martedì 30 ottobre 2012

Filtri



I Filtri

Dispositivi in grado di cambiare il timbro di un suono , modellandone lo spettro  attraverso attenuazioni e amplificazioni di determinate bande di frequenza.
I filtri più utilizzati sono:


Passa basso ( LPF = lowpass filter)

Attenua , secondo una certa curva , tutte le frequenze al di sopra della frequenza di taglio (cutoff). Viene chiamato passa basso proprio perchè lascia passare le frequenze più basse del cutoff.





Passa alto ( HPF = hipass filter)

Attenua , secondo una certa curva , tutte le frequenze al di sotto della frequenza di taglio (cutoff).




Passa banda

Attenua le frequenze al di sopra e al di sotto di una certa banda , avente una certa frequenza centrale (center frequency) e una  certa larghezza di banda (bandwidth)


Elimina banda

Lavora in maniera contraria rispetto il Passa banda: attenua le frequenze all’interno di una banda


Parametri dei filtri

Frequenza di taglio ( cutoff) : frequenza che delimita la banda passante , nella frequenza di cutoff  si ha un’attenuazione della curva pari a -3dB

Frequenza centrale  F0 (center frequency) : nei filtri passa / elimina banda in realtà ci sono due freq. di taglio, pertanto si fa riverimento alla frequenza centrale.

Larghezza di banda Bw (bandwidth): (passa/elimina banda) stabilisce la larghezza della banda su cui agisce il filtro, più è piccola più il filtro sarà selettivo

Fattore di qualità Q ( risonanza ): è definito come il rapporto frequenza centrale/ larghezza di banda : Q = F0 / Bw Mantenendo fissa la F0 , all’aumentare del Q diminuisce la Bw e vengono enfatizzate le frequenze più vicine alla F0.

Selettività / Ordine: l’ ordine di un filtro stabilisce la pendenza della curva con la quale le frequenze vengono attenuate. Più l’ordine è grande, più il filtro è selettivo.Viene misurato in dB/ottava. Con un ordine di I grado a partire dalla F0 si ha un dimezzamento di intensità ( -6dB ) col raddoppiare dell’ottava. Per esempio se la F0 è a 200Hz , a 400Hz avremo un’attenuazione di -6dB, a 800Hz di -12dB , a 1600Hz di -18dB.
Il fattore di attenuazione/ ottava raddoppia con l’aumentare del grado dell’ordine del filtro, quindi per un ordine di II grado si avranno -12dB/ottava: F0 = 200Hz , a 400Hz → -12dB , a 800Hz → -24dB , a 1600Hz → -36dB ecc..



I Filtri Analogici

Hanno più caratteristiche sonore dei filtri digitali ( che risultano essere “freddi”) .
Possone essere passivi o attivi:

passivi: non necessitano di alimentazione , pertanto sono in grado solo di svolgere un lavoro di attenuazione.

attivi: vengono alimentati , sono in grado di attenuare e amplificare



I Filtri Digitali

Hanno un suono più “freddo” ma possono effettuare filtraggi impensabili nel campo analogico.
I filtri digitali principali si dividono in due categorie:

FIR ( finite impulse response ) : operano mediante feedforward , ovvero una o più copie ( in base all’ordine) del segnale in entrata vengono ritardate , moltiplicate per un certo valore e sommate al segnale in entrata attuale
.

I filtri FIR sono stabili e hanno coerenza tra le componenti in entrata e in uscita, non vanno in oscillazione (ovvero non hanno un fattore Q di risonanza).


IIR ( infinite impulse response )  / Filtro ricorsivo

Al processo di feedforward accostano un processo di feedback , ovvero una o più copie del segnale in uscita vengono ritardate. moltiplicate per un coefficiente e combinate con il segnale attuale


I filtri IIR sono in grado di svolgere potenti filtraggi con l’utilizzo di poco calcolo computazionale , ma possono dare luogo a effetti di rotazione di fase (risonanza , prodotta dai transienti del suono , che resta attiva anche dopo la loro estizione)



Filtri Shelving (a scaffale)

Sono i comuni filtri presenti nei mixer.

High Shelf: attenua / amplifica le alte frequenze

Low Shelf: attenua / amplifica le basse frequenze


Peak / Notch: attenua / amplifica una banda di frequenza




Eq. Parametrico  VS  Eq. Grafico

L’eq. grafico è formato da un certo numero di filtri notch / peak molto strestti che agiscono su bande di frequenze fisse in cui è possibile solo gestirne l’ enfatizzazione / attenuazione


gli equalizzatori parametrici , invece , ci permettono di spostare la F0 di ogni banda e regolarne il Q