sono i filtri e perché li usiamo?
• Come usiamo i diversi filtri per modellare i suoni?
• Scopri i diversi tipi di filtri e sai quando usarli.

I filtri audio sono strumenti semplici ma potenti per modellare il suono che sono stati in uso per molto tempo, ma sono ancora molto importanti per la produzione moderna.

I filtri hanno la capacità di trasformare completamente il tono di qualsiasi audio e sono più spesso usati per rimuovere frequenze. Ma i filtri sono anche usati per migliorare e aumentare il livello delle frequenze esistenti, perché una volta che una gamma di frequenza è stata isolata, può essere aumentata.

Ci sono molti tipi diversi di filtri audio che servono a scopi diversi. Con ogni diverso tipo di filtro, troverete controlli comuni che funzionano più o meno allo stesso modo in tutti i tipi.

Anche se può sembrare intimidatorio imparare come funzionano tutti, abbiamo messo insieme questa guida per aiutarvi a facilitare nel mondo dei filtri.

In questo articolo, vedremo tutti i tipi – sia comuni che non – e li suddivideremo facilmente in modo che tu sappia esattamente cosa fanno.

P.S. Vai a questo articolo per una ripartizione dei diversi tipi di EQ.

Cos’è un filtro?

In generale, i filtri rimuovono certe frequenze dai suoni, o le isolano per aumentarle. Questo è vero almeno per i tipi di filtro più comuni, ed esattamente come modellano il suono dipenderà dalle impostazioni usate.

I filtri sono componenti importanti nella cassetta degli attrezzi del produttore – senza di loro, non avremmo equalizzatori, fasatori, compressori multibanda, e molti altri effetti fondamentali.

In effetti, i filtri si trovano nella maggior parte degli effetti in un modo o nell’altro. Ogni volta che avete bisogno di alterare il colore del tono di un suono, c’è una buona probabilità che i filtri siano coinvolti. Per esempio, quando smorziamo gli alti di un riverbero, usiamo un filtro passa-basso o un filtro shelf per farlo. Inoltre, i controlli di tono sulle chitarre elettriche sono collegati a filtri che modellano il segnale dai pickup.

I filtri sono anche molto comuni nei sintetizzatori e sono responsabili di molti suoni classici dei sintetizzatori.

Controlli comuni

Tutti i filtri si basano su pochi controlli per una vasta gamma di opzioni di modellazione del tono. Questi controlli si trovano su tutti i filtri in un modo o nell’altro, ma funzionano diversamente a seconda del tipo di filtro.

Frequenza / Cutoff / Hz

Questo è il controllo più cruciale di un filtro. Permette di impostare dove il filtro è attivo in termini di frequenze che possiamo sentire. Il termine “cutoff” è comunemente usato perché descrive meglio come certi filtri (come i filtri passa-basso e passa-alto) “roll-off” progressivamente le frequenze oltre questo punto.

Muovendo lentamente la frequenza di cutoff, siamo in grado di fare sweep di filtro che gradualmente introducono o rimuovono frequenze da un suono. Questa è una tecnica molto comune nella musica techno e house che permette ai produttori di destreggiarsi tra gli elementi senza affidarsi solo alle dissolvenze di volume.

Ecco un classico brano house di Anthony “Shake” Shakir che usa un lento sweep di filtro per tutto il primo minuto per creare movimento e slancio:

Se spostiamo la frequenza di taglio molto più velocemente, possiamo ottenere effetti wah-wah e “parlanti”. Questo non è una coincidenza – la nostra bocca è essenzialmente un filtro che modella le armoniche grezze prodotte dalla nostra cassa armonica.

La modulazione del cutoff più veloce è tipicamente fatta all’interno dei sintetizzatori, e questa è la chiave per le patch di synth bass grintosi e le pugnalate veloci. In particolare, il leggendario Roland TB-303 usa tempi di inviluppo brevi per modulare la frequenza di cutoff, una parte fondamentale del suono acid techno bass.

Questa canzone di Richie Hawtin (come Plastikman) fa grande uso del TB-303. Semplicemente spostando la frequenza di taglio, la semplice linea di basso diventa molto più interessante.

Nota che in questa canzone, il cutoff è modulato sia dall’inviluppo della 303 che dai cambiamenti manuali di Richie.

Quindi, in sintesi, la frequenza di cutoff di un filtro è dove avviene l’azione, e un’enorme quantità di interesse può essere aggiunta a un suono semplicemente spostandola.

