Ljudfiltertyper (enkelt förklarade)
- Vad är filter och varför använder vi dem?
- Hur använder vi olika filter för att forma ljud?
- Finn ut de olika typerna av filter och vet när du ska använda dem.
Audiofilter är enkla men kraftfulla verktyg för att forma ljudet som har använts under lång tid, men som fortfarande är mycket viktiga för modern produktion.
Filter har förmågan att helt omvandla tonen i vilket ljud som helst och används oftast för att ta bort frekvenser. Men filter används också för att förbättra och öka nivån på befintliga frekvenser, för när ett frekvensområde väl har isolerats kan det sedan förstärkas.
Det finns många olika typer av ljudfilter som tjänar olika syften. Med varje olika filtertyp hittar du gemensamma kontroller som fungerar på mer eller mindre samma sätt för alla typer.
Och även om det kan verka skrämmande att lära sig hur de alla fungerar har vi sammanställt den här guiden för att underlätta för dig att komma in i filtervärlden.
I den här artikeln tittar vi på alla typer – både vanliga och ovanliga – och bryter ner dem på ett enkelt sätt så att du vet exakt vad de gör.
P.S. Gå till den här artikeln för en uppdelning av de olika typerna av EQ:er.
Vad är ett filter?
I allmänhet tar filter bort vissa frekvenser från ljud eller isolerar dem för att förstärkas. Detta gäller åtminstone för de vanligaste filtertyperna, och exakt hur de formar ljudet beror på vilka inställningar som används.
Filter är viktiga komponenter i producentens verktygslåda – utan dem skulle vi inte ha EQ:er, fasers, multibandskompressorer och många andra grundläggande effekter.
Förresten finns filter i de flesta effekter på ett eller annat sätt. Varje gång du behöver ändra tonfärgen i ett ljud finns det en god chans att filter är inblandade. När vi till exempel dämpar de höga tonerna i ett reverb använder vi ett lågpass- eller shelf-filter för att göra detta. Dessutom är tonkontroller på elgitarrer anslutna till filter som formar signalen från pickuperna.
Filter är också mycket vanliga i syntar och är ansvariga för många klassiska synthljud.
Gemensamma kontroller
Alla filter förlitar sig på ett fåtal kontroller för att få ett brett utbud av tonformningsmöjligheter. Dessa kontroller finns på alla filter på ett eller annat sätt men fungerar olika beroende på typ av filter.
Frekvens / Cutoff / Hz
Detta är den mest avgörande kontrollen för ett filter. Den låter dig ställa in var filtret är aktivt när det gäller de frekvenser vi kan höra. Termen ”cutoff” används vanligen eftersom den bäst beskriver hur vissa filter (t.ex. lågpass- och högpassfilter) successivt ”rullar av” frekvenserna bortom denna punkt.
Då vi långsamt flyttar cutoff-frekvensen kan vi göra filtersvepningar som gradvis introducerar eller tar bort frekvenser från ett ljud. Detta är en mycket vanlig teknik i techno- och housemusik som gör det möjligt för producenter att jonglera med element utan att bara förlita sig på volymfades.
Här är ett klassiskt housespår av Anthony ”Shake” Shakir som använder sig av en långsam filtersvepning under hela den första minuten för att skapa rörelse och momentum:
Om vi flyttar cutoff-frekvensen mycket snabbare kan vi få wah-wah- och ”talande” effekter. Detta är ingen tillfällighet – våra munnar är i huvudsak filter som formar de råa övertoner som produceras av vår röstlådan.
Snabbare cutoff-modulering görs vanligtvis inne i syntar, och detta är nyckeln till piggare synthbas-patchar och snabba stabs. I synnerhet den legendariska Roland TB-303 använder korta kuverttider för att modulera cutoff-frekvensen, en viktig del av det sura technobasljudet.
Den här låten av Richie Hawtin (som Plastikman) utnyttjar TB-303 på ett bra sätt. Bara genom att flytta cutoff-frekvensen blir den enkla baslinjen mycket mer intressant.
Bemärk att i den här låten moduleras cutoff-frekvensen både av 303:ans envelope och av manuella ändringar av Richie.
