Es wäre alles einfacher, wenn es nur einen Filter-Typ geben würde. Aber durch die große Vielzahl wird es manchmal ziemlich undurchsichtig. Verschiedene Filtertypen beeinflussen die Audiosignale in unterschiedlichster Weise – Der Filter, mit dem man das Netzbrummen eliminieren kann, ist nicht unbedingt erste Wahl, wenn es darum geht, hochfrequentes “Bruzzeln” auszublenden.

Zeit, sich die verschiedenen Filtertypen und deren Parameter mal etwas genauer an.

(Hier noch einen kleinen Exkurs: Man kann sich trefflich darüber streiten, ob es das oder der Filter heißt (der Duden erlaubt beides). Wir haben uns entschieden, einheitlich Das Filter zu verwenden.)

Cutoff Frequency (Grenzfrequenz)

1_CutoffFrequency
Abbildung 1: Der Tiefpass-Filter (Lowpass) (rechts vom MasterQ der PSP Audioware) arbeitet bei 2 kHz und wird in diesem Bereich um -3dB* abgesenkt.

Bei Tief- oder Hochpassfilter bestimmt dieser Parameter, ab welcher Frequenz eine Filterfunktion von -3dB einsetzt.

Tiefpass-Filter (Lowpass)

2_LowpassResponse
Abbildung 2: Der Renaissance EQ von Waves erlaubt, wie viele andere EQs, die Auswahl der Filterfunktion und den Grad der Beeinflussung. Im Beispiel ist der Lowpass-Filter aktiv.

Ein Lowpass-Filter lässt alle Frequenzen unterhalb einer bestimmten Grenzfrequenz passieren. Frequenzen oberhalb dieses Punktes werden zunehmend abgeschwächt. Dieses Filter eignet sich dafür, hochfrequente Störgeräusche zu eliminieren oder ein zu scharfes Klangbild einzelner Spuren zu beeinflussen. Dieser Filtertypus eignet sich weniger dazu, komplette Aufnahmen zu bearbeiten. Diese würde dabei etwas zu “muffig” ausfallen. Dafür würde man eher ein Shelving-Filter verwenden – dazu später aber mehr.

Hochpass-Filter (Highpass)

3_HighpassResponse
Abbildung 3: Das Filter des Sonitus Equalizers beim Cakewalk Sonar steht auf Highpass.

Ein Highpass-Filter lässt Frequenzen oberhalb einer bestimmten Grenzfrequenz passieren und schwächt Frequenzen unterhalb dieses Punktes zunehmend ab.

Mischpulte verfügen häufig über einen “Low-Cut”-Schalter, den man insbesondere beim Gebrauch von Mikrofonen verwendet. Dies ist stets ein Highpass-Filter. Besonders bei den sogenannten “Plosiv”-Lauten eines Sängers (Worte, die mit P oder B beginnen) produziert ein Mikro unangenehm tiefe Töne, die mit dem Low-Cut-Schalter ausgeblendet werden.

Je stärker man tiefe Störgeräusche (10-20Hz) ausblendet, desto besser wirkt sich dies auf den Gesamtsound aus. Zur klanglichen Bearbeitung werden Hochpass-Filter höchstens bei der Dance-Musik verwendet.

Shelving Filter (Kuhschwanzfilter)

4_Shelving
Abbildung 4: Das Bild zeigt die „Kuhschwanz-Absenkung“ in den Tiefen und die Anhebung in den Höhen bei einem SSL X-EQ Equalizer.

Die Frequenzgangcharakteristik hat die Form eines Kuhschwanzes, daher wird dieses Filter in Deutsch auch Kuhschwanzfilter genannt. Die Wirkung des Filters beginnt langsam bei der Einsatzfrequenz und nimmt bis zum Ende des Frequenzbereichs dynamisch zu. Der Filterprozess beginnt meist am unteren oder oberen Ende des Frequenzspektrums und senkt Frequenzen ab oder verstärkt sie.