Ma in realtà nessuna discussione sul Roland TB-303 o sui filtri “parlanti” sarebbe completa senza una comprensione della risonanza…

Resonance / Q / Emphasis / Feedback

Questo controllo aggiunge una stretta spinta intorno alla frequenza di taglio che aumenta di volume con impostazioni di risonanza più alte. Questo enfatizza il punto di cutoff, e può prendere completamente il controllo del suono quando spinto al massimo.

Alcuni filtri si “auto-oscillano” ad alte impostazioni, producendo una sinusoide che può essere utile per effetti speciali. Sulla drum machine Roland TR-808, i filtri auto-oscillanti sono usati per produrre i suoni di kick e tom piuttosto che oscillatori a pura onda sinusoidale. Spostando rapidamente la frequenza di cutoff verso il basso, la TR-808 produce suoni di percussione incisivi.

La risonanza è fortemente legata al “carattere” di un filtro, e anche piccoli cambiamenti nelle impostazioni di risonanza più basse possono fare la differenza su come viene percepito il movimento del cutoff. Considerate come la risonanza cambia la pendenza del filtro in questo esempio…

Su un EQ parametrico, come l’EQ8 di Live, la risonanza è indicata come Q. Il ruolo cambia a seconda del tipo di filtro, e non è sempre strettamente un aumento.

Questo esempio presenta una bassline fatta con l’Arturia Moog Modular V. La risonanza aumenta con ogni loop:

Pendenza / Poli

Questo determina quanto strettamente il filtro elimina le frequenze oltre il punto di cutoff e di solito si misura in dB per ottava. Un filtro con una pendenza ripida è spesso descritto come “tagliente” o “rigido”, con poca attività oltre la frequenza di taglio.

Questo controllo è raramente “variabile” a causa del modo in cui i filtri sono progettati. Questo significa che la pendenza è solitamente controllata da un interruttore o da un menu piuttosto che da una manopola come il cutoff e la risonanza.

Personalmente, noto di più la pendenza nei filtri synth quando il cutoff è modulato da un inviluppo o da un LFO. Mi piacciono le pendenze più nette per le pugnalate veloci e i pluck, e quelle più dolci per gli archi, i pad e tutto ciò che voglio che suoni “ricco”. Un roll-off acuto è anche utile per rimuovere il rimbombo da un break di batteria o da un campione di vinile quando stai usando un filtro passa-alto.

E’ comune vedere termini come 12dB e 24dB usati qui (o -12dB e -24dB). Si può anche vedere questo numero combinato con il tipo di filtro, quindi LP24 per un filtro passa-basso e BP12 per il passa-banda. Questo significa che l’attenuazione a un’ottava oltre il punto di cutoff (per esempio 880 Hz se il cutoff è 440 Hz) sarà 12 o 24 decibel più bassa delle altre frequenze fino al punto di cutoff incluso.

Misuriamo in ottave soprattutto perché è la traduzione più facile da capire. Forse siete sorpresi di vedere termini “musicali” spuntare qui. Ma c’è una forte connessione tra il modo in cui comprendiamo la musica e come percepiamo il colore generale dei toni e la struttura dell’audio. Se vuoi approfondire questo aspetto, un buon punto di partenza è guardare le serie armoniche.

Tipi di filtri audio

Ci sono molti tipi diversi di filtri che probabilmente incontrerai quando produci, mixi e usi i sintetizzatori. Come accennato, il nome di solito ti dà un’idea abbastanza buona su ciò che il filtro fa al suono. A volte, non è così chiaro, ed è sempre bene ripassare la terminologia in ogni caso.

Filtri passa-basso

Questo è probabilmente il tipo di filtro più comune. In poche parole, un filtro passa-basso fa passare le frequenze che sono più basse del cutoff, e taglia progressivamente le frequenze sopra il cutoff. Questo tipo di filtro è spesso abbreviato in LP o LPF. A volte, un filtro passa-basso è indicato come un filtro taglia-alto, in particolare sugli EQ.

Utilizziamo i filtri passa-basso per:

• Isolare il basso da una registrazione.
• Rimuovere le alte frequenze più aspre e creare calore.
• Conserva la frequenza fondamentale di un suono mentre rimuove le armoniche.
• Crea filtri passa-basso.

