Die wollen nur spielen (3) – Filter – oder Equalizer?

Filter sind ein elementarer Bestandteil der Klangformung. Sie nehmen Einfluss auf das Klangbild, in dem sie auf bestimmte Frequenzen wirken – Fast wie ein EQ, aber doch anders …

Um was geht es?

Bis jetzt haben wir kennen gelernt,. wie man Das Ergebnis des Oszillators mit Hilfe einer Hüllkurve oder mit langsam schwingenden Oszillatoren „lebendiger“ gestalten kann. Der Filter ist ein weitere Kandidat, beeinflusst das Klanggeschehen aber im Bereich der Obertöne, in dem er bestimmte Frequenzen/Frequenzbereiche beeinflusst.
Grund genug, auch den Equalizer anzusprechen, der im Prinzip nichts anderes macht, aber traditionell nicht so flexibel ist, wie der Filter. Heute allerdings verschwimmen die Grenzen zusehends, was mich am Ende des Artikels auf ein ganz besonderes PlugIn verlinken lässt, das eine Mischung aus EQ, Filter und einer umfangreichen, automatisierbaren Modulationsabteilung zur Verfügung stellt …

Die Kunst des Filterns.

Vier grundsätzliche Typen von Filtern will ich Euch hier vorstellen. Sie unterscheiden sich lediglich dadurch, welche Frequenzbereiche sie bearbeiten. Entscheidende Prameter eines Filters sind:

• Die Frequenz, bei der der Filter aktiv ist (Cutoff)
• Eine eventuelle Verstärkung der Frequenzen in unmittelbarer Umgebung der Cutoff-Frequenz (Resonanz)
• Die Geschwindigkeit, mit der der Übergang zwischen den durchgelassenen und den ausgefilterten Frequenzen stattfindet. (Flankensteilheit)
• Das Keytracking kann optional bestimmen, ob die eingehende Tonhöhe / gedrückte Taste Einfluss auf die Arbeit des Filters hat.

Der legendäre Klang berühmter Synthesizer (wie z. B. dem Minimoog) sind nicht zuletzt dem Filter geschuldet. Diese Filter waren damals durchgehend analog aufgebaut, so dass Schaltung und verwendete Bauteile das ihre dazu taten. Heute kann man solche Filter recht gut digital simulieren.

Werfen wir zuerst einen Blick auf die vier grundlegenden Filter-Typen:

LP, Lowpass (Tiefpass)

Wie der Name schon sagt, lässt dieser Filter Frequenzen unterhalb der Cutoff-Frequenz passieren. Er eignet sich prima für basslastige, voluminöse Sounds. Wird die gewählte Cutoff-Frequenz während des Filterns verschoben, ändert sich die Klangfarbe.

HP, Highpass (Hochpass)

Das Gegenstück zum LP-Filter. Sein Einsatzbereich sind hohe, eher nasale klänge oder scharfe Lead-Sounds.

BP, Bandpass

Diesen Filter kann man sich wie eine Kombination aus LP und HP vorstellen. Außerhalb des gewählten Bereiches werden alle Frequenzen ausgeblendet. Hier kann zusätzlich zum bearbeiteten Frequenzbereich auch die „Breite“, bzw. der Umfang der durchzulassenden Frequenzen variiert werden.

Notch, Band Reject, Bandsperrfilter

Wie die Grafik schon erahnen lässt, ist das das Gegenstück zum BP-Filter – mit allen dort geschilderten Optionen.

Ein Exot wäre noch zu erwähnen: der Allpass-Filter, der eigentlich alle Frequenzen um den selben Betrag verschiebt. Laaaangweilig – auf den ersten Blick aber nur. Gemischt mit dem Original-Signal sind so Effekte wie „Wah-Wah“ oder „Flanger“ darstellbar.
Die meisten der klassischen Gitarreneffekte sind im Grund genommen nur modulierte Filter/Equalizer.

Im Zug der digitalen Alternativen gibt es heute auch viele Mischtypen: Multimode-Filter sind zwischen verschiedenen Arten umschaltbar, Morph-Filter können stufenlos zwischen den Arten überblenden.

Weitere Einflussgrößen …

Ausser der Cutoff-Frequenz verfügen Filter noch über zwei weitere, wichtige Parameter:

Flankensteilheit (Slope)

Wie abrupt der Filter den Übergang von durchgelassenen zu gesperrten Frequenzen gestaltet, nimmt ebenfalls Einfluss auf den Klang. Die Flankensteilheit ist ein Verhältniswert und wird in DB/Oktave angegeben. Ich zitiere:

„Eine Flankensteilheit von 24dB/Oktave bedeutet, dass der Anteil des Signals, der eine Oktave über (= Tiefpass) oder unter (= Hochpass) der Cutoff-Frequenz liegt, um 24dB leiser ist, entsprechend bei 2 Oktaven 48dB und so weiter.“
(Peter Gorges, Das Keyboard Lexikon, GC Carstensen Verlag, 1994, ISBN13 978-3910098046, S. 96)

Hier finden sich die Werte 6, 12, 18, 24 und 36 DB/Okt., wobei 12 und 24 die gebräuchlichsten sind. Je höher die Flankensteilheit, desto aggressiver das Ergebnis. Für einen weichen Pad-Sound würde man also eher einen Wert von 24 und darüber wählen, für Bässe und Lead-Sounds 12 und kleiner.

Resonanz (Emphasis, Q-Peak)

In der Regel können wir nicht hören, was ein Filter mit einzelnen Obertönen macht. Wie empfinden lediglich den Gesamteindruck als „dumpf“, „hell“, etc.
Das änder sich aber, wenn man mit Hilfe des Resonanz-Reglers die Frequenzen um den Cutoff-Bereich verstärkt. Das kann bis zur Selbstoszillation gehen, wobei eine Sinusschwingung entsteht. Bei voll aufgedrehtem Keytracking und abgeriegeltem Eingangssignal, lässt sich diese Sinusschwingung zum spielen verwenden. Für Synthesizer ohne Sinus-Oszillator eine Möglichkeit, an einen Sinus zu kommen.

Wer aufgepasst hat …

dem ist sicher aufgefallen, dass sich ein Filter auch mit Hüllkurven und LFOs beeinflussen lässt. Der Kreativität sind keine Grenzen gesetzt :-).
Nachfolgend ein Beispiel aus einem experimentellen Synthesizer, der mit Reaktor entstanden ist, bzw. ständig „evolviert“:

1. Der Filter höchst selbst mit sichtbarer Resonanz.
2. Die Hüllkurve zum Steuern des Filters.
3. die LFOs. mit denen der Filter und die Hüllkurve moduliert werden können.
4. die Hüllkurven, mit denen die LFOs in Form gebracht werden können.

Sowohl beim Filter, als auch bei der Hüllkurve lassen sich die Modulationsziele festlegen.

Wie Eingangs angekündigt:

Das ist Shade. Eine extrem flexible Mischung aus Filter, Equalizer und allen nur erdenklichen Modulationsquellen. Mehr dazu findet ihr bei UVI…