Share
Hoewel dit een van de meest basale gereedschappen is die beschikbaar zijn voor audio-ingenieurs, denken we niet vaak aan filters. In het beste geval kunnen we nadenken over het gebruik van een low-pass of high-shelf filter. Er is veel meer aan de hand! In deze zelfstudie bekijken we de verschillende typen analoge filters en hoe deze beter kunnen worden gekozen in het mengproces. Als u het verschil tussen "Butterworth", "elliptical", "ripple" niet kent, lees dan verder!
Om de verschillende filtervariëteiten te begrijpen, moeten we eerst weten hoe een ideaal filter er uit zou moeten zien. Wat is een ideaal filter? Een die we niet kunnen bereiken!
Meestal hebben we het bij het verwijzen naar een ideaal filter eigenlijk om een ideaal laagdoorlaatfilter, omdat laagdoorlaatfilters de bouwstenen zijn van alle andere filters. Meer specifiek heeft ons ideale filter de volgende eigenschappen:
Het probleem met het ideale filter is dat we de bovenstaande criteria niet kunnen halen. Met echte filters moeten we compromissen sluiten, die ons leiden naar verschillende benaderingen van het ideale filter. Elk van deze benaderingen probeert een of meer van de bovenstaande te bereiken en offert in het proces een andere.
Vanwege deze afwegingen zijn sommige benaderingen beter dan andere in verschillende situaties. Ze hebben ook een ander geluid.
Infinite Impulse Response Filters (IIR) zijn de klassieke voorbeelden van filters die in het analoge domein worden gebruikt (en sindsdien zijn gedigitaliseerd). Deze filters worden IIR genoemd vanwege het feit dat er altijd een signaal doorheen gaat, hoe klein ook. Waarom? Omdat deze filters feedback gebruiken!
Aangezien er altijd minstens een klein beetje signaal teruggaat naar de invoer, is er nooit echt geen signaal meer. Praktisch gezien is er een nulpunt waar het signaal er niet toe doet, maar het is er technisch nog steeds.
De volgende zijn enkele van de meer bekende IIR-filters.
Het is genoemd naar Stephen Butterworth en het doel van dit filter (soms ook een Linkwitz-Riley-filter genoemd) is om maximaal vlak te zijn in het frequentiedomein. Wat betekent dit? Het betekent dat er geen rimpel (variaties in gain) is in de pass-band, transition-band of stop-band.
Deze functie is goed voor het verzekeren van een nauwkeurige frequentierespons van elk bronsignaal dat we erin invoeren. De afweging komt in de vorm van een zachte helling in de overgangsband.
Zo zijn Butterworth-filters slecht in het verzwakken van ongewenste frequenties. Net als alle IIR-filters, veroorzaakt Butterworths ook een faseverschuiving, maar doet dit op een zeer langzame en soepele manier.
Hier is een algemene gebruiksschema voor Butterworth-filters:
Afgeleid van Chebyshev-polynomen, zijn deze filters praktischer in hun functies. Een Type I Chebychev filter induceert rimpel in de doorlaatband, terwijl een Type II rimpel induceert in de stopband. In tegenstelling tot de Butterworth is de overgangsband echter aanzienlijk steiler.
Dit maakt Chebyshev beter in het uitschakelen van probleemfrequenties met minimaal effect op de frequentierespons. Wat betreft faseverschuiving, de verschuivingen veroorzaakt door een Chebyshev zijn enigszins onregelmatig en kunnen zich lenen voor een meer uniek geluid.
Hier is een algemene gebruiksschema voor Chebyshev:
Als de Chebyshev een goed all-round filter is, dan is de elliptische trainer de koning van het stoppen. Ten koste van de rimpel in zowel de stop- als de pasband, biedt een elliptische trainer een zeer steile overgangsband.
Dit maakt elliptische filters zeer geschikt voor bakstenen muurstijlfilters of super chirurgische verwijdering van specifieke frequenties. De faseverschuiving zal ook kleurrijk worden met elliptische filters, omdat de nadruk lag op een zo scherp mogelijke overgang.
Hier is een algemene gebruiksschema voor Elliptical:
Voor de fase-geobsedeerde biedt het Bessel-filter de beste fase-respons van elke IIR, gegeven de focus op het hebben van een bijna lineaire fase-respons. Het heeft bovendien het voordeel dat het maximaal vlak is in het frequentiedomein, zoals de Butterworth. Ze hebben een minimale beltoon om op te starten!
Dus waarom zou u het niet voor alles gebruiken? Omdat het de slechtste overgangsband van elk filter heeft. Dit maakt het erg onpraktisch om je op bepaalde frequenties te concentreren.
Hier is een algemene gebruiksschema voor Bessel-filters:
Zoals u kunt zien, zijn IIR-filters er in vele vormen en smaken. Hoewel er meer esoterische ontwerpen zijn, zijn dit over het algemeen de enige filters die u in analoge hardware zult zien. Zelfs met gespecialiseerde digitale filters (meer daarover de volgende keer) zijn de digitale versies van IIR overal.
Ervan uitgaande dat ze zijn ontworpen door een competente ingenieur, is er geen reden waarom een goedkoper stuk versnelling of plug-in anders zou moeten klinken dan een duurdere. Kies gewoon het juiste filter voor de juiste klus en uw workflow wordt veel eenvoudiger!
Accentsconagua