• O que são filtros e porque os usamos?
• Como usamos filtros diferentes para moldar sons?
• Encontre os diferentes tipos de filtros e saiba quando usá-los.

Os filtros de áudio são ferramentas simples mas poderosas para moldar som que estão em uso há muito tempo, mas ainda são muito importantes para a produção moderna.

Os filtros têm a capacidade de transformar completamente o tom de qualquer áudio e são mais freqüentemente usados para remover freqüências. Mas os filtros também são utilizados para melhorar e aumentar o nível das frequências existentes, pois uma vez que uma gama de frequências tenha sido isolada, pode então ser impulsionada.

Existem muitos tipos diferentes de filtros de áudio que servem diferentes propósitos. Com cada tipo de filtro diferente, você encontrará controles comuns que funcionam mais ou menos da mesma maneira em todos os tipos.

Embora possa parecer intimidante aprender como todos eles funcionam, reunimos este guia para ajudá-lo a entrar mais facilmente no mundo dos filtros.

Neste artigo, vamos olhar para todos os tipos – comuns e incomuns – e quebrá-los facilmente para que você saiba exatamente o que eles fazem.

P.S. Vá até este artigo para uma quebra dos diferentes tipos de EQs.

O que é um filtro?

Em geral, os filtros removem certas freqüências dos sons, ou isolam-nas para aumentar. Isto é pelo menos verdade para os tipos de filtros mais comuns, e exatamente como eles moldam o som dependerá das configurações usadas.

Filtros são componentes importantes na caixa de ferramentas do produtor – sem eles, não teríamos EQs, phasers, compressores multibandas, e muitos outros efeitos fundamentais.

De fato, filtros são encontrados na maioria dos efeitos de uma forma ou de outra. Sempre que você precisar alterar a cor do tom de um som, há uma boa chance de que os filtros estejam envolvidos. Por exemplo, quando amortecemos os altos em um reverb, usamos um filtro de baixa passagem ou de prateleira para fazer isso. Além disso, os controles de tom nas guitarras elétricas são conectados a filtros que moldam o sinal dos captadores.

Filtros também são muito comuns em sintetizadores e são responsáveis por muitos sons de sintetizadores clássicos.

Controles Comuns

Todos os filtros dependem de apenas alguns controles para uma ampla gama de opções de modelagem de tom. Estes controles são encontrados em todos os filtros de uma forma ou de outra, mas funcionam de forma diferente dependendo do tipo de filtro.

Frequência / Corte / Hz

Este é o controle mais crucial de um filtro. Ele permite definir onde o filtro está ativo em termos das freqüências que podemos ouvir. O termo “cutoff” é comumente usado porque descreve melhor como certos filtros (tais como filtros de passagem baixa e alta) “rolam” progressivamente as frequências para além deste ponto.

Ao mover lentamente a frequência de corte, somos capazes de fazer varreduras de filtros que gradualmente introduzem ou removem frequências de um som. Esta é uma técnica muito comum na música techno e house que permite aos produtores fazer malabarismos com elementos sem depender apenas do volume desvanecido.

Aqui está uma faixa house clássica de Anthony “Shake” Shakir que usa um varrimento lento do filtro durante todo o primeiro minuto para criar movimento e momento:

Se movermos a frequência de corte muito mais rápido, podemos obter efeitos wah-wah e “falantes”. Isto não é coincidência – as nossas bocas são essencialmente filtros que moldam os harmónicos brutos produzidos pela nossa caixa de voz.

Modulação de corte mais rápida é normalmente feita dentro dos sintetizadores, e esta é a chave para os baixos de sintetizadores arrancados e as facadas rápidas. Em particular, o lendário Roland TB-303 usa curtos tempos de envelope para modular a frequência de corte, uma parte chave do som do baixo techno ácido.

Esta música de Richie Hawtin (como Plastikman) faz um grande uso do TB-303. Apenas movendo a frequência de corte, o bassline simples torna-se muito mais interessante.

Note que nesta música, o corte está sendo modulado tanto pelo envelope do 303 como por mudanças manuais de Richie.

Então, em resumo, a frequência de corte de um filtro é onde a ação acontece, e uma enorme quantidade de interesse pode ser adicionada a um som apenas movendo-o de um lado para o outro.

