Die Filter 2

Statische Filter

Statische Filter wurden entwickelt, um Unzulänglichkeiten der Schallübertragung auszugleichen, sie heißen deshalb auch Entzerrer, im englischen treffender als "Ausgleicher"= Equalizer (abgekürzt: EQ ) bezeichnet. Da mit diesen Filtern der Gesamtklang leicht an persönliche Vorlieben angepasst werden kann, findet man diese in Form von 2-Band Entzerrern oder als 7- bis 10-Band EQs in jeder modernen Stereoanlage wieder. Die Bezeichnung "statisch" ist dabei relativ, denn es lassen sich sehr wohl Parameter ändern. Die Parameter müssen aber gezielt vom Benutzer eingestellt werden und ändern sich bis zur nächsten Einstellung nicht selbstständig. Ist ein Synthesizer mit einem Entzerrer ausgestattet, findet sich dieser meist in der Effektabteilung. Eine Ausnahme bildet das Formant-Filter, das zwar auch zu den statischen Filtern zählt, aber niemals zur Entzerrung benutzt wurde, sondern immer ganz gezielt bestimmte Töne betonen sollte.

Parametrische Filter (englisch: parametric EQ)

Ein parametrisches Filter ist im Prinzip ein Bandpass- und Band Sperr-Filter (je nach Einstellung), mit einer einstellbaren Arbeitsfrequenz ( erster Parameter), die abgeschwächt oder verstärkt werden kann (zweiter Parameter). Bleibt es bei diesen beiden Parametern, so spricht man von einem semi-parametrischen (halbparametrischen) Filter. Bei einem echten parametrischen (voll-parametrisches) Filter kann man noch die Güte einstellen (dritter Parameter). Schaltet man zwei dieser Filter zusammen, so erhält man ein 2-Band Parametrik-Filter (Dual parametric EQ).

Zwei-Band-Klangregelung (englisch: 2-Band EQ)

Die bekannteste Form eines 2-Band Filters ist die sogenannte Kuhschwanz-Klangregelung. Hier haben wir es mit einer Kombination von Hochpass- und Tiefpass-Filtern geringer Güte zu tun, deren Eckfrequenzen fest vorgegeben sind. Die Eckfrequenz für tiefe Töne liegt typischerweise bei 100Hz, die Höhen werden bei 10000Hz (=10kHz) bearbeitet.

graphische Filter

Bei graphischen Filtern handelt es sich um mehrere parallel geschaltete Bandpass- bzw Band-Sperr-Filter. Jede einzelne "Stufe" entspricht dabei einem Band. Der Frequenz-Bereich, der dadurch beeinflußt wird, verdoppelt sich von der Filterstufe für die tiefsten Frequenzen bei jeder Stufe bis zu dem Band für die höchsten Frequenzen. Diese Anordnung entspricht den "musikalischen Verhältnissen", da sich von Oktave zu Oktave die Frequenzen verdoppeln. Ein 10-Band-Graphik-Entzerrer hat damit eine Filterstufe für jede Oktave. Bei 7-Bändern verzichtet man auf die beiden tiefsten und das höchste Band.
Weil bei den graphischen Entzerrern (sofern die Bedienung über eigene Regler erfolgt) zumeist Schieberegler benutzt werden, und die Anordnung der Reglerstellungen eine graphische Kurve ergibt, die dem Frequenzgang entspricht, heißen diese Filter graphische Entzerrer.

Resonanz- oder Formant-Filter

Maßgeblich am Klang eines (nicht elektrischen) Musikinstrumentes beteiligt ist dessen Gehäuse, das auch als Klangkörper bezeichnet wird. Dabei werden, je nach Körper, ganz bestimmte feste Frequenzen betont, die Gehäuseresonanzen oder, da sie den typischen Klang formen, die Formanten. Diese Formanten verschieben sich nicht mit, wenn die Tonhöhe sich ändert. Ein Resonanzfilter hat nun die Aufgabe diese speziellen festen Frequenzen zu betonen. Da es sich um mehrere Formanten pro Klang handelt, schaltet man mehrere Bandpass-Filter parallel. Gute Resonanz-Filter haben eine große Güte, um wirklich gezielt auf einzelne schmale Frequenzbänder zu wirken.

