Selv om de er et av de mest grunnleggende verktøyene som er tilgjengelige for lydingeniører, tenker vi ikke ofte på filtre. I beste fall kan vi tenke på om du skal bruke et lavpass eller høy sokkelfilter. Det er mye mer til det enn det! I denne opplæringen ser vi på de forskjellige typene analoge filtre, og hvordan de bedre kan velges i blandingsprosessen. Hvis du ikke vet forskjellen mellom "Butterworth", "elliptisk", "ripple" -les på!
For å forstå de forskjellige filterfiltrene må vi først vite hva et ideelt filter vil se ut. Hva er et ideelt filter? En som vi ikke kan oppnå!
Vanligvis, når vi refererer til et ideelt filter, snakker vi faktisk om et ideelt lavpasfilter siden lavpasfilter er byggeblokkene til alle andre filtre. Nærmere bestemt har vårt ideelle filter følgende egenskaper:
Problemet med det ideelle filteret er at vi ikke kan oppnå de ovennevnte kriteriene. Med ekte filtre må vi gjøre kompromisser, noe som fører oss til ulike tilnærminger til det ideelle filteret. Hver av disse tilnærmingene forsøker å oppnå en eller flere av de ovennevnte, og i ferd med å ofre en annen.
På grunn av disse avvikene er noen tilnærminger bedre enn andre i forskjellige situasjoner. De har også forskjellige lyder.
Uendelige impulsresponsfiltre (IIR) er de klassiske eksemplene på filtre som brukes i det analoge domenet (og har siden blitt digitalisert). Disse filtrene er referert til som IIR på grunn av det faktum at det alltid er et signal som passerer gjennom dem, uansett hvor lite. Hvorfor? Fordi disse filtrene bruker tilbakemelding!
Siden det alltid er minst en liten bit av signalet går tilbake til inngangen, løper du aldri helt ut av signalet. Praktisk sett er det et nullpunkt der signalet ikke har betydning, men det er fortsatt teknisk der.
Følgende er noen av de mer kjente IIR filtre.
Navngitt etter Stephen Butterworth, er formålet med dette filteret (noen ganger også kalt et Linkwitz-Riley filter) å være maksimalt flatt i frekvensdomenet. Hva betyr dette? Det betyr at det ikke er noen krusninger (variasjoner i gevinst) i enten passbåndet, overgangsbåndet eller stoppbåndet.
Denne funksjonen er god for å sikre en nøyaktig frekvensrespons av hvilket som helst kildesignal vi leverer inn i det. Avviket kommer i form av en svak skråning i overgangsbåndet.
Dermed er Butterworth-filtre dårlige til å dempe uønskede frekvenser. Som alle IIR-filene fremkaller Butterworths også en faseskift, men gjør det på en veldig langsom og jevn måte.
Her er en generell bruksoversikt for Butterworth-filtre:
Avledet fra Chebyshev-polynomene, er disse filtrene mer praktiske i sine funksjoner. Et type I Chebychev filter induserer rippel i passbåndet, mens en Type II fremkaller rippel i stoppbåndet. Men i motsetning til Butterworth er overgangsbåndet betydelig brattere.
Dette gjør Chebyshev bedre til å slå ut problemfrekvenser med minimal effekt på frekvensresponsen. Når det gjelder faseforskyvning, er skiftene indusert av en Chebyshev noe uregelmessig, og kan låne seg til en mer unik lyd.
Her er en generell bruksoversikt for Chebyshev:
Hvis Chebyshev er et godt allsidig filter, er Elliptical kongen av å stoppe. På bekostning av krusninger i både stopp- og passbåndet, tilbyr en Elliptical et svært bratt overgangsbånd.
Dette gjør Elliptical filtre flott for murvegg-stilfiltre eller superkirurgisk fjerning av bestemte frekvenser. Faseskiftet vil også være fargerikt med elliptiske filtre siden vekten var å ha den skarpeste overgangen mulig.
Her er en generell bruksoversikt for elliptiske:
For fase-besatt, tilbyr Bessel-filteret den beste faseresponsen til noen IIR, gitt sitt fokus på å ha en nær lineær fase-respons. Det har i tillegg fordelene med å være maksimalt flatt i frekvensområdet, som Butterworth. De har minimal ringing for å starte opp!
Så hvorfor ikke bruke det til alt? Fordi den har det verste overgangsbåndet til et hvilket som helst filter. Dette gjør det veldig upraktisk å fokusere på bestemte frekvenser.
Her er en generell bruksoversikt for Bessel-filtre:
Som du kan se, kommer IIR-filtre i mange former og smaker. Mens det er flere esoteriske motiver, er disse vanligvis de eneste filtre du vil se i analog maskinvare. Selv med spesialiserte digitale filtre (mer om neste gang) er de digitale versjonene av IIR overalt.
Forutsatt at de ble designet av en kompetent ingeniør, er det ingen grunn til at et billigere stykke utstyr eller plugin skulle høres noe annerledes enn en dyrere. Bare velg det riktige filteret for riktig jobb, og arbeidsflyten din blir mye enklere!