Mas realmente nenhuma discussão sobre os filtros Roland TB-303 ou “falantes” estaria completa sem um entendimento de ressonância…

Resonância / Q / Ênfase / Feedback

Este controle adiciona um pequeno impulso em torno da freqüência de corte que aumenta de volume com configurações de ressonância mais altas. Isto enfatiza o ponto de corte, e pode assumir completamente o som quando empurrado para o max.

Alguns filtros irão “se auto-selar” em configurações altas, produzindo uma onda senoidal que pode ser útil para efeitos especiais. Na máquina Roland TR-808, os filtros auto oscilantes são usados para produzir os sons de kick e tom, em vez dos osciladores de onda senoidal pura. Ao varrer rapidamente a frequência de corte para baixo, a TR-808 produz sons de percussão perfurada.

Resonância está fortemente ligada ao “carácter” de um filtro, e mesmo pequenas alterações nas definições de ressonância mais baixa podem fazer uma diferença na forma como o movimento de corte é percebido. Considere como a ressonância muda a inclinação do filtro neste exemplo…

Em um EQ paramétrico, como o EQ8 do Live, a ressonância é referida como Q. O papel muda dependendo do tipo de filtro, e nem sempre é estritamente um impulso.

Este exemplo apresenta uma bassline feita com o Arturia Moog Modular V. A ressonância aumenta com cada laço:

Inclinação / Pólos

Esta determina o quão estritamente o filtro rola as frequências para além do ponto de corte e é normalmente medido em dB por oitava. Um filtro com uma inclinação íngreme é frequentemente descrito como sendo “cortante” ou “rigoroso”, com pouca actividade para além da frequência de corte.

Este controlo raramente é “variável” devido à forma como os filtros são concebidos. Isto significa que a inclinação é normalmente controlada por um interruptor ou menu em vez de um botão como o corte e ressonância.

Pessoalmente, eu noto a inclinação mais em filtros synth quando o corte está sendo modulado por um envelope ou LFO. Eu gosto de inclinações mais afiadas para facadas rápidas e arranhões, e mais suaves para cordas, almofadas, e qualquer coisa que eu queira soar “rico”. Um roll-off afiado também é útil para remover o ruído de uma quebra de bateria ou amostra de vinil quando você está usando um filtro passa-alto.

É comum ver termos como 12dB e 24dB usados aqui (ou -12dB e -24dB). Você também pode ver este número combinado com o tipo de filtro, então LP24 para um filtro passa-baixo e BP12 para passa-banda. Isto significa que a atenuação em uma oitava além do ponto de corte (por exemplo 880 Hz se o ponto de corte for 440 Hz) será 12 ou 24 decibéis inferior às outras frequências até e incluindo o ponto de corte.

Medimos em oitavas principalmente porque é a tradução mais fácil de entender. Talvez você se surpreenda de ver termos “musicais” aparecerem aqui. Mas há uma forte ligação entre a forma como entendemos a música e como percebemos a cor e textura geral dos tons do áudio. Se você quiser entrar mais nisto, um bom lugar para começar é olhar para a série harmônica.

Tipos de filtros de áudio

Existem muitos tipos diferentes de filtros que você provavelmente encontrará ao produzir, mixar e usar sintetizadores. Como mencionado, o nome geralmente lhe dá uma boa idéia sobre o que o filtro faz ao som. Às vezes, não é tão claro, e é sempre bom para escovar a terminologia de qualquer maneira.

Filtros Passa-baixo

Esse é sem dúvida o tipo de filtro mais comum. Simplificando, um filtro passa baixas freqüências que são inferiores ao corte, e progressivamente corta as freqüências acima do corte. Este tipo de filtro é frequentemente abreviado para apenas LP ou LPF. Às vezes, um filtro passa-baixo é referido como um filtro passa-alto, particularmente em EQs.

Usamos filtros passa-baixo para:

• Isolar os graves de uma gravação.
• Remover freqüências altas mais severas e criar calor.
• Preservar a frequência fundamental de um som enquanto se remove harmónicos.
• Criar filtros de baixo-padrão.

