Time 19 (27.03.07)
- Filter og Equalizer
- Filtere
- Lyttekjeden
- Loudness
- Filterfunksjoner
- Filtertyper og bruksområder
- Frekvens-karakteristikk-kurve
- Basskutt
- Avskjærings- og fremhevingsfilter
- HP-, BP- og LP-filter
- Diskantkutt
- Parametrisk Equalizer
- Notch-filter
- EQ i Sony-mikser
- Råd om filterbruk
Oppgave til neste time:
Bruk et eget ferdig innspilt multisporsopptak med et lite ensemble, bestående av f.eks. en vokalist, et piano, et slagverk og en kontrabass.
Eksperimenter med å filtrere enkelte instrumenter. Test med solo-lytting. Lytt etter forandringer i klangen og lydstyrkeoppfatningen. Prøv å oppnå større klarhet, tydelighet, gjennomsiktighet og velklang i de enkelte instrumentene og i det totale lydbildet. Vær obs på at det noen ganger trengs en annen type filtrering på et instrument i en miks enn det ville være nødvendig for det enkelte instrumentet isolert sett.
Filter og Equalizer
Vi har tidligere snakket om generelle betraktninger ved utstyring. I denne timen skal vi se nærmere på den frekvensmessige problematikken ved utstyring under nedmiks.
Filter
Det er ofte nødvendig å justere både instrumentenes og lydbildets klangfarge og lyd. Årsaken kan være ugunstige formanter (= ”heving” eller ”topp” i frekvensspekteret) i instrumentets klang, mikrofonplasseringen, akustisk og elektrisk støy, eller andre svakheter i programkjeden, som gjør at lyden endrer karakter på en ugunstig måte på veien frem til lytteren. Ofte er det også slik at et instrument alene har et annet klangideal enn når det klinger sammen med andre instrumenter. Dette skyldes at alle instrumenter og lydkilder har sine karakteristiske frekvensspektre og formanter. Når to instrumenter med formant i samme område blir lagt opp på hverandre, får vi en konflikt i dette frekvensområdet, som må utjevnes med en equalizer.
Innenfor det hørbare frekvensområdet skal det tekniske utstyret ikke påvirke styrkeforholdet mellom frekvensene i det overførte signalet, dvs. at utstyret må ha en lineær overføringskarakteristikk (amplitude) for alle frekvensene. Figuren nedenfor viser som et eksempel frekvensgangen til en fiolin, og hvordan en ønsket overføringsrespons for utstyret i en programkjede skal se ut.
Frekvensrespons for en fiolin Ønsket frekvensrespons for
utstyr i en programkjede
Lyttekjeden
Svakheter ved selve lytterommet eller i høyttalerene kan være en årsak til at man må justere klangen i lyttekjeden. Dessuten er vår oppfatning av klangfargen avhengig av lyttenivået. Ved phonkurvene så vi at vi ved redusert lyttenivå må øke forsterkningen i bass og diskant for å unngå inntrykket av at disse frekvensområdene blir svakere i forhold til midtregisteret.
Loudness
På vårt hjemme-stereoanlegg er vi vant med å finne en justeringsmulighet for diskant og bass. Med disse har vi en enkel mulighet til å motvirke oppfattelsen av endring i klangbildet ved forskjellige lyttenivåer. Ofte har slikt utstyr en knapp som heter ”loudness”. Den er tenkt til bruk ved svakt lyttevolum. Det som da skjer er at bass og diskant blir forsterket for å motvirke den nevnte psykoakustiske effekten ved disse frekvensområdene.
Filterfunksjoner
Loudness-funksjon og bass- og diskantregulering kalles filterfunksjoner. Det tekniske utstyret som utfører disse frekvensavhengige lydstyrkereguleringene, kalles filtere. Vi kan si at et filter er en selektiv forsterker som bare hever eller demper en del av frekvensspekteret i lydmaterialet. Som nevnt brukes filtre til å kompensere for svakheter i lyttekjeden og ved romakustikken, eller til å fjerne uønsket støy. I opptakssammenheng benyttes filtre også som et viktig kreativt instrument. Vi kan f.eks. bruke filtre til å bedre dårlig klangbalanse og tydeliggjøre soloinstrumenter / instrumentgrupper ved å heve / dempe spesielle frekvensområder i deres klangspektrum. Vi kan også bruke filtre til å lage helt nye klangopplevelser.