Una ragione per cui i filtri passa-basso sono così comuni è perché possono rimuovere le armoniche da un suono mantenendo la frequenza fondamentale. Così si può ancora mantenere il corpo di un suono mentre si tagliano alcune frequenze più alte più aspre. Questo li rende più “musicali” dei filtri passa-banda e passa-alto, che nella maggior parte dei casi attenuano le frequenze più importanti per trasmettere il tono musicale.

I filtri passa-basso possono anche far suonare la musica come se provenisse da un’altra stanza, imitando il modo in cui i bassi viaggiano attraverso le pareti mentre le frequenze più alte sono attenuate.

Se un synth deve avere un solo filtro, sarà questo. Di solito, questo è il caso dei sintetizzatori hardware analogici, dove i componenti extra possono aumentare significativamente i costi di produzione. Anche se i nostri moderni super-synth VST hanno una ricchezza di opzioni di filtro, i filtri passa-basso sono ancora i più usati.

In questo esempio audio, i suoni sono processati con filtri passa-basso, tutti con diverse impostazioni di cutoff e risonanza. Sentirai prima i suoni asciutti, poi si ripetono con il filtro.

Filtri passa-alto

Come potresti aspettarti, un filtro passa-alto è il contrario di un filtro passa-basso. Quindi in questo caso, le frequenze al di sotto del cutoff vengono rimosse mentre le frequenze più alte vengono conservate. Usiamo principalmente i filtri passa-alto per rimuovere il rimbombo e altri rumori subarmonici dagli strumenti.

È buona norma usare un filtro passa-alto per rimuovere qualsiasi frequenza al di sotto della frequenza fondamentale più bassa del tuo suono.

Per esempio, se hai una parte di chitarra che non va più in basso di 140Hz, è sicuro usare un filtro passa-alto con il cutoff posizionato appena sotto 140Hz. Questo assicura che nessuna frequenza fondamentale importante venga rimossa mentre si attenua qualsiasi rimbombo che potrebbe mangiare headroom.

Mentre alcuni sostengono che ci sono spostamenti di fase introdotti che sono dannosi per il suono (come con tutti i filtri), qualsiasi presunto svantaggio dell’uso di filtri passa-alto è ampiamente superato dai benefici offerti dalla rimozione di frequenze inferiori non necessarie.

Senza i filtri passa-alto, il mixaggio sarebbe molto più difficile, poiché il rumore e altri rumori sub-armonici mangerebbero lo spazio di testa di cui abbiamo bisogno per fornire un mix equilibrato. I nostri compressori e limitatori si basano su livelli di segnale accurati per funzionare correttamente, ma il rumore li confonde, attivandoli quando non sono necessari.

I filtri passa-alto risolvono questo problema e ci permettono di fare mix più puliti e precisi.

Utilizziamo i filtri passa-alto per:

• Rimuovere il rumore e qualsiasi altro rumore al di sotto della frequenza fondamentale più bassa di un suono.
• Rimuovere le linee di basso e la cassa quando si campiona e si fanno i mix.
• Crea la tensione prima di un drop, in modo che ci sia più impatto quando ritorna il low-end.

Qui abbiamo usato gli stessi suoni di prima attraverso un filtro passa-alto:

Filtri passa-banda

Un filtro passa-banda rimuove progressivamente le frequenze sia sotto che sopra il cutoff, facendo passare solo una stretta “banda” di audio. Sono molto utili quando è necessario isolare solo una gamma selezionata di frequenze. Anche se i filtri passa-banda possono essere approssimati combinando entrambi i filtri passa-basso e passa-alto, sono più facili da lavorare perché non hai bisogno di destreggiarti con due set di controlli.

I filtri passa-banda sono molto utili quando vengono usati in catene di effetti complessi, come i delay multitap. Avendo effetti che sono applicati solo a frequenze selezionate, possiamo creare catene molto dettagliate che non affollano il mix.

I filtri passa-banda tendono a suonare fragili e sottili, e sono utili per imitare gli altoparlanti con una gamma limitata di frequenze, come gli altoparlanti delle radiosveglie, i sistemi di interfono e le trombe. I filtri passa-banda possono essere applicati al parlato umano per farlo suonare come un vecchio telefono, e questo è ancora un effetto comunemente usato.

Ma possiamo anche usare i filtri passa-banda per isolare le componenti di bassa frequenza in un suono, o per rendere più morbidi i medio-bassi. Quindi, anche se sono ottimi per imitare altoparlanti di merda, non dimenticate che possono essere usati anche per migliorare gli elementi “caldi” di un suono.