Uma razão pela qual os filtros de baixo-padrão são tão comuns é porque podem remover harmónicos de um som enquanto se mantém a frequência fundamental. Assim, você ainda pode manter o corpo de um som enquanto corta algumas freqüências mais severas. Isto torna-os mais “musicais” que os filtros banda e passa-altos, o que na maioria dos casos atenua as frequências mais importantes para transmitir o tom musical.

Os filtros passa-baixo também podem fazer a música soar como se viesse de outra sala, imitando a forma como os graves atravessam as paredes enquanto as frequências mais altas são atenuadas.

Se um sintetizador só vai ter um filtro, vai ser este. Normalmente, este é o caso dos sintetizadores de hardware analógicos, onde componentes extras podem aumentar significativamente os custos de produção. Mesmo que nossos modernos super-sínteses VST tenham uma grande variedade de opções de filtros, os filtros low-pass ainda são os mais usados.

Neste exemplo de áudio, os sons são processados com filtros low-pass, todos com ajustes variados de corte e ressonância. Você ouvirá os sons secos primeiro, depois eles se repetem com o filtro.

Filtros passa-altos

Como você pode esperar, um filtro passa-altos é o oposto de um filtro passa-baixo. Portanto, neste caso, as freqüências abaixo do corte são removidas enquanto as freqüências mais altas são preservadas. Usamos principalmente filtros passa-altos para remover o ruído de ronco e outros ruídos sub-harmônicos dos instrumentos.

É uma boa prática usar um filtro passa-alto para remover qualquer frequência abaixo da frequência fundamental mais baixa do seu som.

Por exemplo, se você tiver uma parte de guitarra que não vá abaixo de 140Hz, é seguro usar um filtro passa-alto com o corte posicionado um pouco abaixo de 140Hz. Isto assegura que nenhuma frequência fundamental importante seja removida enquanto atenua qualquer ruído que possa consumir a altura.

Embora alguns argumentem que existem mudanças de fase introduzidas que são prejudiciais ao som (como em todos os filtros), qualquer suposta desvantagem de usar filtros passa-altos é largamente compensada pelos benefícios proporcionados pela remoção de frequências mais baixas desnecessárias.

Sem filtros passa-altos, a mistura seria muito mais difícil, uma vez que o ruído sub-harmónico e outros ruídos consumiria a altura necessária para fornecer uma mistura equilibrada. Os nossos compressores e limitadores dependem de níveis de sinal precisos para funcionar correctamente, mas o rumble confunde-os, activando-os quando não são necessários.

Filtros passa-altos resolvem este problema e permitem-nos fazer misturas mais limpas e apertadas.

Usamos filtros passa-altos para:

• Remover o rumble e qualquer outro ruído abaixo da mais baixa frequência fundamental de um som.
• Remover linhas de base e tambores de pontapés ao recolher amostras e fazer misturas.
• Criar tensão antes de uma queda, para que haja mais impacto quando o lowend retorna.

Aqui usamos os mesmos sons que antes de passar por um filtro passa-alto:

Filtros passa-banda

Um filtro passa-banda remove progressivamente frequências tanto abaixo como acima do corte, passando apenas uma “banda” estreita de áudio. Eles são muito úteis quando você precisa isolar apenas uma faixa selecionada de freqüências. Embora os filtros passa-banda também possam ser aproximados combinando ambos os filtros passa-banda, eles são mais fáceis de trabalhar já que você não precisa fazer malabarismos com dois conjuntos de controles.

Filtros passa-banda são muito úteis quando usados em cadeias de efeitos complexos, tais como atrasos multitap. Tendo efeitos que são aplicados apenas para selecionar freqüências, podemos criar cadeias muito detalhadas que não lotam a mistura.

Filtros passa-banda tendem a soar frágeis e estanhinhos, e são úteis para imitar alto-falantes com uma gama limitada de freqüências, como alto-falantes de rádio-relógio, sistemas de intercomunicação e bullhorns. Filtros passa-banda podem ser aplicados à fala humana para soar como um telefone antigo, e este ainda é um efeito comumente usado.

Mas também podemos usar filtros passa-banda para isolar componentes de baixa freqüência em um som, ou para afrouxar os médios baixos. Portanto, mesmo que eles sejam ótimos para imitar alto-falantes ruins, não esqueça que eles podem ser usados para melhorar os elementos “quentes” de um som também.

