A szűrőket alapvetően szándékos lineáris torzításra használjuk: a frekvenciatartomány valamelyik részébe akarunk beavatkozni velük, vagyis a frekvenciamenet nevű torzítási paramétert szeretnénk megváltoztatni a segítségükkel. A szűrőkkel a fázismenetet, vagyis azt is befolyásolhatjuk, hogy egy áramkör bemenetére ugyanabban a pillanatban érkező, különböző frekvenciákat tartalmazó jel egyes összetevői mekkora késésekkel érkeznek a kimenetre. Az analóg szűrők mindegyike beavatkozik mindkét lineáris torzítási jellemzőbe, tehát akár akarjuk, akár nem, a frekvenciamenetet és a fázismenetet is megváltoztatják.

A szűrök valamilyen tartományban növelhetik vagy csökkenthetik a jel nagyságát – emelhetnek vagy vághatnak. Azt is mondhatnánk, hogy szelektív hangerőszabályzók.

Az emelés és vágás úgy adható meg legegyszerűbben, hogy megmondjuk, mennyit emel vagy vág a szűrő ahhoz a frekvenciához képest, amin még olyan, mintha ott sem lenne. Ez a frekvencia a töréspont. Pontosabban, vagy azt mondjuk meg, hogy ettől a frekvenciától egy oktávnyira hány dB-t emel vagy vág, vagy azt, hogy egy dekádnyira hány dB-t emel vagy vág. A két érték ugyanazt fejezi ki, egymásba átszámítható.

Azt persze tudod, hogy az oktáv az alapfrekvencia duplája, négyszerese, nyolcszorosa vagy fele, negyede, nyolcada, stb.

A dekád pedig a tízszerese, százszorosa, tizede, százada

A vágást vagy emelést töréspontos diagramon ábrázoljuk, s ezt a módot Bode-diagramnak is nevezik.

Ezen az ábrán olyan szűrő Bode-diagramját látod, amelynek a töréspontja 100 Hz-en van. A baloldali vág, a jobboldali emel. Ha jól megnézed – mondjuk – a vágó szűrőt, akkor láthatód, hogy 200 Hz-en -6 dB, 400 Hz-en -12 dB, 800 Hz-en -18 dB, 1,6 kHz-en -24 dB lesz a jel nagysága, a töréspontihoz képest. De azt is láthatod, hogy 1 kHz-en -20 dB, 10 kHz-en -40 dB lesz a jelszint. Arra meg biztosan emlékszel, hogy -6 dB félszeres, -20 dB egytizedszeres feszültségarányt jelöl. Ha pl. 100 Hz-en 1 V a kimenő jel, akkor 200 Hz-en 0,5 V, 1 kHz-en pedig 0,1 V. A feszültségek effektív értékek.

Egy nótára rá is tettem egy ilyen, elsőfokúnak vagy elsőrendűnek nevezett szűrőt, de a töréspontot fölvittem 300 Hz-re.

Alig maradt valami belőle.

A jobboldali szűrő éppen fordítva viselkedik, hallgassad meg, mit csinál!

Ez bizony jól betorzult!

Az elsőfokú szűrő nem nagyon hatásos. Ha két ilyet egymás után kapcsolunk, akkor a vágás/emelés mértéke a duplájára nő.

Az előbbi nótára rátettem először egy-egy elsőfokú, majd egy-egy ilyen, másodfokú szűrőt, és némileg kiegyenlítettem a hangerő különbségeket.

A hangpéldákban Donna Summer énekelt.

Az első- és a másodfokú szűrő között nemcsak az a különbség, hogy a másodfokú erőteljesebben emel vagy vág, hanem az is, hogy a másodfokú szűrő sokkal jobban módosítja a fázismenetet – analóg áramkör esetén.

Az ábra bal oldalán az elsőfokú szűrő tolása látható. A törésponti frekvencián 45, tőle egy-egy dekádra 90 fok a fázistolás, a jobboldali másodfokúé éppen a duplája, ami nagyon kicsi és nagyon nagy frekvencián ellenfázist, vagyis a jel kioltását is okozhatja – ha az egyik csatornában van szűrő, a másikban meg nincs, és a két csatorna kimenő jelét összegezzük.

A törésponti ábrázolás ugyan nagyon egyszerű, de a szűrők tényleges viselkedését nem írja le pontosan. A következő ábra azt mutatja, hogy ideális elsőfokú szűrő esetén a törésponti frekvencián 3 dB az eltérés.

Az ilyen szűrő karakterisztikát, frekvenciamenetet maximálisan laposnak – maxlaposnak – hívják.