Filtertyper og bruksområder
I Sony-mikseren finnes en avansert filter / equalizer (også kalt ”EQ”) i hver av kanalene. På denne måten får hver mikrofon / ev. andre lydkilder dedikert hver sin justeringsmulighet. Vi skiller mellom filtre og equalizere. Filter / EQ-seksjonen består av 6 deler: En 4-bånds parametrisk EQ (som består av 4 parametriske EQ) og et høy- og et lavpassfilter. Vi skal i det følgende i detalj se på hver av disse enhetene.
For å åpne equalizer-vinduet for en valgt kanal, gjør vi en av disse to tingene (se de to bildene nedenfor):
· Press ”CHANNEL” i den nederse meny-linjen og velg ”EQUALIZER / FILTER” i submenyen.
· Trykk et eller annet sted i EQ / FILTER-display seksjonen.
· Trykk ACCESS knappen over EQ-seksjonen på mikseren.
Knappene i displayet korresponderer med de tilsvarende knappene på selve mikseren. Hele EQ/FILTER seksjonen må slås på med EQ IN knappen i displayvinduet (som også finnes på tilsvarende plass på selve mikseren).
I det følgende forklares de forskjellige modulene i Equalizer/filter-seksjonen.
Frekvens-karakteristikk-kurve
Denne delen av displayet viser den resulterende karakteristikken for alle equalizere og filtre som er i bruk.
Basskutt-
filter (symbol:
)
Filteret slås på med IN-knappen.
Som navnet sier, er dette et filter, og ingen EQ. Basskutt-filteret benyttes til å fjerne uønsket basslyd. Filteret kutter all lyd under en bestemt frekvens. Derfor kalles denne filtertypen også for ”cut-off”-filter. Tallet i displayet viser den innstillbare frekvensen der filteret begynner å virke.
Uønsket basslyd kan f.eks. være ekstrem bassgjengivelse fra rommet som vi gjør opptak i, fra dypfrekvent ventilasjonslyd, fra dypfrekvente rystelser i mikrofonstativet, nærtale-effekt i en kardioide-mikrofon osv. Basskutt-filter kalles også for Høypass-filter eller HP-filter (fordi den slipper gjennom de høye frekvensene).
På Sony-mikseren kan vi velge en frekvens fra mellom 27,5Hz til 415Hz, hvor basskutt-filteret starter å virke. Effekten av filteret er avhengig av hvor ”steilt” (”bratt”) det demper de uønskete frekvensene. Steilheten angis med hvor mange dB demping pr. oktav filteret oppnår. Hvis f.eks. amplituden på frekvensene mellom 70Hz og 140Hz dempes gradvis fra 0 dB ved 140Hz til –6dB ved 70Hz, så er steilheten 6 dB / oktav (se figur nedenfor). På Sony-mikseren er denne steilheten for HP-filteret 12 dB / oktav.
Basskutt-filter for kutt-frekvens ved hendholdsvis 70 Hz og 140 Hz
Når NOTCH-knappen er presset, får denne seksjonen en ”notch”-funksjon (se lenger nede).
Avskjærings- og fremhevingsfilter
Lavfrekvens avskjærings- / fremhevingsfiltre demper eller fremhever frekvenser under enn en gitt frekvens. Denne filtertypen kalles også for Shelf Filter eller ”kuhale”-filter. Forskjellen til HP-filteret (som kutter alt under en fastlagt frekvens) er at vi med Shelf Filteret kan stille inn graden av demping og i tillegg forsterking av frekvensene under en gitt frekvens. Tilsvarende virker høyfrekvens shelf filtere. Figuren nedenfor viser typiske frekvensganger for shelf filtere.