Så sammanfattningsvis kan man säga att cutoff-frekvensen på ett filter är den plats där det händer, och att det går att lägga till en stor mängd intresse till ett ljud bara genom att flytta runt den.
Men egentligen skulle ingen diskussion om Roland TB-303 eller ”talande” filter vara komplett utan en förståelse för resonans…
Resonans / Q / Emphasis / Feedback
Den här reglaget lägger till en smal förstärkning runt cutoff-frekvensen som ökar i volym med högre resonansinställningar. Detta betonar cutoff-punkten och kan helt ta över ljudet när det trycks till max.
Vissa filter kommer att ”självoscillera” vid höga inställningar och producera en sinusvåg som kan vara användbar för specialeffekter. På trummaskinen Roland TR-808 används självoscillerande filter för att producera kick- och tom-ljuden i stället för rena sinusvågsoscillatorer. Genom att snabbt svepa cutoff-frekvensen nedåt producerar TR-808 punchy slagverksljud.
Resonans är starkt kopplad till ett filters ”karaktär”, och även små förändringar i lägre resonansinställningar kan göra skillnad för hur cutoff-rörelsen uppfattas. Tänk på hur resonans ändrar filterets lutning i det här exemplet…
På en parametrisk EQ, som Lives EQ8, kallas resonans för Q. Rollen förändras beroende på filtertyp och är inte alltid strikt en boost.
Det här exemplet visar en baslinje gjord med Arturia Moog Modular V. Resonansen ökar med varje slinga:
Slope / Poles
Detta bestämmer hur strikt filtret rullar bort frekvenserna bortom cutoff-punkten och mäts vanligtvis i dB per oktav. Ett filter med en brant lutning beskrivs ofta som ”skarpt” eller ”strikt”, med liten aktivitet bortom avgränsningsfrekvensen.
Denna kontroll är sällan ”variabel” på grund av hur filter är konstruerade. Det betyder att lutningen vanligtvis styrs av en strömbrytare eller meny snarare än en ratt som cutoff och resonans.
Personligen lägger jag märke till lutningen mer i syntfilter när cutoff-modulen moduleras av en envelope eller LFO. Jag gillar skarpare lutningar för snabba stabs och plucks, och mildare för strängar, pads och allt som jag vill ska låta ”fylligt”. En skarp roll-off är också praktisk för att ta bort rungande från en trumpaus eller ett vinylprov när du använder ett högpassfilter.
Det är vanligt att se termer som 12dB och 24dB användas här (eller -12dB och -24dB). Du kan också se det här numret kombinerat med filtertypen, så LP24 för ett lågpassfilter och BP12 för bandpass. Det betyder att dämpningen vid en oktav bortom brytpunkten (t.ex. 880 Hz om brytpunkten är 440 Hz) kommer att vara 12 eller 24 decibel lägre än de andra frekvenserna fram till och med brytpunkten.
Vi mäter i oktaver mestadels bara för att det är den enklaste översättningen att förstå. Du kanske är förvånad över att se ”musikaliska” termer dyka upp här. Men det finns ett starkt samband mellan hur vi förstår musik och hur vi uppfattar ljudets allmänna tonfärg och textur. Om du vill fördjupa dig i detta är ett bra ställe att börja med att titta på den harmoniska serien.
Audiofiltertyper
Det finns många olika filtertyper som du sannolikt kommer att stöta på när du producerar, mixar och använder syntar. Som nämnts brukar namnet ge dig en ganska bra uppfattning om vad filtret gör med ljudet. Ibland är det inte så tydligt, och det är alltid bra att fräscha upp terminologin i alla fall.
Lågpassfilter
Detta är utan tvekan den vanligaste filtertypen. Enkelt uttryckt släpper ett lågpassfilter igenom frekvenser som är lägre än avgränsningen och skär successivt av frekvenser över avgränsningen. Denna filtertyp förkortas ofta till bara LP eller LPF. Ibland kallas ett lågpassfilter för high-cut-filter, särskilt på EQs.
Vi använder lågpassfilter för att:
- Isolera basen från en inspelning.
- Föra bort hårdare höga frekvenser och skapa värme.
- Bevara grundfrekvensen i ett ljud samtidigt som man tar bort övertoner.
- Skapa filter med låg hylla.