A másod- és annál magasabb fokszámú szűrők frekvenciamenete elég nagy változatosságot mutat. A töréspont közelében kiemelhetnek, fura rezgéseket produkálhatnak, vagyis sok baj van velük. Az egyes karakterisztikák a nevüket az egyes szűrőfajták feltalálóiról vagy a karakterisztika valamilyen jellegzetességéről kapták. Példaképpen néhány:

A fázismenetük is eltérő:

A szűrők onnan kapták a nevüket, hogy milyen sávban működnek.

Ha nincs szűrő, akkor az átviteli sáv lineáris.

Az aluláteresztő vagy felülvágó szűrő a töréspont feletti tartományt levágja, a többit átengedi.

Angolul low pass filter, LPF a neve.

A felüláteresztő vagy alulvágó szűrő a törésponti frekvencia alatt vág, fölötte átenged.

Angolul high pass filter, HPF a neve.

A sáváteresztő szűrő egy felüláteresztő és egy aluláteresztő szűrő kombinációja. Két töréspontja van, e kettő között átenged, a többi frekvencián vág.

Angolul Band pass filter, BPF a neve.

A sávzáró szűrő a sáváteresztő szűrő ellentéte, szintén két töréspontja van. Az első alatt, illetve a felső fölött átenged, a két töréspont között vág.

Angolul band reject filter, BRF a neve.

A sávzáró szűrő különleges esete a lyukszűrő, ami csak egyetlen frekvencián zár, a többit átengedi. Hogy az előbbiek alapján milyen képet kéne idetenni, azt a képzelőerődre bízom. Sikerült a belső látásoddal felidézni ezt a képet? Akkor éppen olyan szennyes a fantáziád, mint az enyém.

A lyukszűrő angol neve notch filter, és többnyire arra használják, hogy egy adott frekvenciájú jelet – pl. zavaró hangot, sipolást, brummot – eltávolítsanak vele.

A példákban Sarah JSun hangját hallottad.

A lyukszűrő ellentéte a csúcsszűrő, amellyel egyetlen frekvenciájú jelet emelhetünk ki. Angolul pitch filter a neve.

A fésűszűrő több lyukat csinál, egymástól harmonikus távolságban levő lyukakon.

Az angol neve comb filter.

Fésüszűrőt pl. a flanger nevű effektben használnak, amelyben az alapfrekvencia – és így a felharmonikusok – értéke változtatható.

A mindentáteresztő szűrő feladata, hogy a különböző frekvenciájú jeleket egymáshoz képest késleltesse. Minél nagyobb a frekvencia, annál nagyobb a késleltetés.

Sok esetben több szűrőt is alkalmazunk. Ilyen pl. az oktávszűrő vagy a tercszűrő (harmadoktáv szűrő), amiket mérési célból készítenek.

Az ilyen soksávos szűrőkre jó példa a spektrumanalizátor, amellyel a műsorunk frekvencia összetevőinek nagyságát vizsgálhatjuk.

Mivel spektrumanalizátor az ingyenes Reaper gyári bővítményei között is található, javaslom, hogy próbáld ki te is! Emlékeztetőül, a Reaper munkaállomás innen tölthető le:

http://www.reaper.fm/download.php

A megfelelő operációs rendszerhez való telepítés után az „insert” menüből a „media file...” megnyomásával válasszad ki az elemezni kívánt nótát!

A képen pirossal bekeretezett gombbal állj a nóta elejére!

Noha lehetne használni a Reaper beépített, JS „Frequency Spectrum Analyzer Meter (Cockos)” nevű bővítményét is, inkább töltsd le a következőt!

https://sevenphases.wordpress.com/spectrum-analyzer/

Javaslom, hogy lefelé görgetve a stabil, „Legacy vanilla 1.04 version”-t válasszad!

Letöltés után csomagold ki a zip filét, és futtassad az így kapott exe kiterjesztésű filét!

Alapesetben Program files/Steinberg/VSTPlugins/Seven Phases mappába települ a Spectrum Analyzer.dll filé, amit át kell másolni a Reaper Pugins mappájába.

Ezután a Reaperben nyomd meg az FX gombot!

Meg fog nyílni a bővítmény gyűjtemény. A VST-ből válasszad ki az analizátort!

Az „OK” gomb megnyomását követően egy ablak fog megjelenni.

Ajánlom a pirossal keretezett részek szerinti beállítást, ekkor tercsávos szűrőket kapunk.

Átkapcsolva a „Colors” fülre, érdemes a kontrasztos megjelenítést hasznnálnod.

A „Preferences” fül alatt érdemes mindent kipipálni.

Zárd be az ablakot, és ha elindítottad a lejátszást, máris élvezkedhetsz a spektrumképben.