Lavfrekvens Shelf Filter Høyfrekvens Shelf Filter
På Sony-mikseren kan LF- og HF- delen i den 4-bånds parametriske EQ valgvis stilles inn som ”peaking” EQ (se nedenfor) eller som ”shelving” EQ, med justerbare frekvenser fra 27.5 til 880 Hz for LF-delen og 622 til 19900 Hz for HF-delen. Fremheving og demping kan justeres med +/20dB.
Figuren nedenfor viser grafisk de typiske karakteristikkene for disse tre filtertypene:
Høypassfilter Båndpassfilter Lavpassfilter
De hittil beskrevete filtrene benyttes for grov klangjustering. Ved musikkopptak kan filtrene f.eks. benyttes til å dempe uønskede eller fremheve karakteristiske frekvensområder for et instrument:
F.eks. en cymbal eller en fiolin har et frekvensinnhols med overvekt i de høyere frekvensene. For å få frem den særegne klangen i disse instrumentene og for å få vekk uønsket (dypfrekvent) lekkasjelyd fra andre instrumenter, kan vi her (med forsiktighet) dempe bassfrekvensene. I tillegg er det også mulig å heve diskantfrekvensene litt for å ytterligere presisere særegenhetene i klangen.
Omvendt kan det hende at vi f.eks. ved opptak av en bass-gitar får inn høyfrekvent støy fra bass-forsterkeren. Da kan vi tilsvarende kutte ut de høye frekvensene, fordi hovedandelen av frekvensinnholdet for en bassgitar ligger i det dypfrekvente området.
)
Tilsvarende basskutt-filtret benyttes diskantkutt-filtret til å fjerne uønsket høyfrekvent lyd. Filteret kutter all lyd over en bestemt frekvens. Uønsket høyfrekvent lyd kan f.eks. være høyfrekvent (elektrisk) støy eller høyfrekvente bilyder i et instrument som ellers har sitt hovedfrekvensområde i de dype frekvensene. Diskantkutt-filtret kalles også Lavpass-filter eller LP-filter (fordi det slipper gjennom de lave frekvensene). På Sony-mikseren kan vi velge frekvenser mellom 1,48 til 22,35 kHz der diskantkutt-filteret starter å virke.
I gamle dager bygde man elektriske koblinger som hadde som formål å utjevne frekvensmessige svakheter i en telefonlinje. Tilsvarende sin funksjon kalte man disse enhetene for ”utjevnere” eller ”Equalizere”. I dag betegner vi filtre som er i stand til å selektivt dempe eller forsterke et lite område i frekvensspekteret av en lydkilde for en ”Equalizer” eller ”EQ”. Prinsippet bygger på Presens-/Absens-filtre som kan fremheve (= presens) og dempe (= absens) et smalt frekvensområde. Equalizere benyttes ofte på enkelte instrumenter eller instrumentgrupper for å tydeliggjøre enkeltklangen i et sammensatt klangbilde. Figuren nedenfor viser grafisk hvordan et presens-/absens-filter virker:
Presens-/Absens-filter
Fordi vi på disse filtrene kan justere tre forskjellige parametre, kalles denne filtertypen ”Parametrisk Equalizer”. De tre regulerbare parametrene er:
· graden av demping / fremheving (dB),
· ved hvilken senter-frekvens (fo) dempingen / fremhevingen skal være kraftigst (Hz),
· hvor stort frekvensområde rundt midtfrekvensen som skal påvirkes av justeringen (Q-faktor).
I de følgende eksemplene ser vi hvordan virkefrekvensen fo, dempingen/fremhevingen og filterbredden kan varieres.
 |
|
Båndbredden til en parametrisk equalizer defineres med den såkalte Q-verdien. Denne verdien angir forholdet mellom midtfrekvensen fo og frekvensbåndbredden på karakteristikken 3 dB under midtfrekvensen.
Jo lavere Q-verdien er, desto større blir frekvensbåndbredden (se figur nedenfor).