Usiamo i filtri passa-banda per:

• Isolare ed elaborare specifiche bande di frequenza.
• Creare effetti multi-banda.
• Rendere l’audio “lo-fi” simulando vecchi altoparlanti e telefoni.
• Crea calore isolando ed esaltando i medio-bassi.

Ora ascoltiamo un filtro passa-banda che elabora i suoni che abbiamo usato:

Filtri passa-banda

Se hai indovinato che un filtro passa-banda è il contrario di un filtro passa-banda, allora hai ragione! Con un filtro band-stop, tutto viene fatto passare tranne la banda di frequenze intorno al cutoff.

Utilizzando l’impostazione Q / risonanza, è possibile “affinare” il filtro per escludere solo una stretta gamma di frequenze. Questo è utile per attenuare il feedback del microfono in ambienti dal vivo, o per rimuovere il ronzio elettrico, senza influenzare l’audio in alcun modo evidente.

I filtri band-stop sono a volte chiamati filtri band-reject o notch.

Non sono così comuni come altri tipi di filtro, come si usa principalmente solo EQ per rimuovere le frequenze indesiderate quando si lavora all’interno di una DAW. È più probabile che si trovino “sotto il cofano” all’interno di apparecchiature audio elettroniche per svolgere una funzione specifica come la rimozione del rumore di terra.

Sono, comunque, abbastanza utili per gli effetti speciali, ed è possibile creare suoni phaser modulando il cutoff con un LFO.

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Utilizziamo i filtri band-stop per:

• Eliminare le frequenze problematiche come il ground hum e il feedback microfonico.
• Crea “scoop” medi con impostazioni Q più basse.
• Crea catene di effetti tipo phaser.

Ecco un filtro band-stop in azione:

Filtri di picco

Un filtro di picco passa tutte le frequenze, ma aumenta ancora le frequenze intorno al cutoff con il controllo di risonanza. Quindi usiamo semplicemente i filtri di picco per aumentare le frequenze che ci piacciono.

Con i filtri di picco, possiamo ancora fare i classici effetti di filtro “parlante” senza rimuovere alcuna frequenza.

I filtri di picco si trovano tipicamente sugli equalizzatori, tranne che con un controllo di guadagno per aumentare e tagliare, e un controllo Q per la larghezza di banda. Quindi sono un po’ più flessibili in questo contesto, e possono non essere considerati veri filtri di picco. Per esempio, EQ8 di Ableton si riferisce a loro come “filtri a campana”.

I filtri di picco sono ancora meno comuni dei filtri band-stop, semplicemente perché di solito usiamo l’EQ per aumentare le frequenze.

Si può fare un filtro di picco mescolando l’uscita di un filtro passa-banda con il segnale dry.

Utilizziamo i filtri di picco per:

• Espandere le frequenze selezionate senza applicare alcun taglio.
• Equalizzare l’audio.
• Creare effetti di filtro risonanti “trasparenti” senza tagli.

Filtri a scaffale

I filtri a scaffale sono per aumentare o tagliare una vasta gamma di frequenze in modo uniforme, invece di farle rotolare via in un modo in cui tutto diventa progressivamente più morbido. Ci sono due tipi comuni di filtri a mensola: a mensola bassa e a mensola alta.

Un filtro a mensola bassa aumenterà (o taglierà) tutto ciò che è al di sotto della frequenza di taglio, permettendoti di controllare uniformemente le basse frequenze. Questo ti dà un miglior controllo su queste frequenze senza creare strani picchi che spiccano solo su certe note. Se siete soddisfatti del suono complessivo del vostro strumento, ma volete abbassare il sub-basso solo un po’, un filtro low-shelf farà il lavoro qui.

Inversamente, un filtro high-shelf cambierà la luminosità complessiva di un suono, e non aggiunge tanto “carattere” come il roll-off

Mentre si può essere tentati di usare solo un filtro low-pass per appianare le cose, questo può suonare innaturale su alcuni strumenti, in particolare i piatti. Usare un filtro a scaffale alto in questo caso rimuoverà la durezza preservando la luminosità.