En anledning till att lågpassfilter är så vanliga är att de kan ta bort övertoner från ett ljud samtidigt som de behåller grundfrekvensen. Så du kan fortfarande behålla kroppen i ett ljud samtidigt som du skär av några hårdare högre frekvenser. Detta gör dem mer ”musikaliska” än band- och högpassfilter, som i de flesta fall dämpar de viktigaste frekvenserna för att förmedla musikalisk tonhöjd.
Lågpassfilter kan också få musiken att låta som om den kommer från ett annat rum, genom att efterlikna det sätt på vilket basen rör sig genom väggar medan högre frekvenser dämpas.
Om en synt bara ska ha ett filter, så ska det vara det här. Vanligtvis är detta fallet med analoga hårdvarusyntar, där extra komponenter kan öka produktionskostnaderna avsevärt. Även om våra moderna VST supersyntar har en mängd filteralternativ är lågpassfilter fortfarande de mest använda.
I det här ljudexemplet bearbetas ljud med lågpassfilter, alla med varierande cutoff- och resonansinställningar. Du hör de torra ljuden först, sedan upprepas de med filtret.
Högpassfilter
Som du kanske förväntar dig är ett högpassfilter motsatsen till ett lågpassfilter. Så i det här fallet avlägsnas frekvenser under cutoff-värdet medan högre frekvenser bevaras. Vi använder främst högpassfilter för att ta bort rumble och annat subharmoniskt brus från instrument.
Det är bra att använda ett högpassfilter för att ta bort alla frekvenser som ligger under den lägsta grundfrekvensen i ljudet.
Om du till exempel har en gitarrstämma som inte går lägre än 140 Hz är det säkert att använda ett högpassfilter med cutoff-värdet placerat strax under 140 Hz. Detta säkerställer att inga viktiga grundfrekvenser tas bort samtidigt som det dämpar eventuella skvalp som skulle kunna äta upp headroom.
Och även om vissa hävdar att det införs fasförskjutningar som är skadliga för ljudet (som med alla filter), så uppvägs de förmodade nackdelarna med att använda högpassfilter i hög grad av fördelarna som uppstår genom att onödiga lägre frekvenser tas bort.
Om det inte fanns högpassfilter skulle det vara mycket svårare att mixa, eftersom rumble och andra subharmoniska ljud skulle äta upp det utrymme vi behöver för att leverera en balanserad mix. Våra kompressorer och limiters är beroende av exakta signalnivåer för att fungera korrekt, men rumble förvirrar dem och aktiverar dem när de inte behövs.
Högpassfilter löser det här problemet och gör det möjligt för oss att göra renare, stramare mixar.
Vi använder högpassfilter för att:
- Förhindra rumble och annat buller som ligger under den lägsta grundläggande frekvensen i ett ljud.
- Förhindra basgångar och kickdrummar när vi tar prov och gör mixar.
- Skapa spänning före en drop, så att det blir mer effekt när lågfrekvensen återkommer.
Här har vi använt samma ljud som tidigare som körs genom ett högpassfilter:
Bandpassfilter
Ett bandpassfilter tar successivt bort frekvenser både under och ovanför cutoff-gränsen, vilket gör att endast ett smalt ”band” av ljudet passerar. De är mycket praktiska när du behöver isolera endast ett utvalt intervall av frekvenser. Även om bandpassfilter också kan approximeras genom att kombinera både låg- och högpassfilter är de lättare att arbeta med eftersom du inte behöver jonglera med två uppsättningar kontroller.
Bandpassfilter är mycket praktiska när de används i komplexa effektkedjor, till exempel multitap-delays. Genom att ha effekter som bara tillämpas på utvalda frekvenser kan vi skapa mycket detaljerade kedjor som inte tränger sig på mixen.
Bandpassfilter tenderar att låta sprött och plötsligt och är användbara för att imitera högtalare med ett begränsat frekvensområde, t.ex. klockradiohögtalare, intercom-system och bullhorn. Bandpassfilter kan tillämpas på mänskligt tal för att låta som en gammal telefon, och detta är fortfarande en vanligt förekommande effekt.
Men vi kan också använda bandpassfilter för att isolera lågfrekventa komponenter i ett ljud, eller för att mjuka upp de låga mellanregistren. Så även om de är bra för att imitera usla högtalare, glöm inte att de också kan användas för att förstärka de ”varma” elementen i ett ljud.
