Опубликовано: 04.12.2018

Частотная фильтрация звука.

Работая над сведением проекта, вам обязательно потребуется частотная фильтрация звука. Реализуется она с помощью различных электронных фильтров, встроенных в так называемые цифровые эквалайзеры (equalizers). Рассмотрим в этой статье подробнее что такое фильтрация, какие бывают фильтры и для чего они могут понадобиться на практике.

Частотная фильтрация звука

Фильтрация звука подразумевает процесс обработки электрического звукового сигнала различными фильтрами для изменения его спектрального состава (изменение тембра). Наиболее часто фильтрация применяется: 1) для амплитудно-частотной коррекции сигнала и 2) для полного подавления определенной полосы частот.

Приведём несколько практических примеров:

Бывает, что необходимо устранить мутность в звучании инструмента или тембр аудиосигнала звучит очень назойливо и даже раздражает, а бывает что звуку не хватает верхов и он звучит скучно, нет «воздуха», яркости. Иногда один инструмент звучит неразборчиво и для него необходимо освободить место, в определенной полосе частот. Всё это можно подправить за счёт коррекция амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) сигнала.

Полное подавление полосы частот может применяться для устранения низкочастотных шумов или когда слишком много высоких в звуке. Однако, надо понимать, что срезая слишком много сигнал может стать тусклым и невыразительным, поэтому не переусердствуйте.

Виды фильтров

FFT фильтр

Очень полезный фильтр и в некоторых ситуациях вообще незаменим. Но нужно точно знать, для чего он нужен, иначе есть большая вероятность серьезных искажений как временных, так и амплитудных.

Когда применять:

  • Как эффект, создающий экстремальную фильтрацию
  • Для работы с очень узкой и определённой полосой частот. Это не создаст побочных эффектов.
  • FFT фильтр очень бережно относиться к фазе сигнала, поэтому обрабатывая им Вы можете сохранить фазовую информацию.
  • В области низких частот (до 1 кГц). В этой полосе сильные изменения АЧХ FFT фильтром не приведут к очень плохим последствиям.
  • Как легкий эквалайзер. Но большое вмешательство (более 3-5 дБ) уже опасно.

Когда точно не применять:

  • Использовать в качестве основного эквалайзера. Поверьте, для изменения тембра найдутся менее вредные фильтры.
  • Использовать как жесткий обрезной фильтр высоких частот.
  • Работать, ставя максимальный размер FFT. Этот параметр определяется всегда интуитивно.
  • Использовать фильтр несколько раз на одном и том же участке. Лучше все операции объединить в одну.

IIR фильтр

IIR фильтры расшифровывается как Infinite Impulse Response (бесконечная отдача импульса). Бесконечная, потому что теоретически влияние этих фильтров никогда не прекращается, но это только теоретически.

В IIR фильтрах обычно можно найти такие функции как (частота, ширина воздействия, усиление/ослабление в дБ),  фильтрация по краям диапазона (high-shelf и low-shelf), ослабления нежелательных сигналов low-pass, high-pass, band-pass.

Когда применять:

  • Для уменьшения высоких или низких частот с определенной частоты (high-shelf и low-shelf). Лучше не выше 2-3 порядка.
  • Вырезание определенной частоты (слегка на пару дБ)
  • Фильтрация частот за слышимым диапазоном или в не очень важной области.
  • Изменение тональной окраски звука (лучше также не использовать фильтры высокого порядка)
  • Убрать или погасить резонансы

Когда точно не применять:

  • Лучше не используйте без надобности IIR фильтры высокого порядка. Это может привести к фазовым искажениям.

FIR фильтр

FIR фильтры (Finite Impulse Response) — конечная отдача импульса. Эти фильтры основаны на так называемой свертке. Они наиболее безопасны и надежны, но у них очень трудно управляемые параметры фильтрации и невысокая скорость работы.

Такие типы фильтров находятся в качественных цифровых эквалайзерах, в аналоговой схеме их не делают, там применяют IIR.

FIR фильтры можно применять как и где вы хотите, единственное они слишком медленные, в реальном времени работать с ними проблематично.

Какой тип фильтров употребляется в конкретной программе или плагине можно узнать в документации к ним.

Типы фильтров

Рассмотри наиболее часто встречающиеся типы фильтров, которые вы будете видеть во многих эквалайзерах:

Ограничительные фильтры:

 Low Pass (LP) или High Cut (HC) – этот фильтр обрезает все частоты выше заданного значения или оставляет все частоты ниже заданного значения.

High Pass (HP) или Low Cut (LC) – этот фильтр обрезает все частоты ниже заданного значения или оставляет все частоты выше заданного значения.

Band Pass (BP) – этот фильтр пропускает только определённою полосу частот.

Shelf -фильтры:

Low Shelf  низкочастотный шельфовый (или полочный) фильтр. Компенсирует или уменьшает избыток частот.

High Shelf высокочастотный шельфовый (или полочный) фильтр. Также компенсирует или уменьшает избыток частот.

Tilt Shelf – совмещает в себя оба вышеперечисленных фильтра. Он сразу усиливает и ослабляет частоты от заданного значения.

Фильтр присутствия:

Bell — колокообразный фильтр. Используется для усиления или ослабления выбранного диапазона частот.

Режекторный фильтр:

Notch фильтр – вырезает определённую полосу частот.

В следующей статье мы поговорим об основных параметрах фильтров. Так что подписывайтесь на новости.

Продолжение следует…


Продолжение: Основные параметры частотных фильтров

Похожие записи

Рассказать о New Style Sound друзьям:
 
 

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.