Usamos filtros passa-banda para:

• Isolar e processar bandas de freqüência específicas.
• Criar efeitos multi-banda.
• Fazer áudio “lo-fi” simulando alto-falantes e telefones antigos.
• Criar calor isolando e potenciando as bandas baixas.

Agora vamos ouvir um filtro passa-banda processar os sons que temos usado:

Filtros passa-banda

Se você adivinhou que um filtro passa-banda é o oposto de um filtro passa-banda, então você está certo! Com um filtro band-stop, tudo é passado, excepto a banda de frequências em torno do corte.

Usando o ajuste Q / ressonância, você pode “afiar” o filtro para marcar apenas uma faixa estreita de frequências. Isto é útil para atenuar o feedback do microfone em configurações ao vivo, ou para remover o zumbido elétrico, sem afetar o áudio de nenhuma forma perceptível.

Filtros de parada de banda são às vezes chamados de filtros de rejeição de banda ou de entalhe.

Não são tão comuns quanto outros tipos de filtros, pois na maioria das vezes usamos apenas o EQ para remover freqüências indesejadas quando trabalhamos dentro de um DAW. É mais provável que sejam encontrados “debaixo do capô” dentro do equipamento de áudio electrónico para executar uma função específica como a remoção de ruído de terra.

São, no entanto, bastante úteis para efeitos especiais, e pode fazer sons de phaser modulando o corte com um LFO.

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Usamos filtros de paragem de banda para:

• Remover frequências problemáticas, tais como o zumbido da terra e o feedback do microfone.
• Criar “scoops” médios com definições Q mais baixas.
• Criar cadeias de efeito tipo phaser.

Existe um filtro de paragem de banda em acção:

Filtros de pico

Um filtro de pico passa todas as frequências, mas ainda aumenta as frequências em torno do corte com o controlo de ressonância. Então nós simplesmente usamos filtros de pico para aumentar as freqüências que gostamos.

Com filtros de pico, ainda podemos fazer efeitos de filtro clássico “falante” sem remover nenhuma freqüência.

Filtros de pico são tipicamente encontrados em equalizadores, exceto com um controle de ganho para aumentos e cortes, e um controle Q para largura de banda. Portanto, eles são um pouco mais flexíveis neste contexto, e podem não ser considerados verdadeiros filtros de pico. Por exemplo, o EQ8 de Ableton refere-se a eles como “bell filters”.

Os filtros de pico são ainda menos comuns do que os filtros band-stop, simplesmente porque nós normalmente usamos apenas o EQ para aumentar as frequências em vez disso.

Você pode fazer um filtro de pico misturando a saída de um filtro band-pass com o sinal seco.

Utilizamos filtros de pico para:

• Passar frequências seleccionadas sem aplicar quaisquer cortes.
• Equalizar áudio.
• Criar efeitos de filtro ressonantes “transparentes” sem cortes.

Filtros de prateleira

Filtros de prateleira são para impulsionar ou cortar uma ampla gama de frequências uniformemente, em vez de os enrolar de uma forma em que tudo se torna progressivamente mais suave. Existem dois tipos comuns de filtros de prateleira: prateleira baixa e prateleira alta.

Um filtro de prateleira baixa irá impulsionar (ou cortar) tudo abaixo da frequência de corte, permitindo-lhe controlar uniformemente a prateleira baixa. Isto dá-lhe um melhor controlo sobre estas frequências sem criar picos estranhos que se destacam apenas em certas notas. Se estiver satisfeito com o som geral do seu instrumento mas quiser reverter o sub-baixo apenas um toque, um filtro de prateleira baixa fará o trabalho aqui.

Conversamente, um filtro de prateleira alta alterará o brilho geral de um som, e não adiciona tanto “carácter” como o roll-off

Embora possa ser tentador usar apenas um filtro de prateleira baixa para suavizar as coisas, isto pode soar não natural em certos instrumentos, particularmente nos pratos. Usando um filtro de prateleira alta neste caso removerá a dureza enquanto preserva o brilho.

