Frequenzbezogene Klangbearbeitung

Filter

Filter bieten die Möglichkeit, den Frequenzgang bzw. die Klangfarbe von Audiosignalen zu beeinflussen. Sie gehören zu den grundlegenden Bearbeitungstechniken jeder Audioproduktion.

Bezeichnungen wie Entzerrer, Equalizer (EQ) weisen auf die technische Tradition der Anwendung von Filtern hin. Gründe für eine Frequenzgangkorrektur sind beispielsweise das Vorhandensein tieffrequenten Störschalls (z.B. Trittschall), starkes Rauschen (z.B. bei alten Magnetbändern oder zu gering ausgesteuerten Aufnahmen) oder unerwünschte Resonanzen, verursacht durch ungünstige Aufnahmebedingungen.

Bei der elektronischen Klangerzeugung (Synthesizer) und der phonographischen Reproduktionsmusik (z.B. der DJ-Culture) sind Filter als medienästhetische Werkzeuge elementarer Bestandteil musikalischer Gestaltung.

Filter bieten folgende Parameteränderungen:
Kennfrequenz (Grenz- Eckfrequenz, Cutoff, Half-Power Point): Einsatzfrequenz des Filters.
Resonanz (Q, Peak): Verstärkung der Frequenzen nahe der Kennfrequenz.
Flankensteilheit (Güte, "Pol"): Steilheit der Kennlinie. (dB/Oktave). Oftmals auch als "Pol" angegeben:
1 Pol = 6 dB/Oktave

Beispiele für den Frequenzgang typischer Filter

High-pass

High-Pass oder Low-Cut: Hochpaß, Tiefensperre

Low-pass

Low-Pass oder High-Cut: Tiefpaß, Höhensperre

Low-shelf

Low-Shelf: Tiefenanhebung

High-shelf

High-Shelf: Höhenanhebung

Band-pass

Band-Pass: Bandpaß, Präsenzfilter

Band-reject

Band-Reject: Bandsperre, Absenzfilter

Notch

Notch-Filter: Lochfilter, schmalbandige Bandsperre

High-pass, Notch-filter, Band-pass, Band-reject, Band-pass, Low-pass

Kombination aus High-Pass, Notch-Filter, Band-Pass, Band-Reject, Band-Pass und Low-Pass

Parametrische Filter

Parametrische Filter bieten, meist anhand von Drehreglern, die Möglichkeit, alle Parameter des Filters (Frequenz, Pegel, Filterbreite) einzeln und unabhängig voneinander einzustellen. Allerdings ist der eingestellte Frequenzgang nicht schnell ablesbar.

Graphische Filter

Graphische Filter bestehen aus einzelnen Schiebereglern, die festen Frequenzbändern mit festen Filterbreiten zugeordnet sind. Nur der Pegel der einzelnen Frequenzbänder ist einstellbar. Der Frequenzgang ist schnell ablesbar.

Paragraphische Filter

Eine Mischform aus parametrischem und graphischem Filter ist der paragraphische Filter. Hier sind, wie beim parametrischen Filter, alle Parameter einzeln und unabhängig voneinander einstellbar. Die Auswirkung auf den Frequenzgang wird jedoch zusätzlich visualisiert.

Dynamische Filter

Die Filtereigenschaften der dynamischen Filter verhalten sich abhängig vom Signalpegel und Signalspektrum. Sie werden z.B. eingesetzt, um Verzerrungen durch Zischlaute bei Sprach/Gesangs-Aufnahmen zu verhindern.

 

Frequenzbereiche

 

Subbass: 0 - 25 Hz (Low Cut)

Bass: 25 - 120 Hz (b, bd, Wärme)

Untere Mitten (Low Mid Range): 120 - 350 Hz (lead voc, akkorde p, g, Wärme)

Mitten (Mid Range): 350 - 2000 Hz (nasal)

Obere Mitten (High Mid Range): 2000 - 8000 Hz (dr Felle, Sprachverständlichkeit)

Höhen: 8000 - 12000 Hz (perc, hh, cymb)

Obere Höhen (Airband): 12000 - 20000 Hz

 

 

Tonale Resonanzen

 

 

Obertonreihe

 

 

Vocoder

Ein Vocoder analysiert den Verlauf der Teilspektren eines Audiosignals (Modulator, Analysesignal) durch eine Filterbank. Die Pegelverläufe dieser isolierten Frequenzbänder steuern die Pegelverläufe der ebenfalls durch eine Filterbank "zerlegten" Teilspektren eines Trägersignals (Carrier). Somit moduliert der zeitliche Verlauf des Frequenzspektrums des einen Signals den zeitlichen Verlauf des Frequenzspektrums des Anderen. Vocoder werden meist dazu benutzt, um mit einem Sprachsignal ein anderes periodisches, kontinuierliches, obertonreiches Signal zu modulieren. Typisch ist die mit dem Vocoder erzeugte "Roboterstimme", ein seit den späten 70ern beliebter Effekt in der populären Musik.

 

Smoothing/Enhancing

Manche Sampleeditoren bieten eine Smooth/Enhance Funktion. Beim Smoothing wird die Wellenform des Audiosignals geglättet, wodurch die hohen Frequenzen des Signals gedämpft werden. Die Enhance Funktion verstärkt "kleine Unebenheiten" im Audiosignal und führt so zu einer Höhenanhebung.

 

Denoiser

Denoiser- oder Noise Reduction-Algorithmen bieten die Möglichkeit, verrauschtes Audiomaterial zu "säubern".
Hierbei wird eine Stelle ohne Nutzsignal benutzt, um einen sogenannten Noiseprint zu erstellen. Dieser "Fingerabdruck" des Rauschens dient dann dazu, das Rauschen aus dem gesamten Material zu entfernen. Da ein zu extremer Einsatz zu starken Artefakten führt, läßt sich der Grad der Reduktion einstellen. (Typische Werte sind Rauschreduktionen von 0 dB bis -20 dB). Weitere Parameter sind:

FFT-Size: Größe der Zeitfenster, in die das Signal beim Noiseprint und bei der anschließenden Bearbeitung zerlegt wird. (ca. 8000 ist eine gute Ausgangsgröße)

Lowcut: Durch den Einsatz eines Lowcut-Filters werden die auffälligsten Rauschanteile gefiltert. Der Einsatz wirkt sich allerdings auf das gesamte Material aus. Dynamische Lowcut-Filter lassen (ähnlich einem frequenzabhängigen Noise Gate) das Signal unberührt, wenn die Signalanteile oberhalb der Cutoff-Frequenz einen bestimmten Wert überschreiten.

 

Deklicker

Deklicker werden verwendet, um das Knistern und die Knackser, die auf älteren Schallplatten als störend wahrgenommen werden können, aus dem Audiomaterial zu eliminieren. Als Vinyl-Restauration bezeichnet man eine Kombination aus Denoiser und Deklicker.

Deesser

Der Deesser entfernt unangenehme Zisch-Laute aus Gesangsspuren. Dieser dynamische Filter reduziert (ähnlich einem Kompressor) nur ab dem Überschreiten eines bestimmten Thresholds den Pegel der störenden Signalanteile.

 

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Verfahren digitaler Audiobearbeitung

62006 Großmann | WS 07/08  
S | 1-4 | B2 | Di 14.15-15.45 | C 7.215 UC  
Tutorium | Donnerstag 13.00 - 14.00 | 7.212 UC 
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