Share
Obwohl sie eines der grundlegendsten Werkzeuge für Audioingenieure sind, denken wir oft nicht an Filter. Am besten überlegen wir uns, ob Sie einen Tiefpass- oder einen Hochregalfilter verwenden. Es ist noch viel mehr als das! In diesem Lernprogramm werden die verschiedenen Arten von analogen Filtern und deren Auswahl beim Mischen beschrieben. Wenn Sie den Unterschied zwischen "Butterworth", "Elliptical", "Ripple" -Lesen nicht kennen!
Um die verschiedenen Filtervarianten zu verstehen, müssen wir zunächst wissen, wie ein idealer Filter aussehen würde. Was ist ein idealer Filter? Eine, die wir nicht erreichen können!
Wenn wir von einem idealen Filter sprechen, sprechen wir in der Regel von einem idealen Tiefpassfilter, da Tiefpassfilter die Bausteine aller anderen Filter sind. Unser idealer Filter hat insbesondere die folgenden Eigenschaften:
Das Problem mit dem idealen Filter ist, dass wir die oben genannten Kriterien nicht erfüllen können. Bei echten Filtern müssen wir Kompromisse eingehen, die uns zu verschiedenen Annäherungen an den idealen Filter führen. Jede dieser Annäherungen versucht, eine oder mehrere der oben genannten zu erreichen, und opfert dabei eine andere.
Aufgrund dieser Kompromisse sind einige Annäherungen in verschiedenen Situationen besser als andere. Sie haben auch unterschiedliche Sounds.
Infinite Impulse Response Filter (IIR) sind die klassischen Beispiele für Filter, die im analogen Bereich verwendet werden (und seitdem digitalisiert wurden). Diese Filter werden als IIR bezeichnet, da immer ein Signal durch sie hindurchgeht, egal wie klein sie sind. Warum? Weil diese Filter Feedback verwenden!
Da immer mindestens ein kleines Signal zum Eingang zurückkehrt, ist das Signal nie wirklich leer. In der Praxis gibt es einen Nullpunkt, an dem das Signal keine Rolle spielt, aber technisch gesehen noch vorhanden ist.
Im Folgenden sind einige der bekannteren IIR-Filter aufgeführt.
Benannt nach Stephen Butterworth besteht der Zweck dieses Filters (manchmal auch als Linkwitz-Riley-Filter bezeichnet) darin, im Frequenzbereich maximal flach zu sein. Was bedeutet das? Dies bedeutet, dass es weder im Durchlassbereich, im Übergangsband oder im Sperrbereich eine Welligkeit (Schwankungen der Verstärkung) gibt.
Diese Funktion ist gut, um eine genaue Frequenzantwort des Quellensignals sicherzustellen, das wir in das Signal einspeisen. Der Kompromiss erfolgt in Form einer leichten Neigung im Übergangsbereich.
Somit sind Butterworth-Filter schlecht bei der Dämpfung unerwünschter Frequenzen. Wie alle IIR-Filter induzieren Butterworths auch eine Phasenverschiebung, jedoch sehr langsam und sanft.
Hier ist eine allgemeine Übersicht über die Butterworth-Filter:
Diese von Chebyshev-Polynomen abgeleiteten Filter sind in ihren Eigenschaften praktischer. Ein Chebychev-Filter vom Typ I induziert eine Welligkeit im Durchlassbereich, während ein Typ II eine Welligkeit im Stoppband induziert. Im Gegensatz zu Butterworth ist das Übergangsband jedoch deutlich steiler.
Dies macht es Chebyshev besser, Problemfrequenzen mit einem minimalen Einfluss auf den Frequenzgang auszuschalten. Was die Phasenverschiebung angeht, so sind die durch einen Chebyshev hervorgerufenen Verschiebungen etwas unregelmäßig und können sich für einen einzigartigeren Klang eignen.
Hier ist eine allgemeine Übersicht über die Verwendung von Chebyshev:
Wenn der Chebyshev ein guter Allround-Filter ist, dann ist der Elliptical der König des Stoppens. Auf Kosten der Welligkeit in den Stopp- und Durchlassbereichen bietet ein Elliptical ein sehr steiles Übergangsband.
Dadurch eignen sich elliptische Filter hervorragend für Ziegelmauer-Filter oder für das superchirurgische Entfernen bestimmter Frequenzen. Die Phasenverschiebung wird auch bei elliptischen Filtern farbig sein, da der Schwerpunkt auf dem möglichst scharfen Übergang lag.
Hier ist eine allgemeine Verwendung für Elliptical:
Für die besessenen Phasen bietet der Bessel-Filter die beste Phasenantwort aller IIR, da er sich auf eine nahezu lineare Phasenantwort konzentriert. Es hat außerdem den Vorteil, dass es wie der Butterworth im Frequenzbereich maximal flach ist. Sie haben ein minimales Klingeln!
Warum also nicht für alles? Weil es das schlechteste Übergangsband eines Filters hat. Dies macht es sehr unpraktisch, sich auf bestimmte Frequenzen zu konzentrieren.
Hier ist eine allgemeine Verwendung für Bessel-Filter:
Wie Sie sehen können, gibt es IIR-Filter in vielen Formen und Geschmacksrichtungen. Es gibt zwar mehr esoterische Designs, aber normalerweise sind dies die einzigen Filter, die Sie in analoger Hardware sehen können. Selbst mit speziellen digitalen Filtern (mehr zum nächsten Mal) sind die digitalen Versionen von IIR überall verfügbar.
Angenommen, sie wurden von einem kompetenten Ingenieur entworfen, es gibt keinen Grund, warum ein billigeres Gerät oder Plugin anders klingt als ein teureres. Wählen Sie einfach den richtigen Filter für den richtigen Job aus, und Ihr Workflow wird wesentlich einfacher!
Accentsconagua