Filtro e risonanza

  • cristianob
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12-07-12 16.43

Una domanda :
Ho visto che nei filtri il comportamento che accade quando si alza la risonanza non e' sempre uguale:
in alcuni la zona filtrata scende, in altri si alza.e stessa cosa per la zona prima del taglio.com'e' la situazione?

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  • mima85
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12-07-12 16.50

In genere quando si alza la risonanza il resto della banda passante (ovvero le frequenze all'infuori di quelle vicino a quella di taglio che il filtro lascia passare) viene abbassata di livello.

Questo grafico spiega meglio di mille parole cosa succede.

Le differenze di comportamento tra un filtro e l'altro sono dovute alle differenti implementazioni circuitali di questi (o di algoritmo se si tratta di filtri digitali) e soprattutto dalla pendenza. Un filtro a 24 dB/oct di pendenza taglia di più di uno a 12 dB/oct, di conseguenza alzando la risonanza in un filtro del primo tipo il resto della banda passante verrà attenuata di più rispetto al secondo.

In altri filtri invece alzando la risonanza rimane invariato il volume del resto della banda, limitandosi ad enfatizzare le frequenze vicino alla ft. Se non vado errato il filtro del Korg MS-20 e del nuovo Arturia MiniBrute si comportano esattamente in questo modo.

Qui ho discusso in merito ad una modifica che ho eseguito al mio Jupiter 6 proprio per via del fatto che su questa macchina alzando la risonanza il resto della banda viene attenuato troppo.

L'utente Thermidor inoltre ti saprà dare una risposta molto più dettagliata, con tanto di dimostrazioni matematiche.
Edited 12 Lug. 2012 14:59

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  • mao
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12-07-12 16.50

La situazione è che se parliamo di analogici... ogni filtro è a se... che è anche il motivo principale per cui ci si compra più di un synth dato che il filtro è una delle cose che caratterizza di più il synth. Il moog ha il filtro che si comporta in un certo modo... l'MS10 che con risonanza oltre un certo punto "sbrocca" e fa cose strane, il prophet 5 che con la risonanza alta ti crepa il muro di casa e così via... dipende semplicemente da come è progettato il filtro.

Per il digitale idem con patate perchè c'è un algoritmo diverso per ogni VA...
Edited 12 Lug. 2012 14:51

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12-07-12 18.51

@ mima85
In genere quando si alza la risonanza il resto della banda passante (ovvero le frequenze all'infuori di quelle vicino a quella di taglio che il filtro lascia passare) viene abbassata di livello.

Questo grafico spiega meglio di mille parole cosa succede.

Le differenze di comportamento tra un filtro e l'altro sono dovute alle differenti implementazioni circuitali di questi (o di algoritmo se si tratta di filtri digitali) e soprattutto dalla pendenza. Un filtro a 24 dB/oct di pendenza taglia di più di uno a 12 dB/oct, di conseguenza alzando la risonanza in un filtro del primo tipo il resto della banda passante verrà attenuata di più rispetto al secondo.

In altri filtri invece alzando la risonanza rimane invariato il volume del resto della banda, limitandosi ad enfatizzare le frequenze vicino alla ft. Se non vado errato il filtro del Korg MS-20 e del nuovo Arturia MiniBrute si comportano esattamente in questo modo.

Qui ho discusso in merito ad una modifica che ho eseguito al mio Jupiter 6 proprio per via del fatto che su questa macchina alzando la risonanza il resto della banda viene attenuato troppo.

L'utente Thermidor inoltre ti saprà dare una risposta molto più dettagliata, con tanto di dimostrazioni matematiche.
Edited 12 Lug. 2012 14:59
ho un MS20 e ti posso assicurare che il taglio delle frequenze è molto netto, almeno al mio orecchio emo
se alzi la risonanza spara che è una bellezza, lo definirei un filtro tutt'altro che morbido...ma a me piace un sacco emo

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  • cristianob
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12-07-12 18.53

grazie ragazzi.Mima volevo chiederti una cosa ancora per favore.cosa accade invece alla parte filtrata?
ho visto per esempio un hp , in cui alzando la risonanza la zona filtrata scende e quella che invece e' passata sta ferma.....utile per tagliare bene i bassi ad esempio

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  • mima85
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12-07-12 18.55

saverioautellitano ha scritto:
se alzi la risonanza spara che è una bellezza


Quando alzi la risonanza percepisci una diminuzione del resto del corpo del suono oppure questa si aggiunge e basta? Il fatto che dici che "spara" mi fa intuire che si aggiunga senza diminuire d'intensità il resto della banda passante del segnale.