Dieses Filter wird sowohl bei einzelnen Spuren aber auch beim Gesamt-Mix verwendet. Eine Anhebung der hohen Frequenzen mittels eines Shelving Filters kann einem Mix mehr Transparenz und Druck verleihen. Es ist eigentlich eine eher “sanfte” Filterung, die aber entscheidend weiterhelfen kann.

Parametrische Equalizer

5_ParametricEQ
Abbildung 5: Der EQ bei IK Multimedias TRackS hat zwei parametrische Spitzen: eine schmale bei 335 Hz und eine breite bei 4 kHz.

Ein parametrischer Equalizer verfügt über variabel einstellbare Filterfrequenzen und eine Anhebung/Absenkung der eingestellten Frequenz typischerweise um +-12 dB bis +-18 dB. Hinzukommt die Einstellung der Bandbreite (Width) der Filterwirkung, die bestimmt, wie scharf um eine Frequenz die Filterwirkung einsetzt. Dieses Filter gilt eigentlich als “Schweizer Taschenmesser”, kann aber in bestimmten Situationen nicht die Wirkung eines Shelving Filter erreichen.

Ein parametrisches Filter kommt meist bei einzelnen Spuren (Tracks) zum Einsatz, um individuelle Probleme einer Aufnahme zu lösen. Ist z.B. bei einer Schlagzeugaufnahme eine Tom zu laut, so könnte man die bestimmende Frequenz der Tom suchen und dann absenken.

Parametrische EQs sollte man im Gesamtmix eher zurückhaltend verwenden. Wenn man sie nutzt, dann eher leicht und mit einer höheren Bandbreite. Eine Anhebung der oberen Mitten kann der Durchsetzungskraft eines Soloinstrumentes oder der Vocals zugutekommen, während eine leichte Absenkung bei 300-500 Hz den Sound „crisper“ machen kann.

Notch Filter (Kerbfilter)

6_Notch
Abbildung 6: Diese “Kerbe” eliminiert Geräusche um die 60Hz bei iZotope’s Alley Plug-in.

Der Notch Filter ist eine Variante eines parametrischen Filters mit dem Merkmal, dass die Filterung eine sehr enge Bandbreite hat, also sehr scharf um die eingestellte Frequenz herum filtert. Er erzeugt quasi eine “Kerb”e im Frequenzgang. Notchfilter senken typischerweise nur Frequenzen ab und das mit einer Dämpfung von bis zu -60dB.

Der klassische Einsatz eines Notchfilter ist der, ein Brummen bei 50 bis 60 Hz zu beseitigen, ohne aber alle tiefen Frequenzen zu beeinflussen.

Filter Pole

7_FilterPoles
Die Abbildung 7 zeigt vier Einstellungen von Sonys Track EQ. Alle haben die gleiche Einstellung bei der Lowpass Cutoff Frequenz, aber die Flankensteilheit steigt (entsprechend 6, 12, 18 und 24 dB/Oktave).

Einige Filter sind einfach von der gleichen Art wie die obenstehenden, nur mit einer unterschiedlich Anzahl von Polen. Der Begriff stammt von den in Hardware realisierten Filtern: Dort nennt man eine Pärchen aus Widerstand und Kondensator, das für das Filtern einer Frequenz verantwortlich ist einen „Pol“. Leider können analoge Filter die Frequenzen nicht scharf begrenzt von x Hz bis y Hz filtern, die Filterwirkung nimmt also nur langsam nach oben und unten hin zu.

