Ein Filter aus dem Bilderbuch

[Flub]

Hallo,

Kennt jemand ein VST Filter Plugin der es ermöglicht wirklich exakte frequenzbereiche auszuschneiden?
Damit meine ich, dass man beispielsweise alles exakt bis 500 Hz aus dem Signal entfernt und der Rest unverändert bleibt. Das müsste doch programmiertechnisch möglich sein.
Die Low- und Highcut Filter die ich bisher gefunden habe, sind denke ich eine Simulation von einem sehr steilen Analogfilter, allerdings suche ich einen rein mathematischen Filter, der keinen Übergang zur Grenzfrequenz hat und auch keine Resonanz aufweist.

Ich hoffe es ist klar geworden, was ich suche.

Wenn jemand was weiß, oder ich mich nicht verständlich genug ausdrücken konnte, sagt mir bitte Bescheid.

Viele Grüße,
Flo

EDIT: ich glaube ich hab was gefunden "Linear Phase EQ" ist das Schlagwort. Oder etwa nicht?

 

[Synthmill]

Ein EQ mit einem steilen LowCut, so mit 48dB Flankensteilheit.

Linear Phase EQ, heisst nur, das keine Phasenverschiebung in der Nähe der Cutoff-Frequenz eintritt.

 

[Cyclotron]

Mit FFT Filtern ist sowas ganz gut möglich, da hängt die Genauigkeit nur von der Größe der FFT (und damit von der Breite der Bänder) ab. Je größer die FFT, desto feiner die Frequenzauflösung (und desto schlechter die Zeitauflösung). Samplitude hat sowas beispielsweise schon drin.

Allerdings muss man auch dazu sagen, dass man sich bei derart radikalem Gebrauch durchaus eine Menge unschöner Artefakte einfängt, gerade bei eher perkussiven Signalen (verwaschen, blubbern, klirren). Die besten Ergebnisse bekommt man noch mit FFT - Größen von 1024 bis 4096 Samples, was einer Breite der einzelnen Bänder von ~86 Hz bis ~11 Hz (bei 44.1 kHz Samplerate) entspricht.

 

[swissdoc]

Damit meine ich, dass man beispielsweise alles exakt bis 500 Hz aus dem Signal entfernt und der Rest unverändert bleibt. Das müsste doch programmiertechnisch möglich sein.

Das ist keine Frage der Programmiertechnik, sondern der Physik, Mathematik, Signaltheorie. Was du suchst, gibt es so nicht.

 

[darsho]

Vengeance Philta hat eine Flankensteilheit bis zu 96db.
Gibt es umsonst auf der monatlichen CM DVD.

ReaFIR kann man auch als EQ benutzen und selber was total steiles einzeichnen :
http://www.reaper.fm/reaplugs/

 

[DrFreq]

Butterworth mit 8fach Flanke, soweit ich weiss kann man auch mit der Akai MFC sehr steil flanken wenn man beide Kanäle merged...

ich weiss allerdings nicht warum man so steil filtern will, weil ja gerade die Obertöne den Klang ausmachen, lohnen würde sich so ein steiler Filter vielleicht als hp ?

 

[Bug2342]

Für "brutal" steile Filter kenne ich drei Ansätze:

1. mehrere "normale" Filter in Serie:
Während das analog nicht so einfach ist ist das digital kein Problem. Das kloppt einem natürlich ein bisschen die Phasen durcheinander, das ist bei den meisten Signalen aber nicht so schlimm. Das gleiche gilt natürlich wenn man z.B. pole-zero Filter nimmt und da einfach viele Pole nimmt.

2. FFT basiertes:
Ist flott und flexibel, neigt aber dazu viele Artefakte zu erzeugen. Das Hauptproblem ist, dass man das Signal erst mal durch eine Window-Funktion schieben muss und da natürlich gerne mal viel Unfug rauskommt.

3. Finite-Impulse-Response (FIR) Filter:
Da steckt die gleiche Mathematik dahinter, wie hinter FFT-Sachen. Der Vorteil ist, dass man vorher keine Fourier-Transformation braucht und damit auch keine Fensterfunktion anwendet und sich keine Latenzen und Bonus-Artefakte einfängt. Dafür sind "komplexe" Filter deutlich Rechenintensiver als mit FFT.

Kurze Erklärung: Ein FIR-Filter funktioniert im Prinzip wie ein Multitap-Delay. Durch verschiedene (auch negative) Amplituden der verzögerten Signale wird die Frequenzantwort bestimmt. Wesentlicher unterschied zu "normalen" digitalen Filtern ist, das bei normalen digitalen Filtern das Ausgangssignal auch zurückgefüttert wird. Damit ist die Impulsantwort eines normalen Filters nicht endlich (Infinite-impulse-response, IIR).