Vi använder bandpassfilter för att:
- Isolera och bearbeta specifika frekvensband.
- Skapa multibandseffekter.
- Göra ljudet ”lo-fi” genom att simulera gamla högtalare och telefoner.
- Skapa värme genom att isolera och förstärka låga mellanregister.
Nu ska vi lyssna på hur ett bandpassfilter bearbetar ljuden vi har använt:
Bandstoppfilter
Om du gissade att ett bandstoppfilter är motsatsen till ett bandpassfilter, så har du rätt! Med ett bandstoppsfilter släpps allting igenom utom det band av frekvenser som ligger runt avgränsningen.
Med hjälp av Q/resonansinställningen kan du ”skärpa” filtret så att det bara skärmar av ett smalt frekvensområde. Detta är användbart för att dämpa mikrofonåterkoppling i live-miljöer eller för att ta bort elektriskt surr, utan att påverka ljudet på något märkbart sätt.
Bandstoppfilter kallas ibland för bandavvisnings- eller notchfilter.
De är inte lika vanliga som andra filtertyper, eftersom vi oftast bara använder EQ för att ta bort oönskade frekvenser när vi arbetar i en DAW. De finns snarare ”under huven” inuti elektronisk ljudutrustning för att utföra en specifik funktion som att ta bort markbrus.
De är dock ganska användbara för specialeffekter, och du kan göra phaserljud genom att modulera cutoff med ett LFO.
Är det fusk att använda Synth Presets? Nej (här är varför)
Vi använder bandstoppfilter för att:
- Föra bort problematiska frekvenser som jordbrumma och mikrofonåterkoppling.
- Skapa ”scoops” i mitten med lägre Q-inställningar.
- Skapa phaser-liknande effektkedjor.
Här är ett bandstoppfilter i aktion:
Peak-filter
Ett peak-filter släpper igenom alla frekvenser, men förstärker ändå frekvenserna runt cutoff med resonansreglaget. Så vi använder helt enkelt peak-filter för att förstärka de frekvenser vi gillar.
Med peak-filter kan vi fortfarande göra klassiska ”talande” filtereffekter utan att ta bort några frekvenser.
Peak-filter finns typiskt på equalizers, förutom med en förstärkningsregulator för förstärkningar och nedskärningar, och en Q-regulator för bandbredd. Så de är lite mer flexibla i det här sammanhanget och kanske inte betraktas som riktiga peak-filter. Abletons EQ8 hänvisar till exempel till dem som ”bell filters”.
Peak-filter är ännu mindre vanliga än bandstoppfilter, helt enkelt för att vi vanligtvis bara använder EQ för att öka frekvenser istället.
Du kan göra ett peak-filter genom att blanda utgången från ett bandpassfilter med den torra signalen.
Vi använder toppfilter för att:
- Boosta valda frekvenser utan att applicera några skärningar.
- Utjämna ljud.
- Skapa ”genomskinliga” resonansfiltereffekter utan skärningar.
Hyllfiltren
Shelf-filter är till för att förstärka eller skära av ett brett spektrum av frekvenser jämnt, i stället för att rulla av dem på ett sätt där allting blir progressivt mjukare. Det finns två vanliga typer av shelf-filter: low shelf och high shelf.
Ett low shelf-filter förstärker (eller skär av) allt under cutoff-frekvensen, vilket gör att du kan styra lågfrekvensen jämnt. Detta ger dig bättre kontroll över dessa frekvenser utan att skapa några konstiga toppar som bara sticker ut på vissa toner. Om du är nöjd med det övergripande ljudet på ditt instrument men vill rulla tillbaka subbasen bara en aning, kommer ett low-shelf-filter att göra jobbet här.
Omvänt kommer ett high-shelf-filter att förändra den övergripande ljusstyrkan i ett ljud, och lägger inte till lika mycket ”karaktär” som avrullningen
Och även om det kan vara frestande att bara använda ett lågpassfilter för att jämna ut saker och ting, så kan det låta onaturligt på vissa instrument, särskilt cymbaler. Genom att använda ett high-shelf-filter i det här fallet tar du bort hårdhet samtidigt som du bevarar ljusstyrkan.
