in ,

Фильтруй сигнал: что такое High-Pass фильтр и как им пользоваться

Основы высокочастотной фильтрации и пять примеров полезного использования фильтра высоких частот.

что такое high-pass фильтр, фильтр высоких частот

Фильтры высоких частот — простые инструменты с огромным влиянием на общее звучание микса. При правильном использовании High-Pass фильтр превращает мутные исходники в чистые треки, а бубнящие звуки — в плотные и упругие сигналы. Вместе с тем бесконтрольная фильтрация высоких частот вымывает из микса вес, создавая ощущение дряхлости и плоскости.

Продолжая серию материалов об эквализации, редакция SAMESOUND.RU приводит адаптированный перевод заметки из блога компании iZotope, посвящённой возможностям высокочастотных фильтров. Из этого текста вы узнаете, что такое High-Pass фильтры, а также посмотрите на несколько вариантов использования этого инструмента, доказывающие, что возможности фильтра богаче простого ограничения сигнала.


Что такое High-Pass фильтр

High-Pass фильтр, высокочастотный пропускной фильтр или фильтр высоких частот (ФВЧ) — инструмент, отрезающий все низкие частоты после определённой отметки, называемой частотой среза (точка обрезки). Во время работы фильтр устраняет всё, что выходит за выбранную точку обрезки, но не затрагивает сигнал выше. Звукорежиссеры используют High-Pass фильтры для устранения гулких и мутных сигналов, уплотнения звучания инструментов, а также придания миксу более чистого и ясного звука.

Фильтр — простейший инструмент, управляемый только параметром частоты среза, однако его влияние на звучание микса велико.

Основное предназначение высокочастотных фильтров — ограничить низкочастотный контент, который не нужен миксу. Для настройки параметров работы используется всего лишь один параметр — точка обрезки, задающий конкретную границу спектра, после которой происходит отсечение частот. К примеру, применив высокочастотную фильтрацию к бас-бочке и выбрав точку обрезки в районе 80 Гц, мы можем устранить весь частотный контент ниже заданной отметки. Чаще всего высокочастотным фильтром устраняют шумы, гул, бубнёж, наводки и низкочастотный грохот, а также убирают лишний низ у барабанов (особенно томов и бочки), баса, электрогитар вокала и других инструментов.

что такое high-pass фильтр, фильтр высоких частот
Слева — High-Pass фильтр, справа — Low-Pass фильтр

Как и другие студийные инструменты, высокочастотный фильтр нужно использовать осторожно. Слишком активная фильтрация лишает сигналы низких частот и делает звучание тонким и скучным, вырезает из него низкочастотный грув. Бездумная фильтрация как высоких, так и низких частот делает микс плоским, а общее звучание неестественным. Конечно, частое применение High-Pass и Low-Pass фильтров устранит большинство столкновений частот, но вместе с тем убьёт всю жизнь в музыке. По этой причине работа с фильтром должна быть аккуратной и сдержанной: здесь как никогда работает правило 20/80, где 20% усилий приносят максимальный результат.

Как высокочастотная фильтрация влияет на сигнал

High-Pass фильтр — один самых распространенных инструментов среди начинающих продюсеров и звукорежиссеров. Благодаря моментально проявляющемуся эффекту фильтрации и простоте использования, новички применяют его так часто, как только могут. Тем не менее мало кто задумывается о глобальном влиянии High-Pass фильтра на сигнал.

Даже при аккуратной работе с фильтром его деструктивная природа может привести к смерти микса от нехватки низких частот. Проблема работы с высокочастотным фильтром в том, что вносимые им изменения заметны практически моментально, что быстро бьёт в голову: человек щедро режет низ у всех инструментов среднего и верхнего диапазона, не замечая, как отсекает то, что отрезать не стоит. Обычно под раздачу попадают частоты, которые придают миксу глубины и драйва. При этом обрезка делается очень крутой, что вредит особо плотным миксам: крутые кривые обрезки создают звон, искажения и другие проблемы вокруг точки среза.