Dynamische Filter

Ein Filter wird erst dann zu einem dynamischen Filter, wenn seine Parameter andauernd neue Werte annehmen können und diese Werteänderung gezielt (automatisch) gesteuert werden kann. So müssen, als Beispiel, bei jedem Tastenanschlag zuerst alle Töne durchgelassen werden, ganz kurze Zeit später nur noch die tiefen. Diese Parametersteuerung wird von einem Hüllkurven-Generator übernommen. Eine andere kontinuierliche, also dynamische Steuerung ist das Verändern der Eckfrequenz des Filters in Abhängigkeit der auf einer Tastatur gespielten Tonhöhe.
Das Filter ist, in seiner landläufigen Form eine Art dynamischer Klangregelung, die einen wählbaren Bereich zusammenhängender Harmonischer durch seine Regelfrequenz modelliert.

VCF (Spannungsgesteuertes Filter, englisch: Voltage Controlled Filter)

Das klassische Filter ist das spannungsgesteuerte Filter, das meist als Tiefpass arbeitet, aber auch manchmal auf Hochpass- oder Bandpass-Typ umgeschaltet werden kann. Es wird meist aus separaten elektronischen Bauelementen aufgebaut, und stellt an seinem Audio-Ausgang ein analoges Signal zur Verfügung. Die Filtereckfrequenz wird meist von einer Hüllkurvengenerator-Steuerspannung und zusätzlich einer Tonhöhen-Steuerspannung geregelt. Die Stärke der Resonanz wird meistens mit einem Regler eingestellt, und ist (leider) nicht immer dynamisch zu steuern. Auch die Filtergüte läßt sich nur bei wenigen VCFs beeinflussen, und wenn dann nur per Schalter in groben Schritten (Veränderung der Pol-Zahl des Filters). Dieses Filter wird auch als echtes Analogfilter bezeichnet.

DCF (digital gesteuertes Filter, englisch: digital controlled filter)

Dieses Filter kann im Prinzip ein VCF sein, dessen Parameter nicht mehr mit Steuerspannungen, sondern mit digitalen Steuer-Signalen geregelt werden. Manchmal wird diese Bezeichnung auch für ein komplett digitales Filter verwendet (z.B. Kawai K5000W).

Digitale Filter

Ein digitales Filter ist, allgemein gesagt, eine Rechenvorschrift, mit der ein digitales (Audio-)Signal beeinflußt wird, anders ausgedrückt eine Software, die das physikalische Modell eines analogen Filters repräsentiert. Dieses mathematische Modell...verfügt über keine der Nebenwirkungen analoger Schaltungen oder Komponenten, es ist, ...ein sauberes Filter - leider auch ohne die den analogen Stufen immer anhaftende Individualität und Varianz des Klanges . Frühe Digitalfilter konnten gerade noch ein 2-pol-Filter ohne Resonanz nachbilden, bei heutigen Programmen können sogar einige klanglich angenehm empfundene Unzulänglichkeiten analoger Filter errechnet werden, 6-pol-Filter mit Resonanz und Selbstoszillation sind ebenso realisierbar. Die Bezeichnungen reichen von TVF (= time variant filter, deutsch: zeitvariables Filter) über VDF (= variable digital filter, deutsch: variables Digitalfilter) bis zu virtuellem Analog-Filter (virtuell, aus dem Lateinischen: mit gleichen Möglichkeiten, wie...) .

Morphing Filter

Ein Morphing-Filter ist ein Filter, das dynamisch seine Gestalt ändern kann. ...Steht "Morph(ing)" bereits seit langem für den stufenlosen Übergang eines Bildes in ein anderes , so ist hier entsprechend der fließende Verlauf von einer Filtercharakteristik in eine andere gemeint. Mit Filtercharakteristik meine ich hier sowohl den Filtertyp, als auch die dazugehörige Parameter-Einstellung. Klanglich kann man sich dies beispielsweise wie eine stufenlose Wanderung zwischen Tief- und Hochpass-Charakteristiken (oder auch anderen Filtertypen) vorstellen . Eine andere Form von Morphing stellt das Überblenden zwischen verschiedenen Formant-Filter-Einstellungen dar, was man als Formant Morphing bezeichnet.