Els filtres tenen un paper vital en nombrosos camps com el processament d'àudio, les comunicacions i l'enginyeria electrònica, actuant com a "mags" del processament del senyal. Milloren (incrementen) o debiliten (atenuen/tallen) selectivament l'energia dels senyals dins de bandes de freqüència específiques, configurant així amb precisió les característiques espectrals del so i alterant la seva qualitat percebuda. Comprendre els principis i les aplicacions dels filtres és clau per millorar la qualitat de l'àudio. Aquest article detalla diversos dels tipus de filtres fonamentals més comuns al domini d'àudio i les seves funcions bàsiques.
I. Filtres de prestatge: ajust de l'energia general de la banda
Els filtres de prestatge apliquen un ampli impuls o atenuació a una banda sencera d'un costat (freqüències baixes o altes) d'una freqüència de tall especificada. El canvi de guany és més pronunciat prop de la freqüència de tall i després s'aproxima gradualment a un valor estable (formant una "prestagia"), afectant l'espectre de freqüències cap a un extrem (baix o alt).
Filtre de prestatge baix
- Banda afectada:Afecta principalment elbaixa{0}}freqüènciaregióa sotala freqüència de tall (fc).
- Funció:Canimpulsarotallar/atenuarel nivell d'energia global dels senyals-de baixa freqüència.
- Analogia:Actua com un "botó de control de baix" global.
- Paràmetres clau:Freqüència de tall (fc), valor de guany (Guany - positiu per augmentar, negatiu per tall), Pendent (Pendent - afecta la inclinació de la regió de transició, normalment mesurada en dB/octava).
- Aplicacions típiques:
- Augment de les baixes freqüències:Millorar la potència i la plenitud d'instruments com el baix o el bombo a la música, compensant l'insuficient gamma baixa-en enregistraments o sistemes de reproducció.
- Tall de baixes freqüències:Atenuació de l'energia excessiva de baixa-freqüència (p. ex., sorolls, soroll de l'aire condicionat, petjades) per reduir l'enfang i millorar la claredat general. S'utilitza habitualment per netejar el soroll de baixa-freqüència en enregistraments vocals o d'instruments.
Filtre de prestatge alt
- Banda afectada:Afecta principalment elalta{0}}freqüènciaregióa daltla freqüència de tall (fc).
- Funció:Canimpulsarotallar/atenuarel nivell d'energia global dels senyals-d'alta freqüència.
- Analogia:Actua com un "botó de control dels aguts" global.
- Paràmetres clau:Freqüència de tall (fc), Valor de guany (Guany), Pendent (Pendent).
- Aplicacions típiques:
- Augment de les altes freqüències:Afegeix "aire", brillantor i claredat al so, emfatitzant els detalls d'alta-freqüència com la sibilància vocal, els plats o els harmònics de corda.
- Tall d'Altes Freqüències:Suavitza els sons durs i penetrants (p. ex., plats massa brillants, sibil·les, sorolls d'alta-freqüència com el xiulet) per fer el so més càlid i suau.
Diferència bàsica (prestat baix versus prestatge alt):
El filtre Low Shelf controla l'energia global delbanda de baixa-freqüència a sotala freqüència de tall; el filtre High Shelf controla l'energia global delbanda d'alta-freqüència superiorla freqüència de tall. Junts, actuen sobre els extrems de l'espectre de freqüències.
II. Passar filtres: selecció i eliminació de bandes
Els filtres de pas funcionen de manera més decisiva. Estan dissenyats perpermetreuna banda de freqüència apassarmentreatenuant significativament o fins i tot bloquejant completamentuna altra banda. El seu guany canvia dràsticament al voltant de la freqüència de tall.
Filtre de pas baix (LPF) / Filtre de tall alt
- Mecanisme:Permetbaixa{0}}freqüènciasenyalsa sotala freqüència de tall (fc) apassar relativament sense atenuació, mentreatenuant fortament l'alta{0}}freqüènciasenyalsa daltla freqüència de tall.
