Фильтры играют жизненно важную роль во многих областях, таких как обработка звука, связь и электроника, выступая в роли «волшебников» обработки сигналов. Они избирательно усиливают (усиливают) или ослабляют (ослабляют/ослабляют) энергию сигналов в определенных диапазонах частот, тем самым точно формируя спектральные характеристики звука и изменяя его воспринимаемое качество. Понимание принципов и применения фильтров является ключом к улучшению качества звука. В этой статье подробно описаны некоторые наиболее распространенные фундаментальные типы фильтров в области аудио и их основные функции.
I. Полочные фильтры: регулировка общей энергии полосы
Полочные фильтры усиливают или ослабляют всю полосу частот на одной стороне (низких или высоких частотах) указанной частоты среза. Изменение усиления наиболее выражено вблизи частоты среза, а затем постепенно приближается к стабильному значению (образуя «полку»), влияя на частотный спектр к одному концу (низкому или высокому).
Фильтр низкой полки
- Затронутая группа:В первую очередь влияет нанизкая-частотаобластьнижечастота среза (fc).
- Функция:Можетспособствовать ростуиливырезать/ослаблятьобщий уровень энергии низкочастотных-сигналов.
- Аналогия:Действует как глобальная «ручка управления басами».
- Ключевые параметры:Частота среза (fc), значение усиления (усиление - положительное для усиления, отрицательное для ослабления), наклон (наклон - влияет на крутизну области перехода, обычно измеряется в дБ/октава).
- Типичные применения:
- Усиление низких частот:Усиление мощи и полноты таких инструментов, как бас-гитара или бас-барабан в музыке, компенсация недостаточного-низкого диапазона в системах записи или воспроизведения.
- Обрезка низких частот:Ослабление чрезмерной низкочастотной-частотной энергии (например, грохота, шума кондиционера, шагов) для уменьшения мутности и улучшения общей четкости. Обычно используется для очистки низкочастотных-шумов в записях вокала или инструментов.
Фильтр с высокой полкой
- Затронутая группа:В первую очередь влияет навысокая-частотаобластьвышечастота среза (fc).
- Функция:Можетспособствовать ростуиливырезать/ослаблятьобщий уровень энергии высокочастотных-сигналов.
- Аналогия:Действует как глобальная «ручка управления высокими частотами».
- Ключевые параметры:Частота среза (fc), Значение усиления (Gain), Наклон (Slope).
- Типичные применения:
- Повышение высоких частот:Добавляя звуку "воздушности", яркости и ясности, подчеркивая-частотные детали, такие как шипение голоса, тарелки или гармоники струнных инструментов.
- Обрезание высоких частот:Смягчение резких, пронзительных звуков (например, слишком ярких тарелок, шипения, высокочастотного шума, например шипения), чтобы сделать звук более теплым и плавным.
Основная разница (низкая полка и высокая полка):
Фильтр Low Shelf контролирует общую энергию звука.низкочастотный-диапазон частот нижечастота среза; фильтр High Shelf контролирует общую энергиювысокочастотный-диапазон вышечастота среза. Вместе они действуют на крайних участках частотного спектра.
II. Фильтры пропуска: выбор и удаление полос
Пропускные фильтры действуют более решительно. Они предназначены дляпозволятьодна полоса частот дляпроходитьпоказначительно ослабляя или даже полностью блокируядругая группа. Их усиление резко меняется в районе частоты среза.
Фильтр нижних частот (LPF)/фильтр высоких частот
- Механизм:Позволяетнизкая-частотасигналынижечастота среза (fc) допройти относительно неослабленным, покасильно ослабляющий высокие-частотысигналывышечастота среза.
- Функция:Эффективноудаляет высокочастотные-компоненты, сохраняя низкие частоты.
- Ключевые параметры:Частота среза (fc), Наклон (Наклон -, например, 12 дБ/октава, 24 дБ/октава и т. д. Более высокие значения указывают на более крутой переход и более эффективную фильтрацию).
- Типичные применения:
- Удаление высокочастотного-шума/помех:Устранение шипения ленты, шума в цепи, радиочастотных помех и т. д.
- Имитация винтажных тонов:Создание звукового характера старых телефонов, радиоприемников или проигрывателей.
- Защита динамика:Предотвращение попадания потенциально вредных или неэффективных высокочастотных-сигналов на сабвуферы или низкочастотные-динамики.
- Формирование тембра:Делает пэды синтезатора, барабаны или другие звуки более темными, мягкими или «приглушенными».
Фильтр верхних частот (HPF) / фильтр нижних частот
- Механизм:Позволяетвысокая-частотасигналывышечастота среза (fc) допройти относительно неослабленным, покасильно ослабляющий низкие-частотысигналынижечастота среза.
- Функция:Эффективноудаляет низкочастотные-компоненты, сохраняя высокие частоты.
- Ключевые параметры:Частота среза (fc), Наклон (Slope).
- Типичные применения:
- Удаление низкочастотного-шума/помех:Устранение грохота сцены, шума ветра, шума сети (50/60 Гц), взрывных звуков (например, хлопков «п», «б»).
- Повышение ясности:Применение фильтра высоких частот (обычно называемого «Обрезание низких частот») к не-басовым инструментам, таким как вокал, акустические гитары или фортепиано в миксе (обычно начиная с частоты 80 Гц - 120 Гц или выше). Это удаляет бесполезную инфразвуковую энергию, освобождая место для истинно низкочастотных-инструментов, таких как бочка и бас-гитара, в результате чего общий микс становится чище, яснее и мощнее.
- Предотвращение инфразвуковых сигналов:Блокирование сверх-низких частот, неслышимых для человека, но потенциально приводящих к потере мощности усилителя или нагрузке на оборудование.
Основная разница (низкий проход и высокий проход):
Фильтр нижних частотсохраняет низкие частоты и удаляет высокие частоты; фильтр высоких частотсохраняет высокие частоты и удаляет низкие частоты. Они достигаютвыборочное прохождение полосычерез крутые склоны затухания.
Краткое содержание:
Фильтры — незаменимые инструменты аудиоинженеров. Понимание того, как работают различные типы фильтров и их соответствующие области применения, имеет решающее значение:
- Полочные фильтры:Используется дляшироко корректирующийтотэнергетический уровеньвкрайности(низкий или верхний предел) спектра, изменяя полноту или яркость звука.
- Пропускные фильтры (LPF/HPF):Используется длявыборочное разрешение или блокировкаопределенные полосы частот. В первую очередь применяется дляудаление шума, изоляция группы(например, распределение частотного пространства между различными инструментами),формирование тембра, изащита системы.
Разумное применение этих фильтров в сочетании с точными настройками параметров (частота, усиление, наклон) может значительно улучшить качество записи, оптимизировать баланс микса, решить проблемы с шумом и создать богатое разнообразие звуковых эффектов. Они являются краеугольным камнем в освоении звукового спектра и достижении профессиональной обработки звука.
Рекомендация продукта
https://www.tendzone.net/audio-processor/digital-audio-processor/16x16-digital-audio-processor.html
https://www.tendzone.net/audio-processor/digital-audio-processor/8x8-digital-audio-processor.html
https://www.tendzone.net/audio-processor/open-architecture-dsp/open-architecture-ai-dsp.html