что такое high-pass фильтр, фильтр высоких частот

Чтобы оценить влияние высокочастотного фильтра на сигнал, проведём небольшой эксперимент. Поместите фильтр на мастер-канал DAW и установите достаточно низкую частоту обрезки — 20-30 Гц или ниже. По мере повышения точки фильтрации (при движении фильтра вправо) микс будет становиться всё тоньше и тоньше (особенно чётко потеря низа проявится, когда обрезка перевалит за 1 кГц). Теперь постепенно снизим порог среза (двигайте фильтр влево). Понижение точки обрезки вернёт миксу плотность и вес.

Чтобы понять, как High-Pass фильтр влияет на сигнал, послушайте несколько аудиопримеров, в которых дорожка вокала отфильтрована несколькими способами.

  1. Эксперимент с высокочастотной фильтрацией 0:41

В первом примере мы слышим исходное звучание вокала. Второй пример содержит адекватно отфильтрованный вокал. Если сравнить первый и второй примеры, заметно исчезновение низкочастотного шума — голос звучит намного ярче, но не становится шипящим. Фильтрация в третьем примере срезала фундамент голоса. Обычно так звучит вокал у большинства начинающих звукорежиссеров — голос чист, но слишком высокая точка среза убила важные частоты. Голос звучит недостаточно сочно и динамично, в нём не хватает жизни. Четвёртый пример — то, как не надо делать. Фильтрация здесь очень агрессивная, голос звучит тонко, словно лист бумаги.

Как использовать High-Pass фильтр при сведении музыки

Самое частое применение высокочастотного фильтра — устранение нежелательных низких частот. Фильтрация делает микс чище, создаёт дополнительное пространство для всех инструментов и уплотняет низкие частоты. High-Pass фильтры прочно ассоциируются с чистотой и ясностью низа микса, что не совсем верно — использовать фильтры можно более нестандартно.

При работе с фильтром нужно всегда помнить о двух важных правилах:

  1. Основа чистого микса — правильное позиционирование инструментов в пространстве и выбор подходящего уровня громкости. В погоне за чистотой звука начинающие повелители ручек и регуляторов забывают о главном: фильтр — не панацея от всех проблем. Ясность приходит в микс не благодаря эквалайзерам и фильтрам, она создаётся намного раньше включения любой обработки в проекте с помощью регуляторов уровня громкости и панорамы.
  2. Фильтруйте только то, что мешает слушателю получить удовольствие от трека. Бывают ситуации, когда в звучании инструмента (например, хай-хэта) присутствуют какие-либо интересные краски в нижних частотах, придающие музыке сочности. Их устранение не делает трек лучше — вместо чистоты вы получаете недостаток энергетики и динамики. Если существование таких красок в нижних частотах идёт на пользу миксу — забудьте о фильтре.

Не фильтруйте сигнал в нижнем диапазоне только потому, что сам инструмент живёт выше по спектру.

Ослабление и устранение ненужных частот и шумов

Практически все аудиосигналы содержат нежелательные звуки, скрывающиеся за самыми важными частотами. Такие недостатки обычно незаметны нашему слуху, но их присутствие портит общее звучание — в миксе образуется грязь. Из-за того, что большинство ненужных частот скрываются за более громкой основой сигнала, велик риск забыть или не заметить их. Тот факт, что вы не слышите этих «пассажиров» не означает, что их нет вовсе.

Основная зона чистки при работе с низкими частотами — область 20-40 Гц. Здесь образуются неприятный гул и едва заметный грохот, которые не воспринимаются человеческим слухам. Несмотря на то, что мы не слышим грязь в этой области, её постоянное присутствие в миксе становится своего рода убийцей хедрума. Самая большая подлость в том, что источником грязи могут быть сигналы инструментов, о которых вы бы никогда не подумали, как о причине проблем.