- Funció:Eficaçmentelimina components-d'alta freqüència, preservant les freqüències baixes.
- Paràmetres clau:Freqüència de tall (fc), Pendent (Pendent -, p. ex., 12 dB/oct, 24 dB/oct, etc. Els valors més alts indiquen una transició més pronunciada i un filtratge més efectiu).
- Aplicacions típiques:
- Eliminació de sorolls/interferències d'-alta freqüència:Eliminació del soroll de la cinta, el soroll del circuit, la interferència de RF, etc.
- Simulació de tons vintage:Creant el caràcter sonor dels vells telèfons, ràdios o tocadiscos.
- Protecció de l'altaveu:Evitar que els senyals d'alta-freqüència potencialment danyosos o ineficients arribin als subwoofers o a les unitats de controladors de baixa-freqüència.
- Formació del timbre:Fer que els coixinets del sintetitzador, la bateria o altres sons siguin més foscos, més suaus o "apagats".
Filtre de pas alt (HPF) / Filtre de tall baix
- Mecanisme:Permetalta{0}}freqüènciasenyalsa daltla freqüència de tall (fc) apassar relativament sense atenuació, mentreatenuant fortament la baixa{0}}freqüènciasenyalsa sotala freqüència de tall.
- Funció:Eficaçmentelimina components-de baixa freqüència, preservant les altes freqüències.
- Paràmetres clau:Freqüència de tall (fc), Pendent (Pendent).
- Aplicacions típiques:
- Eliminació de sorolls/interferències de baixa-freqüència:Eliminació del soroll de l'escenari, el soroll del vent, el brunzit de la xarxa elèctrica (50/60Hz), les explosives (per exemple, "p", "b").
- Millora de la claredat:Aplicació d'un filtre de pas alt (normalment anomenat "Tall baix") a instruments que no siguin-baix, com ara veus, guitarres acústiques o pianos en una barreja (normalment comença entre 80 Hz - 120Hz o més). Això elimina l'energia subsònica inútil, alliberant espai per a instruments reals de baixa-freqüència, com ara bombo i baix, donant com a resultat una mescla global més neta, clara i potent.
- Prevenció de senyals infrasònics:Bloqueig de freqüències ultra-baixes inaudibles per als humans, però possiblement malgastant la potència de l'amplificador o estressant l'equip.
Diferència bàsica (Passa baix vs. Passa alta):
El filtre de pas baixconserva les freqüències baixes i elimina les freqüències altes; el filtre de pas altconserva les freqüències altes i elimina les freqüències baixes. Ho aconsegueixenpas selectiu de bandaa través de forts pendents d'atenuació.
Resum:
Els filtres són eines indispensables per als enginyers d'àudio. Entendre com funcionen els diferents tipus de filtres i les seves aplicacions adequades és crucial:
- Filtres de prestatge:S'utilitza perajustant a grans tretselnivell d'energiaa laextrems(extrem baix o alt) de l'espectre, canviant la plenitud o la brillantor d'un so.
- Filtres de passada (LPF/HPF):S'utilitza perpermetre o bloquejar selectivamentbandes de freqüència específiques. Sol·licitat principalmenteliminació del soroll, aïllament de banda(p. ex., assignant espai de freqüència a diferents instruments),conformació del timbre, iprotecció del sistema.
L'aplicació d'aquests filtres amb criteri, combinat amb una configuració precisa de paràmetres (freqüència, guany, pendent), pot millorar significativament la qualitat de l'enregistrament, optimitzar l'equilibri de la barreja, resoldre problemes de soroll i crear una gran varietat d'efectes sonors. Són la pedra angular per dominar l'espectre d'àudio i aconseguir un processament professional del so.
Recomanació de producte
https://www.tendzone.net/audio-processador/open-arquitectura-dsp/open-arquitectura-ai-dsp.html