Inom en equalizer ändrar Q-reglaget på ett shelf-filter hur frekvenserna runt avstängningsgränsen reagerar. Låga värden kommer att skapa en ”gradvis” shelf, medan högre värden kommer att skapa en ”strikt” shelf som bildas mycket snabbt efter cutoff-punkten. Det är lättast att bara använda ögonen för att förstå vad som händer här…
Ennu en gång, shelf-filter är vanligare inom EQ och andra effekter än på egen hand. Om du vill göra ett eget shelf-filter, skaffa ett låg- eller högpassfilter och blanda utgången med den torra signalen. Öka helt enkelt utgången från filtret, vilket motsvarar att öka shelf-filtret.
Vi använder shelf-filter för att:
- Justera bas och diskant jämnt, utan att skära bort dem helt och hållet.
- Dämpa hårdhet i cymbaler och andra ljusa ljud.
- Balansera den låga delen av ett instrument.
Allpassfilter
Här är en ovanlig filtertyp. Allpassfilter släpper igenom alla frekvenser, och resonansinställningen förstärker ingenting. Även om detta låter meningslöst är syftet med ett allpassfilter att ändra ljudets fas, snarare än frekvensinnehållet.
Vi stöter egentligen aldrig på dessa filter på egen hand, vanligtvis är de en del av en annan effekt. Till exempel blandar fasers rörliga allpassfilter med den torra signalen för att skapa sitt signaturljud. När de fasförskjutningar som produceras av allpassfiltren blandas med den torra signalen upphävs vissa frekvenser.
Allpassfilter finns också i vissa digitala reverbenheter för att hjälpa till att ”sudda ut” ljudet.
Vi använder allpassfilter för att:
- Skapa effekter som fasers och reverb.
- Kompensera för fasförskjutningar på andra ställen i signalvägen.
- Inte så mycket annat!
Kammarfilter
Kammarfilter är egentligen inte filter i traditionell mening. De är snarare fördröjningslinjer med mycket korta tider, vanligtvis mindre än 30 ms. När de blandas med den torra signalen uppstår fasavbrott, vilket skapar dalar i ljudspektrumet som liknar en kam. Kamfilter tenderar att låta oharmoniska, metalliska och robotliknande.
Om de inte kallades filter skulle vi inte nämna dem i den här artikeln, eftersom effekten är mycket mer dramatisk än traditionella filter. Kamfilter är inte mixverktyg, de är specialeffekter och används främst i flangers och syntar med fysisk modellering.
Vi använder kamfilter för att:
- Skapa flangers.
- Skapa metalliska ljud (särskilt med tal för en klassisk ”talande robot”-effekt).
- Göra fysiska modelleringssyntar och effekter.
Ins there a perfect filter?
En viktig sak som jag vill påpeka innan vi avslutar är att trots all den precision som tekniken ger oss är filter inte perfekta. Det betyder att de inte alltid beter sig exakt som alla grafer och avläsningar berättar för oss.
Till exempel finns det vissa fasförskjutningar inblandade i filtreringsprocessen, så även om filtret inte låter som om det gör något, ändras ljudets fas ändå. Detta är ingen stor sak och kan till och med ses som en önskvärd egenskap, men för mycket fasförskjutning kommer så småningom att bli märkbar om du staplar på filtren.
Det är här som den linjära fas-EQ:n kommer in i bilden, och den används ofta i mastering-processen för att få en ljudlig finess som är mindre påträngande på den övergripande karaktären hos en låt.
Det finns också något som kallas för ”ripple”, vilket beskriver hur frekvenser påverkas runt avstängningspunkten i båda riktningarna. Det betyder att i ett lågpassfilter inställt på 220 Hz kan även frekvenser under 220 Hz dämpas subtilt.
I min mening bör inte ofullkomligheter ses som nackdelar, och det är därför synthar som Serum har ett gäng olika lågpassfilter som verkar identiska på pappret men som ändå låter olika i praktiken.
Sammanfattning
Så vi har upptäckt flera olika filtertyper som alla är lite olika i konceptet, med enormt olika tillämpningar för varandra. Vid mixning, ljuddesign eller helt enkelt ”problemlösning” är det viktigt att välja rätt filtertyp för jobbet.