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  • mima85
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12-07-12 19.02

cristianob ha scritto:
Mima volevo chiederti una cosa ancora per favore.cosa accade invece alla parte filtrata?


In che senso? La parte di spettro filtrata, appunto, è filtrata, quindi è assente dal segnale in uscita. Non può essere influenzata in nessun modo, che io sappia.

C'è da dire che le frequenze oltre alla ft non vengono tagliate in modo perfettamente verticale ma con una pendenza definita appunto dal filtro stesso, che può essere di 6, 12, 18, 24 dB/oct, ecc... Quindi oltre la ft avremo ancora una minima presenza di banda ma per un intervallo abbastanza ristretto, fino a quando il filtro non "chiude" del tutto.

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  • cristianob
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12-07-12 20.59

esattamente , la parte filtrata , che e' presente eccome (se si guarda con un analizzatore di spettro). aumentando la risonanza in certi filtri lei si taglia di piu', scendendo ulteriormente di volume, in altri si alza.

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  • am0
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12-07-12 22.49

Ma no, scusa, se è filtrata è attenuata, magari non eliminata del tutto ma non può aumentare.
Per esempio la banda filtrata nel passabasso è quella superiore alla frequenza di taglio.

Comunque, come ti è stato detto, i filtri si possono comportare in due modi:
- le frequenze interessate dalla risonanza vengono amplificate mentre il resto della banda rimane intatta
- man mano che le frequenze interessate dalla risonanza vengono amplificate, il resto della banda si abbassa di livello

ci sono anche altro casi ma sono rari

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  • cristianob
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12-07-12 23.38

Ci sono casi (non rari) in cui aumentando la risonanza , oltre ad aumentare la frequenza di taglio , anche la parte filtrata aumenta di un po di volume.

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  • mima85
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12-07-12 23.43

cristianob ha scritto:
esattamente , la parte filtrata , che e' presente eccome (se si guarda con un analizzatore di spettro). aumentando la risonanza in certi filtri lei si taglia di piu', scendendo ulteriormente di volume, in altri si alza.


Un momento... la parte filtrata non è presente nello spettro del segnale, altrimenti non sarebbe filtrata emo

Ne ho sviluppato uno di analizzatore di spettro, e di tutte le onde in uscita da filtri che gli ho fatto analizzare nessuna analisi evidenziava frequenze oltre la ft, a parte quelle lasciate ancora passare dalla curva di pendenza del filtro, perché come detto, un filtro che taglia in modo perfettamente "perpendicolare" non esiste, anzi una certa pendenza può essere voluta rispetto ad un'altra per questioni di suono (infatti alcuni synth danno la possibilità di scegliere diverse pendenze per il filtro). E comunque ad un certo punto, più o meno lontano dalla ft in funzione appunto della pendenza, il filtro chiude del tutto e non lascia passare più niente.

Secondo me tu ti stai confondendo invece proprio con la parte di spettro che viene lasciata passare dal filtro, perché il comportamento che hai descritto è proprio quello del resto della banda passante. Alzi la risonanza e questa si abbassa, abbassi la risonanza e questa torna su, e questo è appunto il suo tipico comportamento. Poi alcune varianti di filtri possono alzare il resto della banda passante all'alzare della risonanza o lasciarla a volume invariato, questo ripeto dipende da come è stato progettato il filtro. Sono scelte di progetto.

Oppure ti stai riferendo proprio alla banda di frequenze lasciate passare subito dopo la ft, prima che la curva del filtro tagli tutto quanto?

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  • mima85
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12-07-12 23.44

cristianob ha scritto:
Ci sono casi (non rari) in cui aumentando la risonanza , oltre ad aumentare la frequenza di taglio , anche la parte filtrata aumenta di un po di volume.


A questo punto ti chiederei se ti è possibile di registrare un WAVE dove si verifica quanto dici, perché la cosa mi incuriosisce dato che non ho mai riscontrato questo comportamento.