Anders gesagt faltet ein FIR-Filter das Signal mit einer Impulsantwort. Das Prinzip kennt man z.B. vom Faltungshall. Je länger die Impulsantwort, desto höher der Rechenaufwand und desto "besser" der Filter. Schlecht heißt bei FIR Filtern insbesondere: welliger Frequenzgang.

Ich glaube für Reaktor gibt es FIR Filter, sonst weiß ich nicht welche Software sowas tut.

P.S.: Warum soll der Filter überhaupt so steil sein? Downsampling?

 

[verstaerker]

der Cambridge EQ für die UAD kann sehr steil LP/HP

 

[DanReed]

allerdings suche ich einen rein mathematischen Filter, der keinen Übergang zur Grenzfrequenz hat und auch keine Resonanz aufweist.

Hier eine noch etwas grundsätzlichere Antwort: Jedes Filter ist immer ein Kompromiß aus vier Faktoren: 1) Welligkeit im Durchlaßbereich, 2) Dämpfung im Sperrbereich, 3) Steilheit des Übergangsbereichs, und 4) Länge der Impulsantwort.

Der 4. Faktor wird gerne außer Acht gelassen, ist aber im Audiobereich einer der wichtigsten. Auf seine Kosten kann man nämlich die anderen drei beliebig nahe an ein exaktes Rechteck bringen, also 1) +-0dB Welligkeit im Durchlaßbereich, 2) unendlich dämpfend im Sperrbereich und 3) unendlich steil. Leider wird die Impulsantwort dann unendlich und damit ist das Filter quasi selbst ein Oszillator, also völlig unbrauchbar, obwohl es den "Bilderbuch"-Frequenzgang liefern würde.

Also ist die große Kunst beim Filterdesign, die ersten drei Faktoren auf das Notwendige zu beschränken und damit eine brauchbar kurze Impulsantwort zu erhalten. Z.B. würde ich alles was über eine Steilheit von 96dB/Oct. geht, als overkill bezeichnen. Auch muß die Welligkeit nicht geringer als +-0.05dB sein. Und eine Dämpfung um die 80dB ist typischerweise mehr als ausreichend.

Damit bekommt man dann auch absolut brauchbare Impulsantworten hin.

Kurz: Mathematisch ist alles möglich, auch "unendlich", aber tontechnisch sinnvoll ist es nicht.

 

[Flub]

Vielen Dank für die ganzen Antworten ich informiere mich mal über die angesprochenen Themen.
Ich würde gerne mal hören wie sich das anhört und vielleicht ein Signal in verschiedenen Konstellationen der seiner Frequenzbereiche anhören.
Es geht ja nicht darum, ob sich das besonders angenehm anhört oder nicht, das ist ja bekanntlich eh Ansichtsache.

Viele Grüße und nochmals vielen Dank für die Hinweise,
Flo

 

[Bug2342]

Ich würde gerne mal hören wie sich das anhört und vielleicht ein Signal in verschiedenen Konstellationen der seiner Frequenzbereiche anhören.
Es geht ja nicht darum, ob sich das besonders angenehm anhört oder nicht, das ist ja bekanntlich eh Ansichtsache.

Hab noch was gefunden (Falls eine Windows Maschine bei dir rumsteht):
http://www.reaper.fm/reaplugs/

Falls Mac musst du dir zum Ausprobieren den ganzen Reaper (ist eine nette DAW) saugen.
Die Plugins sind kostenlos nutzbar, der ganze DAW kostet (aber wenig, wenn man nicht Profi ist).

Das relevante Plugin ist "ReaFIR". Um möglichst gewalttätig zu filtern sollte man den Modus auf Point (ohne smooth) stellen. Den anderen Modus auf EQ stellen (ist Standard).

Jetzt kann man munter Punkte setzen und löschen (rechter Mouse-Klick und Menü). Steilheit ist nahezu unendlich. Den "Filter" kann man leider glaube ich nicht modulieren. Zum rumspielen kann man aber mit Control/Strg-Taste einen Punkt verschieben, da werden die anderen mitverschoben.

Wie du feststellen wirst klingen so "brutale" Filterungen meist recht harmlos. Manchmal krigt man auch ohne Resonanz etwas das klingt als wäre es Resonanz. Ich weiß nicht ob das ein Artefakt ist oder ob es einfach vom brachialen beschneiden des Signalös kommt.

Viel Spaß damit.