что такое high-pass фильтр, фильтр высоких частот
Фильтрация шейкера

На скриншоте выше изображен эквалайзер iZotope Neutron, активированный на дорожке шейкера. На первый взгляд здесь всё в полном порядке: нижний низ пуст, частотная основа шейкера живёт в области 1-2 кГц. Однако, если продублировать дорожку шейкера или добавить сигналы со схожей частотностью, кумулятивный эффект выведет весь низкочастотный шум на передний план. Помехи станут настолько сильными, что замаскируют собой по-настоящему важные частоты сигнала. При этом маскировка проявится сильнее в более насыщенных моментах партии и ослабнет в более спокойных местах.

На первых этапах обработки композиции нужно уделить пристальное внимание устранению скрытых шумов и недостатков в нижнем диапазоне. Точка обрезки при этом стоит подбирать на основании особенностей звучания фильтруемого инструмента. Полагаться на пресеты и какой-то единый сценарий обработки бессмысленно: то, что подойдёт одному инструменту, испортит звучание другого. К примеру, возможны ситуации, когда после фильтрации одна гитара звучит чисто, а другая же теряет в естественности и сочности или, наоборот, становится очень мутной и грязной.

Определить достаточное количество фильтрации можно так: активируйте высокочастотный фильтр рядом с самой низкой частотой инструмента и плавно двигайте точку обрезки вправо. Когда из сигнала пропадёт мясо, слегка откатите фильтр назад. Ваша цель — устранить шумы, не повредив сам сигнал.

Фокус на вокале

Вокал — центральный элемент любой песни, поэтому он должен звучать максимально чисто и естественно. Даже если вы идеально записали голос, следуя всем возможным методикам и избежали частых ошибок, на пути к чистоте стоит преграда в виде множества самых разнообразных звуков ниже 100 Гц. Чаще всего в этом диапазоне живёт низкочастотный гул микрофона или самой студии (особенно, если вы записывали голос дома). В случае, если во время записи вокалист стоял к микрофону слишком близко, здесь также появятся частотные всплески от так называемого эффекта близости.

Избавиться от недостатков поможет высокочастотная фильтрация с крутым срезом в районе точки обрезки. Тем не менее при чистке нужно помнить о фундаментальных частотах голоса — держите в уме самую низкую ноту доступную голосу, которая поможет определить частотную основу сигнала. Так как вся энергия человеческого вокала живёт именно в этом фундаменте, малейшее изменение области моментально убивает динамику исполнения (вспомните аудиопример, приведённый выше).

Будьте внимательны при фильтрации громких голосов. Обычно люди с таким вокалом даже не стараются петь громко — характер их голоса громкий сам по себе, с этим ничего не поделаешь. Фильтровать такой вокал нужно сверхаккуратно из-за большого количества энергии и динамики, а также чёткости звучания каждой ноты.

Если голос вокалиста слишком низок, то вокал может утонуть в нежелательном шуме или других распространённых артефактах — фильтрация здесь не поможет. При таком развитии событий вокальную партию лучше обработать различными инструментами реставрации сигнала, например, iZotope RX7. Прогоните дорожку через модули De-hum, De-rustle и даже Music Rebalance — так вы изолируете вокал от остальных звуков. После этого голос можно фильтровать плавным срезом с дополнительным точечным вырезом в районе среднего верха (по необходимости). Более точные методики обработки назвать трудно: всё зависит от особенностей вокала и записи, поэтому смело экспериментируйте. Главное не забывайте, как не надо делать.

Формирование нижнего низа

Иногда ситуация складывается так, что бочка и бас отлично звучат по отдельности и вместе, но совершенно не работают в контексте всего микса. Ужасное звучание этих элементов говорит только об одном — нужно ограничить присутствие в нижнем диапазоне других инструментов аранжировки.

Источник проблем — частоты в районе нижней середины в диапазоне от 150 до 350 Гц. Здесь зарождается объём, вес и мощь музыки, и именно эта область считается одним из самых проблемных частотных отрезков любого микса. Диапазон 150-350 Гц представляет своего рода перекрёсток: с одной стороны здесь живут самые высокие гармоники бочки, с другой — самые низкие обертона гитар и синтезаторов. Чем больше звуков собирается в этом месте, тем более загруженным становится микс. В какой-то момент трек переполняется нижней серединой и приобретает измученное и уставшее звучание. Слушать такую запись невозможно, на репите её поставят только в пыточной комнате.

