Pracujeme s kmitočtovými filtry Použijte pro úpravu zvuku vhodný filtr nebo ekvalizér

Jednotlivé kmitočtové filtry nebo jejich celé sestavy – ekvalizéry dovedou podstatně změnit barvy hudebních nástrojů. Tím se staly přelomem při úpravě a mixování nahrávky. Umožní nám totiž odstranit nežádoucí barevné složky a zesílit ty, které učiní nástroj přítomnější, více vystupující z nahrávky.

Ekvalizace jako sound kapely

Řada skupin a muzikantů si pomocí kmitočtových filtrů a ekvalizérů vybudovala vlastní jazyk a sound, který je na první poslech okamžitě rozpoznatelný. Např. Metallica je typická zesilováním basů a nabroušením výšek, ale neutrálními středy (poměrem Bass 9, Mids 3, Trebs 7). V případě Led Zeppelin už je spektrum mnohem rovnější bez vyčnívajících pásem (poměrem Bass 7–8, Mids 6–7, Trebs 6–7).

Každá z kapel si pomocí ekvalizace vytvořila vlastní barvu kytar i celkového zvuku: Led Zeppelin mají spektrum vyrovnané, Metallica mírně „vykuchala“ středy.

Použitím základních frekvenčních filtrů, jako jsou dolní propust (low cut, high pass), horní propust (high cut, low pass) odstraňujeme nežádoucí brumy, ruchy nebo ostřejší šumy. S kombinovanými filtry typu shelving či peak se pohybujeme v ještě užším spektru a zaměřujeme se se na odstranění nežádoucích složek daleko detailněji. Můžeme jimi ale i naopak potřebné barvy ve spektru zesílit, a tím pomoci barvě nástrojů či vokálů. Stanou se tak mnohem sytější i čitelnější.

Speciální účely, speciální filtry

Každý z frekvenčních filtrů je více či méně vhodný pro speciální účely. Navíc když se i kombinované filtry sdruží do soustavy – komplexnějšího ekvalizéru, tak se jejich praktické užití zúží ještě více: některé ekvalizéry jsou určeny víc na jeviště proti odstranění zpětné vazby, jiná slouží na vyrovnání nevhodné frekvenční charakteristiky sálu či nahrávky, další pro úpravu nástroje či hlasu, aby byl plnější a z doprovázejících nástrojů zřetelněji vystoupil.

Motorcity je speciální sedmipásmový pasivní ekvalizér určený pro jednotlivé nástroje, ale i mastering.

Podívejme se na jednotlivé kmitočtové filtry, tvar jejich křivek, jak technicky fungují a kdy a kde je můžeme využít.

Co je filtrace a co ekvalizace

Kmitočtovou filtrací v barvě nástroje či hlase, tedy vlastně ve spektru vyčleníme určité kmitočtové pásmo.  To pak procesem ekvalizace měníme co do hlasitosti, buď je zeslabíme nebo zesílíme. Touto úpravou se výsledná barva může podstatně změnit: stát např. mnohem ostřejší nebo naopak dutější.

Podobnost ekvalizéru s absorbéry a rezonátory

Podobně může v akustickém světě fungovat rezonance i pohlcování (absorpce). Např. vzduchová rezonance (odpovídající objemu rezonanční skříně/korpusu nástroje nebo rozměrům místnosti dokáže posílit určité vlnové délky a tím ve spektru přidat odpovídající rezonanční pásmo.

Podobně různé druhy různě hustých a různě hlubokých (tlustých) obkladů stěn dokáží pohltit/absorbovat odpovídající pásma ve spektru. Jako bychom v elektrickém obvodu použili odpovídající kmitočtovou zádrž.

Panel Flexi Wood Ultra Lite díky kapsám, pastím pohlcuje zvuk od 400 Hz do 1250 Hz s výrazným absorpčním vrcholem na 630 Hz.

Mezi mechanickým a elektronickým (čí virtuálním) světem existuje podobnost, a tak měřáky vyrobenými pomocí filtrů (např. třetinooktávovými) dokážeme měřit spektrum a pomocí ekvalizéru potom zvuk vyzařující z PA systému uzpůsobit tak, aby byla reprodukce v akusticky nevhodném sále co nejvyrovnanější.

