ตัวกรองมีบทบาทสำคัญในหลายๆ ด้าน เช่น การประมวลผลเสียง การสื่อสาร และวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งทำหน้าที่เป็น "นักมายากล" ในการประมวลผลสัญญาณ พวกเขาเลือกเพิ่ม (เพิ่ม) หรือลด (ลดทอน/ตัด) พลังงานของสัญญาณภายในย่านความถี่เฉพาะ ดังนั้นจึงกำหนดลักษณะสเปกตรัมของเสียงได้อย่างแม่นยำและเปลี่ยนแปลงคุณภาพการรับรู้ การทำความเข้าใจหลักการและการใช้งานตัวกรองเป็นกุญแจสำคัญในการปรับปรุงคุณภาพเสียง บทความนี้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับตัวกรองพื้นฐานที่พบบ่อยที่สุดหลายประเภทในโดเมนเสียงและฟังก์ชันหลัก
I. ตัวกรองชั้นวาง: การปรับพลังงานของแถบโดยรวม
ตัวกรองชั้นวางใช้การเพิ่มหรือการลดทอนแบบกว้างกับทั้งแบนด์ที่ด้านเดียว (ความถี่ต่ำหรือสูง) ของความถี่คัตออฟที่ระบุ การเปลี่ยนแปลงเกนจะเด่นชัดที่สุดใกล้กับความถี่คัตออฟ จากนั้นค่อย ๆ เข้าใกล้ค่าคงที่ (ก่อตัวเป็น "ชั้นวาง") ซึ่งส่งผลต่อสเปกตรัมความถี่ไปทางด้านหนึ่ง (ต่ำหรือสูง)
ตัวกรองชั้นต่ำ
- วงดนตรีที่ได้รับผลกระทบ:ส่งผลกระทบต่อ.ความถี่ต่ำ-ภูมิภาคด้านล่างความถี่ตัด (fc)
- การทำงาน:สามารถเพิ่มหรือตัด/ลดทอนระดับพลังงานโดยรวมของสัญญาณความถี่ต่ำ-
- การเปรียบเทียบ:ทำหน้าที่เหมือน "ปุ่มควบคุมเสียงเบส" ส่วนกลาง
- พารามิเตอร์ที่สำคัญ:ความถี่จุดตัด (fc), ค่าเกน (ได้รับ - เป็นบวกสำหรับบูสต์, ลบสำหรับการตัด), ความชัน (ความชัน - ส่งผลต่อความชันของขอบเขตการเปลี่ยนผ่าน ซึ่งปกติจะวัดเป็น dB/อ็อกเทฟ)
- การใช้งานทั่วไป:
- การเพิ่มความถี่ต่ำ:เพิ่มพลังและความสมบูรณ์ของเครื่องดนตรี เช่น กีตาร์เบสหรือกลองเตะในดนตรี ชดเชยเสียงต่ำ-ที่ไม่เพียงพอในระบบการบันทึกหรือการเล่น
- การตัดความถี่ต่ำ:การลดพลังงานความถี่ต่ำ-มากเกินไป (เช่น เสียงก้อง เสียงเครื่องปรับอากาศ เสียงฝีเท้า) เพื่อลดความขุ่นและปรับปรุงความชัดเจนโดยรวม มักใช้เพื่อล้างเสียงรบกวนความถี่ต่ำ-ในการบันทึกเสียงร้องหรือเครื่องดนตรี
ตัวกรองชั้นสูง
- วงดนตรีที่ได้รับผลกระทบ:ส่งผลกระทบต่อ.ความถี่สูง-ภูมิภาคข้างบนความถี่ตัด (fc)
- การทำงาน:สามารถเพิ่มหรือตัด/ลดทอนระดับพลังงานโดยรวมของ-สัญญาณความถี่สูง
- การเปรียบเทียบ:ทำหน้าที่เหมือน "ปุ่มควบคุมเสียงแหลม" ส่วนกลาง
- พารามิเตอร์ที่สำคัญ:ความถี่ตัด (fc), ค่าเกน (เกน), ความชัน (สโลป)
- การใช้งานทั่วไป:
- การเพิ่มความถี่สูง:เพิ่ม "อากาศ" ความสว่าง และความชัดเจนให้กับเสียง โดยเน้นรายละเอียดความถี่สูง- เช่น เสียงร้อง ฉาบ หรือฮาร์โมนิกเครื่องสาย
- การตัดความถี่สูง:การลดเสียงที่หนักแน่นและรุนแรงลง (เช่น ฉาบที่สว่างเกินไป เสียงซิบิแลนซ์ เสียงความถี่สูง- เช่น เสียงฟ่อ) เพื่อทำให้เสียงอบอุ่นและนุ่มนวลขึ้น
ความแตกต่างหลัก (ชั้นวางต่ำกับชั้นวางสูง):
ตัวกรอง Low Shelf ควบคุมพลังงานโดยรวมของย่านความถี่ต่ำ-ด้านล่างความถี่ตัด; ตัวกรอง High Shelf ควบคุมพลังงานโดยรวมของย่านความถี่สูง-ด้านบนความถี่ตัด เมื่อรวมกันแล้วจะทำหน้าที่สุดขั้วของสเปกตรัมความถี่
ครั้งที่สอง ผ่านตัวกรอง: การเลือกและการลบแบนด์
ตัวกรองผ่านทำงานได้อย่างเด็ดขาดยิ่งขึ้น พวกเขาได้รับการออกแบบเพื่ออนุญาตคลื่นความถี่หนึ่งไปยังผ่านในขณะที่ลดทอนลงอย่างมากหรือปิดกั้นโดยสิ้นเชิงอีกวงหนึ่ง อัตราขยายจะเปลี่ยนแปลงอย่างมากตามความถี่คัตออฟ
ฟิลเตอร์กรองความถี่ต่ำ (LPF) / ฟิลเตอร์ตัดสูง
- กลไก:อนุญาตความถี่ต่ำ-สัญญาณด้านล่างความถี่คัตออฟ (fc) ถึงผ่านค่อนข้างไม่ลดทอน, ในขณะที่กำลังลดทอนความถี่สูง-อย่างมากสัญญาณข้างบนความถี่ตัด
- การทำงาน:อย่างมีประสิทธิภาพลบองค์ประกอบความถี่สูง-,รักษาความถี่ต่ำ
- พารามิเตอร์ที่สำคัญ:ความถี่จุดตัด (fc), ความชัน (ความชัน - เช่น 12dB/oct, 24dB/oct เป็นต้น ค่าที่สูงกว่าบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงที่ชันมากขึ้นและการกรองที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น)
- การใช้งานทั่วไป:
- การกำจัดสัญญาณรบกวน/สัญญาณรบกวนความถี่สูง:กำจัดเสียงฟู่ของเทป สัญญาณรบกวนของวงจร สัญญาณรบกวน RF ฯลฯ
- การจำลองโทนสีวินเทจ:การสร้างลักษณะเสียงของโทรศัพท์ วิทยุ หรือเครื่องเล่นแผ่นเสียงรุ่นเก่า
- การป้องกันลำโพง:ป้องกันสัญญาณความถี่สูง-ที่อาจสร้างความเสียหายหรือไม่มีประสิทธิภาพไม่ให้เข้าถึงซับวูฟเฟอร์หรือตัวขับความถี่ต่ำ-
- การสร้าง Timbre:ทำให้แผ่นซินธิไซเซอร์ กลอง หรือเสียงอื่นๆ เข้มขึ้น เบาลง หรือ "อู้อี้"
ฟิลเตอร์กรองความถี่สูง (HPF) / ฟิลเตอร์ตัดความถี่ต่ำ
- กลไก:อนุญาตความถี่สูง-สัญญาณข้างบนความถี่คัตออฟ (fc) ถึงผ่านค่อนข้างไม่ลดทอน, ในขณะที่กำลังลดทอนความถี่ต่ำ-อย่างมากสัญญาณด้านล่างความถี่ตัด
- การทำงาน:อย่างมีประสิทธิภาพลบส่วนประกอบความถี่ต่ำ-,รักษาความถี่สูง
- พารามิเตอร์ที่สำคัญ:ความถี่ตัด (fc), ความชัน (Slope)
- การใช้งานทั่วไป:
- การกำจัดสัญญาณรบกวน/สัญญาณรบกวนความถี่ต่ำ-:กำจัดเสียงก้องบนเวที เสียงลม เสียงฮัมจากเมน (50/60Hz) เสียงที่ดังขึ้น (เช่น 'p', 'b' ป๊อป)
- เพิ่มความชัดเจน:การใช้ตัวกรองความถี่สูงผ่าน (โดยทั่วไปเรียกว่า "การตัดต่ำ") กับเครื่องดนตรีที่ไม่ใช่-เบส เช่น เสียงร้อง กีตาร์โปร่ง หรือเปียโนในการมิกซ์ (โดยทั่วไปจะเริ่มต้นระหว่าง 80Hz - 120Hz หรือสูงกว่า) วิธีนี้จะขจัดพลังงาน Subsonic ที่ไร้ประโยชน์ออกไป ทำให้มีพื้นที่ว่างสำหรับเครื่องดนตรีความถี่ต่ำ-อย่างแท้จริง เช่น กลองเตะและกีตาร์เบส ส่งผลให้มิกซ์โดยรวมสะอาดขึ้น ชัดเจนยิ่งขึ้น และทรงพลังยิ่งขึ้น
- การป้องกันสัญญาณอินฟราเรด:การปิดกั้นความถี่ต่ำพิเศษ-ที่มนุษย์ไม่ได้ยิน แต่อาจทำให้สิ้นเปลืองกำลังของเครื่องขยายเสียงหรืออุปกรณ์ที่เน้นความเครียด
ความแตกต่างหลัก (ผ่านต่ำกับผ่านสูง):
ตัวกรองความถี่ต่ำผ่านรักษาความถี่ต่ำและกำจัดความถี่สูง; ตัวกรองผ่านสูงรักษาความถี่สูงและลบความถี่ต่ำ. พวกเขาประสบความสำเร็จวงดนตรีที่เลือกผ่านผ่านทางลาดสูงชัน
สรุป:
ฟิลเตอร์เป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับวิศวกรด้านเสียง การทำความเข้าใจวิธีการทำงานของตัวกรองประเภทต่างๆ และการใช้งานที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ:
- ตัวกรองชั้นวาง:ใช้สำหรับการปรับในวงกว้างที่ระดับพลังงานที่สุดขั้ว(เสียงต่ำหรือสูง) ของสเปกตรัม เปลี่ยนความสมบูรณ์หรือความสว่างของเสียง
- ตัวกรองผ่าน (LPF/HPF):ใช้สำหรับการเลือกอนุญาตหรือบล็อกคลื่นความถี่เฉพาะ ประยุกต์ใช้เป็นหลักการกำจัดเสียงรบกวน, การแยกวงดนตรี(เช่น การจัดสรรพื้นที่ความถี่ให้กับเครื่องมือต่างๆ)การสร้างไม้, และการป้องกันระบบ.
การใช้ตัวกรองเหล่านี้อย่างรอบคอบ รวมกับการตั้งค่าพารามิเตอร์ที่แม่นยำ (ความถี่ เกน ความชัน) สามารถปรับปรุงคุณภาพการบันทึกได้อย่างมาก ปรับความสมดุลของมิกซ์ แก้ปัญหาเสียงรบกวน และสร้างเอฟเฟกต์เสียงที่หลากหลาย สิ่งเหล่านี้เป็นรากฐานสำคัญของการเรียนรู้สเปกตรัมเสียงและบรรลุการประมวลผลเสียงระดับมืออาชีพ
แนะนำสินค้า
https://www.tendzone.net/audio-processor/digital-audio-processor/16x16-digital-audio-processor.html
https://www.tendzone.net/audio-processor/digital-audio-processor/8x8-digital-audio-processor.html
https://www.tendzone.net/audio-โปรเซสเซอร์/open-สถาปัตยกรรม-dsp/open-สถาปัตยกรรม-ai-dsp.html