Бочка и бас — важнейшие инструменты нижней середины. Чтобы их звучание было чистым и ясным, ослабьте присутствие в области 150-350 Гц других, менее важных инструментов.

Логично, что для очищения области 150-350 Гц нужно применить глобальную фильтрацию, чтобы не дать сигналам собраться в этом диапазоне. Недостаток такой чистки в том, что такой ход моментально скажется на энергии и динамике микса. Вместо того, чтобы размашисто фильтровать весь трек, сфокусируйтесь на точечных правках других дорожек и аккуратно, шаг за шагом отрежьте всё лишнее (более наглядно такая методика была рассмотрена в одном из роликов серии двухминутных советов компании iZotope).

Улучшение отклика низких частот

Иногда низ микса звучит слишком размыто и мутно: создаётся ощущение, будто песню затянула какая-то пелена, мешающая треку дышать полной грудью. Первой от пелены страдает бочка — она не может пробиться сквозь микс, теряет панч и по звучанию скорее напоминает очень плотный хлопок. Если в треке наблюдаются такие проблемы при идеальной нижней середине, ищите источник мутности в районе 20-35 Гц.

фильтрация низких частот
Фильтрация бочки на отметке 30 Гц

Поместите High-Pass фильтр на шину ударных или мастер-выход DAW и отфильтруйте все сигналы в области 20-35 Гц. Такой ход устранит нежелательные шумы и уплотнит нижний низ микса. Бонусом за старания вы получите более громкие средние и верхние частоты, чьё ощущение присутствия значительно улучшится.

Так как мы говорим о фильтрации всего микса, будьте очень аккуратны. Слишком активная обработка с высокой точкой среза заберёт лишнее у баса — микс потеряет в объёме.

Если фильтрация области 20-35 Гц не даёт должного результата, то скорее всего дело не в кривизне рук и оттоптавшем уши медведе, а в самом студийном помещении. Домашние студии далеки от идеальной акустики и часто неправильно транслируют низкие частоты, из-за чего кажется, что низ микса перекачен даже после фильтрации. Проверить микс можно только прослушиванием трека на как можно большем количестве самых разнообразных аудиосистем. Правильное акустическое оформление комнаты решает проблему неправильной передачи низа, но такой ход доступен не всем и не всегда: иногда с откликом комнаты ничего нельзя сделать.

Динамическая фильтрация

В большинстве приведённых выше ситуаций речь идёт об аудиосигнале с высокой динамикой по всему спектру. Вокал, бас и ударные быстро меняются по ходу песни: в зависимости от аранжировки, инструменты могут быстро менять свою частотную позицию, уходя то вверх, то вниз. High-Pass фильтр должен быть готов к таким изменениям.

Высокочастотные и низкочастотные фильтры — статичные инструменты, привязанные к своим настройкам. Как бы не менялось содержание дорожки, фильтры постоянно работают на заданных параметрах, что может привести к ситуации, когда в определённых местах микса какой-либо инструмент взрывается яркостью или, наоборот, резко тускнеет. Учесть любые движения инструментов могут только динамические эквалайзеры, отслеживающие изменения сигнала и меняющие точку среза так, чтобы ограничения всегда работали корректно в контексте микса.

Суть работы динамического эквалайзера при фильтрации проста: при повышении активности сигнала точка обрезки сдвигается ниже, при понижении — выше. Такое поведение сохраняет натуральность звучания песни и предохраняет звук от излишней фильтрации.

Динамическая фильтрация применима ко всем инструментам и особенно полезна при работе с вокалом. В видео ниже можно посмотреть, как происходит динамическая обработка сигнала с помощью модуля Follow EQ в составе iZotope Nectar.

Пожаловаться

Подписка
Уведомлять о
3 Комментариев
Межтекстовые отзывы
Посмотреть все комментарии