Základní filtry horní a spodní propust

Nejjednodušší kmitočtové filtry dolní či horní propust fungují pouze tak, že spodní či horní pásmo ořežou. V moderních mixážních pultech se s nimi již samostatně nesetkáváme, jsou ale součástí ekvalizérů.

Křivky spodní a horní propusti.

Horní propust (High Pass) jinak i spodní zádrž (Low Cut) propustí horní kmitočty a opačně odfiltruje/zadrží složky spodní. V praxi dokáže velmi dobře potlačit nežádoucí brumy.

Dolní propust (Low Pass) a jinak i horní zádrž (High Cut) propustí opačně spodní kmitočty a zadrží složky horní. V praxi ji používáme pro odstranění ostrých šumů.

Pozn. Mezi ostré šumy patří šum modrý, připomínající ostřejší syčení, u něhož stoupá výkon o 3 dB na oktávu. Ještě výrazněji pak odstraní šum purpurový, který může znít až jako vysoký bzukot a u něhož už výkon stoupá až o 6 dB na oktávu.

Ekvalizér v programu Studio One umožňuje pracovat se spodní i horní zádrží.

Je důležité uvědomit si, že hranice filtru není rovná, ale šikmá. Že existuje pásmo, v němž účinnost filtru postupně narůstá. Záleží na řádu filtru.

Pozn. Strmost z propustného do nepropustného pásma závisí na typu aproximace (přiblížení se ideální křivce). Mezi typické a standardní aproximace, které se přibližují ideálnímu pravému úhlu, patří Besselova, Čebyševova, Butterworthova aproximace aj.

Kombinované filtry neboli jednodušší ekvalizéry

Kombinované filtry a tím i jednodušší kmitočtové korektory (ekvalizéry) vznikají kombinací efektové a přímé cesty.

U ekvalizéru shelving nastavujeme mezní kmitočet

Jestliže použijeme dvě signálové cesty: efektovou s pásmovou propustí a paralelní přímou, získáme ekvalizér typu shelving. Když do efektové větve zapojíme horní propust, pak ekvalizér typu high-shelving, a jestliže spodní propust, tak ekvalizér typu low-shelving. Pro křivky je typické, že rostou či klesají po stranách od středu filtru, tj. u basů nebo u výšek a „nezabírají“ u kmitočtů na středech. Pásmo nad či pod mezním kmitočtem můžeme ovlivňovat, pásmo uprostřed ne. Poměrem přímé a efektové regulujeme zesílení, pokud převrátíme v efektové větvi fázi, tak zeslabení.    

Křivky typu shelving.

Efekt pomáhá zvukařům a muzikantům pracovat odděleně s basy a výškami. Ať je přidávat nebo ubírat. Parametry ekvalizéru, se kterými můžeme pracovat, jsou nastavení mezního kmitočtu a zesílení či zeslabení spektra kryjícího se s rozsahem propusti.

Pro razantní úpravu floor tomu byla použita ostrá filtrace ve středech, ale měkčí ekvalizace v basech.

U ekvalizéru peak můžeme posouvat střed

Jiným případem je ekvalizér typu peak, kdy jsou zádrže či propusti nastaveny tak, aby ořezaly boční pásma a zesílily střed. Vzniká tak křivka tvaru bell. Výhodou efektu je, že dokáže ze spektra vyzobnout úzký výsek a hlavě se kombinovanou křivkou „zvon“ pohybovat na frekvenční ose: od basů po výšky.

Křivky typu peak (bell).

U ekvalizéru peak nastavujeme střední kmitočet, zisk (zesílení či zeslabení) i šířku a strmost (jakost Q). Peak patří k nejužívanějším ekvalizačním křivkám, jestliže jím nastavíme velmi úzkou strmost, posílíme či odstraníme ve spektru velmi úzké kmitočtové pásmo. Můžeme tak lehce provádět i drobné a účinné změny ve spektru.

Pro dosažení barvy punkové baskytary byla v programu Studio One použita peak ekvalizace ve středech a high cut filtrace ve výškách.

Na druhé straně platí, že právě úzký výsek barvy a razantní dynamické změny v rámci něj výrazně zcizují původní barvu.

Sestavením více základních i kombinovaných filtrů k sobě, pak vznikne ekvalizér grafický, ekvalizér s laditelnou frekvencí či ekvalizér parametrický.