Der Filterverlauf eines einfachen 1-poliger Filters entspricht 6 dB/Oktave, also wird ein Ton eine Oktave über und unter dem Grundton um 6 dB gedämpft, ein Ton 2 Oktaven entfernt mit 12 dB und so weiter. Eine größere Flankensteilheit erzielt man dadurch, dass man einfach mehrere Filter (genannt Pole) mit gleicher Mottenfrequenz hintereinander schaltet. Dementsprechend erreicht ein 2-poliger Filter 12 dB/Oktave, ein 3-poliger Filter 18 dB/Oktave und ein 4-poliger Filter kommt auf 24 dB/Oktave. Mehr als 36 dB/Oktave sind mit Analogtechnik sehr schwierig zu realisieren, mit Digitaltechnik sind sie machbar. Lowpass-, Bandpass- und Highpass-Filter können alle als Mehrpolfilter ausgelegt sein.

Grafische Equalizer

Yamaha Q2031B: Hardware-Equalizer mit 2x 31 Frequenzbändern
Abbildung 8: Hier ein typischer Hardware-Equalizer mit 2x 31 Frequenzbändern, der Yamaha Q2031B.

 

Hier wird jedem Frequenzbereich ein eigener Regler zur Anhebung/Absenkung (in der Regel +-12 dB bis +-18 dB ) zugeordnet. Die Anzahl der Frequenzregler variiert bis hin zum 31-Band-EQ (1/3 Oktave). Anhand der Reglerposition kann man den Frequenzverlauf grafisch darstellen, deswegen auch der Name.

Auch hier gilt: Verwendung bei der Bearbeitung von Einzelspuren. Sollte man ihn im Gesamtmix nutzen, so sollte man Vorsicht walten lassen. Grafische EQs werden z.B. auch dafür benutzt, um den Klang einer Abhöranlage zu neutralisieren. Damit kann man Raumeinflüsse auf das Hörergebnis mindern, wenn man vorher die Raumsituation analysiert hat.

Resonant Filter (Resonanzfilter)

8_ResonantFilter
Abb. 9: Ein Tiefpassfilter aus Ozone von Isotope, eingestellt auf eine Resonanz – man beachte die Spitze.

Es gibt verschiedene Arten von Resonanzfiltern, aber die üblichste ist ein Tiefpass mit Resonanzeinstellung. Diese ermöglicht eine Resonanz in der Nähe der Cutoff-Frequenz. Man kann diese Einstellung verwenden, um die Reaktion auf eine bestimmte Frequenz zu verstärken, schliesst aber Sweepfahren mit dem Filter aus, da sich die zu verstärkende Frequenz ändert.

Kammfilter

Dieser Filter erhielt seinen Namen von der Optik der Filterkurve, die aussieht wie ein Kamm mit vielen Zacken. Ein Flanger erzeugt einen Kammfilter, bei dem die Frequenzen dieser Zacken durchgestimmt werden.

Formant-Filter

Hiermit versucht man die Filterwirkung des menschlichen Sprechapparates (Mund, Kehlkopf, Rachenraum) nachzubilden. Dadurch werden vokalartige Filterkurven auf das Ursprungssignal angewendet. Meist handelt es sich dabei um Filter mit mehreren Resonanzpunkten.

Brickwall Filter

9_BrickwallFilter
Abbildung 10: Hier sehen wir den Linear Phase EQ von Waves. Beachte, wie steil die Kurve um 9,4 kHz abfällt.

Diese Filter bieten keinen gemächlichen Abfall an den Flanken, sondern das Signal läuft außerhalb der Grenzfrequenz „vor die Wand“ – Brickwall halt. Flankensteilheiten von 90 dB/Oktave sind hier keine Seltenheit. Zumeist werden diese Filter in den Eingangsstufen digitaler Systeme verwendet, um das durchsingen des Wandler-Clocks zu verhindern. Auch in den Ausgangsstufen sind sie zu finden um die durch die Digital-Analog-Wandlung entstehenden Treppchen im Signal auszubügeln. Gute analoge Brickwall-Filter sind sehr schwer zu bauen, das geht in der digitalen Welt deutlich leichter, und sie gut klingen zu lassen ist noch schwieriger.