In un equalizzatore, il controllo Q di un filtro a scaffale cambierà il modo in cui le frequenze intorno al cutoff reagiscono. Valori bassi creeranno uno scaffale “graduale”, mentre valori più alti creeranno uno scaffale “rigido” che si forma molto rapidamente dopo il punto di cutoff. È più facile usare gli occhi per capire cosa sta succedendo qui…

Ancora una volta, i filtri a mensola si trovano più comunemente all’interno di EQ e altri effetti piuttosto che da soli. Se vuoi fare il tuo filtro a mensola, prendi un filtro passa-basso o passa-alto e mescola l’uscita con il segnale secco. Basta potenziare l’uscita del filtro, e questo equivale a potenziare il filtro a scaffale.

Usiamo i filtri a scaffale per:

• Regolare i bassi e gli alti in modo uniforme, senza tagliarli completamente.
• Attenuare l’asprezza nei piatti e altri suoni brillanti.
• Bilanciare le basse frequenze di uno strumento.

Filtri All-Pass

Ecco un tipo di filtro insolito. I filtri all-pass passano tutte le frequenze, e l’impostazione di risonanza non aumenta nulla. Anche se questo sembra inutile, lo scopo di un filtro passa-tutto è di cambiare la fase dell’audio, piuttosto che il contenuto della frequenza.

Non incontriamo mai questi filtri da soli, di solito sono parte di un altro effetto. Per esempio, i phaser mescolano filtri all-pass mobili con il segnale dry per creare il loro suono caratteristico. Quando gli spostamenti di fase prodotti dai filtri passa-tutto si mescolano con il segnale secco, certe frequenze sono annullate.

I filtri passa-tutto si trovano anche in certi dispositivi di riverbero digitale per aiutare a “sfumare” il suono.

Utilizziamo i filtri passa-tutto per:

• Creare effetti come fasatori e riverberi.
• Compensare gli spostamenti di fase altrove nel percorso del segnale.
• Non molto altro!

Filtri a pettine

I filtri a pettine non sono realmente filtri nel senso tradizionale. Piuttosto, sono linee di ritardo con tempi molto brevi, di solito meno di 30ms. Quando vengono miscelati con il segnale dry, si verifica la cancellazione di fase, creando delle depressioni nello spettro audio che assomigliano a un pettine. I filtri a pettine tendono a suonare inarmonici, metallici e robotici.

Se non si chiamassero filtri, non li citeremmo in questo articolo, perché l’effetto è molto più drammatico dei filtri tradizionali. I filtri a pettine non sono strumenti di mixaggio, sono effetti speciali, e sono usati principalmente nei flanger e nei synth di modellazione fisica.

Utilizziamo i filtri a pettine per:

• Creare flanger.
• Fare suoni metallici (in particolare con il parlato per un classico effetto “robot parlante”).
• Creare synth ed effetti di modellazione fisica.

C’è un filtro perfetto?

Una cosa importante che voglio sottolineare prima di concludere è che, nonostante tutta la precisione offerta dalla tecnologia, i filtri non sono perfetti. Questo significa che non sempre si comportano esattamente come ci dicono tutti i grafici e le letture.

Per esempio, ci sono alcuni spostamenti di fase coinvolti nel processo di filtraggio, quindi anche se il filtro non sembra fare nulla, la fase dell’audio viene comunque modificata. Questo non è un grosso problema e può anche essere visto come una caratteristica desiderabile, ma troppi spostamenti di fase alla fine diventeranno evidenti se si accumulano i filtri.

Questo è il punto in cui entra in gioco l’equalizzazione a fase lineare, e questo è spesso usato nel processo di mastering per una finezza sonora che è meno invadente sul carattere generale di una canzone.

C’è anche qualcosa conosciuto come “ripple” che descrive come le frequenze sono influenzate intorno al punto di cutoff in entrambe le direzioni. Ciò significa che in un filtro passa-basso impostato a 220 Hz, anche le frequenze sotto i 220 Hz possono essere sottilmente attenuate.

A mio parere, le imperfezioni non dovrebbero essere viste come svantaggi, e questo è il motivo per cui synth come Serum hanno un mucchio di diversi filtri passa-basso che sembrano identici sulla carta ma suonano ancora diversi nella pratica.

Sommario

Allora abbiamo scoperto diversi tipi di filtri che sono tutti leggermente diversi nel concetto, con applicazioni molto diverse tra loro. Quando si mixa, si progetta il suono, o semplicemente si “risolve un problema”, è importante selezionare il tipo di filtro giusto per il lavoro.