Inte num equalizador, o controle Q de um filtro de prateleira irá mudar a forma como as frequências em torno do corte reagem. Valores baixos criarão uma prateleira “gradual”, enquanto valores mais altos criarão uma prateleira “estrita” que se forma muito rapidamente após o ponto de corte. É mais fácil usar seus olhos para ajudar a entender o que está acontecendo aqui…

Once novamente, filtros de prateleira são mais comumente encontrados dentro do EQ e outros efeitos do que por si só. Se você quiser fazer seu próprio filtro de prateleira, obtenha um filtro de passagem baixa ou alta, e misture a saída com o sinal seco. Basta aumentar a saída do filtro, e isto é equivalente a aumentar a prateleira.

Usamos filtros de prateleira para:

• Ajustar os graves e agudos uniformemente, sem cortá-los completamente.
• Atenuar a dureza em címbalos e outros sons brilhantes.
• Balancear o baixo de um instrumento.

Filtros Passa-Alto

Existe um tipo de filtro pouco usual. Os filtros passa-tudo passam todas as frequências, e a definição de ressonância não aumenta nada. Enquanto isso parece inútil, o propósito de um filtro passa-tudo é mudar a fase do áudio, ao invés do conteúdo da freqüência.

Na verdade nunca encontramos esses filtros por conta própria, geralmente eles são parte de outro efeito. Por exemplo, os phasers misturam os filtros passa-tudo em movimento com o sinal seco para criar a sua assinatura sonora. À medida que as mudanças de fase produzidas pelos filtros passa-tudo se misturam com o sinal seco, certas frequências são canceladas.

Os filtros passa-tudo também são encontrados em certos dispositivos digitais reverberantes para ajudar a “embaçar” o som.

Usamos filtros passa-tudo para:

• Criar efeitos como phasers e reverberação.
• Compensar mudanças de fase em outros lugares no caminho do sinal.
• Não há muito mais!

Filtros passa-tudo

Filtros passa-tudo não são realmente filtros no sentido tradicional. Ao contrário, eles são linhas de atraso com tempos muito curtos, geralmente menos de 30ms. Quando misturado com o sinal seco, ocorre o cancelamento de fase, criando canais no espectro de áudio que se assemelham a um pente. Filtros de pente tendem a soar inarmônicos, metálicos e robóticos.

Se eles não fossem chamados de filtros, não os mencionaríamos neste artigo, pois o efeito é muito mais dramático do que os filtros tradicionais. Os filtros de pente não são ferramentas de mistura, eles são efeitos especiais, e são usados principalmente em flangers e sintetizadores de modelagem física.

Usamos filtros de pente para:

• Criar flangers.
• Fazer sons metálicos (particularmente com a fala para um efeito clássico de “robô falante”).

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• Faça modelos físicos de sintetizadores e efeitos.

Is There A Perfect Filter?

Uma coisa importante que quero salientar antes de terminarmos é que, apesar de toda a precisão proporcionada pela tecnologia, os filtros não são perfeitos. Isto significa que nem sempre se comportam exactamente como todos os gráficos e leituras nos dizem.

Por exemplo, há certas mudanças de fase envolvidas no processo de filtragem, por isso mesmo que o filtro não soe como se estivesse a fazer alguma coisa, a fase do áudio ainda é alterada. Isto não é um grande negócio e pode até ser visto como uma característica desejável, mas demasiados deslocamentos de fase eventualmente se tornarão perceptíveis se você empilhar nos filtros.

É aqui que o EQ linear de fase entra em jogo, e isto é frequentemente usado no processo de masterização para finura sônica que é menos intrusiva no caráter geral de uma canção.

Há também algo conhecido como “ondulação” que descreve como as freqüências são afetadas em torno do ponto de corte em qualquer direção. Significa que em um filtro passa-baixo definido para 220 Hz, mesmo frequências abaixo de 220 Hz podem ser subtilmente atenuadas.

Na minha opinião, imperfeições não devem ser vistas como desvantagens, e é por isso que sintetizadores como o Soro têm um monte de filtros passa-baixo diferentes que parecem idênticos no papel mas ainda soam diferentes na prática.

Sumário

Então descobrimos vários tipos diferentes de filtros que são todos ligeiramente diferentes no conceito, com aplicações vastamente diferentes uns dos outros. Ao misturar, projetar som, ou simplesmente “resolver problemas”, é importante selecionar o tipo de filtro certo para o trabalho.