Notch-filter
Blant parametriske equalizere finnes en spesiell type filter som kalles ”Notch”-filter. Denne er en ekstremvariant der dempingen er innstilt på maksimum og båndbredden er redusert til et minimum (veldig høy Q-verdi). Det kan f.eks. hende at vi på en overføringslinje får støy som har karakter av en ren tone. Slik støy har en veldig smal båndbredde. Dette kan vi dempe eller enkelte ganger tom. fjerne helt ved hjelp av et smalt notch-filter (se figur nedenfor). I Sony-mikseren kan vi velge å gi LF-filter seksjonen notch-funksjon.
Equalizeren i Sony-mikseren
Som vi har sett er en equalizer et sammensatt større filter med mange reguleringsmuligheter. Vi skal i det følgende gå gjennom den parametriske equalizeren i Sony-mikseren.
Alle 4 seksjonene må slås på med IN-knappen. 3 parametre kan stilles inn: Frekvens, Q-faktor og fremheving/demping.
LF-seksjonen (Low Frequency): Når shelving knappen ikke er trykt, virker denne seksjonen som vanlige peaking parametric equalizer. Her kan demping / fremheving varieres mellom +/- 20dB, midtfrekvensen fra 27,5 Hz til 880 Hz, og Q-verdien fra 0.5 (bredbånd) til 16 (smalbånd).
HF-seksjonen (High Frequency): Når shelving knappen ikke er trykt, virker denne seksjonen som vanlige peaking parametric equalizer. Her kan demping / fremheving varieres mellom +/- 20dB, midtfrekvensen fra 622 Hz til 19,9 kHz, og Q-verdien fra 0.5 (bredbånd) til 16 (smalbånd).
HMF-seksjonen (High Middle Frequency): Er en peaking parametric equalizer. Her kan demping / fremheving varieres mellom +/- 20dB, midtfrekvensen fra 220 Hz til 7 kHz, og Q-verdien fra 0.5 (bredbånd) til 16 (smalbånd).
LMF-seksjonen (Low Middle Frequency): Er en peaking parametric equalizer. Her kan demping / fremheving varieres mellom +/- 20dB, midtfrekvensen fra 77 Hz til 2.5 kHz, og Q-verdien fra 0.5 (bredbånd) til 16 (smalbånd).
Det er verdt å merke seg at de forskjellige filtrene overlapper hverandre mye, noe som gir større fleksibilitet, men som også betinger at man passer på å ikke bruke filtrene ”mot hverandre” (dvs. dempe i det ene, og samtidig heve samme frekvens i det andre filteret).
Den beste måten å lære seg virkemåten til et filter er å sette filteret på maksimal fremheving eller demping og så å endre filterfrekvensen til man finner det frekvensområdet i lyden som man ønsker å forsterke eller dempe. Deretter justerer man graden av fremhevingen eller dempingen.
Hvis filtrering av en del av et lydbilde gjør det nødvendig å filtrere andre deler av lydbildet må man være på vakt. Dette kan føre til at den samlete filtreringen ikke gjør noe annet enn å generelt heve eller senke hele frekvensområdet. I så fall kunne vi likegodt foretatt en enkel volumjustering med samme resultat. I denne sammenheng er det også viktig å være klar over at filtrering fører til forandring av lydnivået og dermed også kan føre til overstyring.
Filtrering er noe vi først må bruke etter at alt annet er prøvd ut tidligere i signalkjeden. Hvis vi har problemer med klangen i et instrument, forsøker vi først å endre mikrofonplasseringen eller mikrofontypen, før vi begynner å filtrere. Filtrering skal brukes som “nødløsning” (satt på spissen) eller som “krydder” på lydbildet, og under ingen omstendigheter som erstatning for mikrofonplasseringsteknikk.
Det finnes (ikke her heller) fasit-løsninger for måten å bruke filtre på. Forskjellige lydteknikere har forskjellige oppfatninger av et instruments klang. To instrumenter er heller ikke helt like i klangen. Det er viktig å lytte og lære seg egenarten av forskjellige lyder, slik at den naturlige instrument-klangen blir kjent og kan brukes som referanse når man filtrerer. Mye øving er den eneste måten å lære seg og tilegne seg disse ferdighetene på.