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  • thermidor
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13-07-12 00.44

I filtri in generale sono una branchia un po' a sè stante nell' elettronica.
Tutto quello che è stato detto in questo thread è giusto ma fino a un certo punto.
Per mia esperienza, escludendo i filtri digitali che meritano un approccio completamente diverso, i filtri che ho incontrato io nei sintetizzatori sono poi di tre tipi:

-Il Sallen-Key
-Il filtro a stato variabile
-Il filtro "tipo" Moog

Per metterla sul semplice, il Sallen-Key (quello dell' MS20) non diminuisce il guadagno in banda all' aumentare della risonanza.
Al contrario il filtro Moog e quello a stato variabile, all' aumentare della risonanza diminuiscono il guadagno in banda.
Esiste una dimostrazione matematica piuttosto banale che giustifica questa differenza di comportamento.

Una cosa interessante che non viene mai considerata è invece la banda passante di un VCF, che è un concetto un po' aleatorio, in quanto variando la risonanza si varia la banda di transizione tra il segnale in banda e quello attenuato, per fare un esempio il Moog è fatto da 4 celle che hanno una determinata frequenza di risonanza (-3dB), ma essendo 4 l' attenuazione a quella frequenza è -12dB, allora quale è la frequenza di risonanza vera?
Quando poi viene fatto variare lo smorzamento del filtro le cose cambiano completamente.

Per dirla in breve, non so quale sistema sia meglio, non sono un musicista, sicuramente il vostro orecchio è il giudice migliore.
Edited 13 Lug. 2012 10:50

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  • mima85
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13-07-12 00.59

thermidor ha scritto:
Per dirla in breve, non so quale sistema sia meglio, non sono un musicista, sicuramente il vostro orecchio è il giudice migliore.


Non c'è un sistema migliore di un altro, va in base ai gusti di ognuno.

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  • thermidor
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13-07-12 01.51

mima85 ha scritto:
Non c'è un sistema migliore di un altro, va in base ai gusti di ognuno.

Esatto, molto spesso i risultati si ottengono da situazioni più disparate.
Per fare l' esempio del filtro dell' MS10/20 si tratta di un circuito che utilizza una coppia di transistor polarizzati inversamente, che lavorano in saturazione, la spiegazione matematica si trova sul sito di Tim Stinchcombe.
Ora questo sistema viene giustificato col modello di Ebers-Moll e poi semplificato con due applicazioni della serie di Taylor.
Come dire ma ci hanno pensato o è venuto di culo e poi lo hanno dimostrato?
Se qualcuno ha voglia di guardare il documento di Tim, vedrà che una parte è dedicata al clipping del filtro, ossia all' introduzione di una distorsione, insomma cose che un elettronico non si immaginerebbe mai di fare.
Per farla in breve credo siano state usate consulenze di molti musicisti che, probabilmente non sapevano nulla di poli e zeri ma l' orecchio ce l' avevano eccome.
Colgo l' occasione per ringraziare Timothy Stinchcombe, veramente un maestro.
Edited 12 Lug. 2012 23:51

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13-07-12 10.26

@ mima85
saverioautellitano ha scritto:
se alzi la risonanza spara che è una bellezza


Quando alzi la risonanza percepisci una diminuzione del resto del corpo del suono oppure questa si aggiunge e basta? Il fatto che dici che "spara" mi fa intuire che si aggiunga senza diminuire d'intensità il resto della banda passante del segnale.
assolutamente no, a differenza ad esempio del filtro di un minimoog che diminuisce il segnale in entrata, quello dell'MS20 alza tutto ed è facile che il segnale vada in saturazione emo
ripeto che a me piace moltissimo, ma ad alcuni può non piacere perché può diventare ingestibile emo

tra gli esempi più lampanti lo si sente nei dischi degli Ozric Tentacles, in cui il buon Joie Hinton usava spesso il filtro per vari tipi di effettistica (e/o rumoristica, punti di vista) emo

il primo esempio che mi viene in mente è qui sul finale, nel solo, più o meno al minuto 9:45 emo

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  • cristianob
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13-07-12 14.13

Grazie a tutti : per Mima :
E' semplicissimo , e debbo dirti che oggi e' provato , e lo fanno quasi tutti i filtri :
la parte filtrata non va via del tutto , ma scende , con una pendenza , come hai detto tu.
Se per esempio aumenti la visibilita' dell'analizzatore di spettro , vedrai che la parti filtrata c'e' sempre,
anche se a volume molto basso.ORA: aumenta di parecchio la risonanza e guarda cosa accade a tutta la parte filtrata. Con alcuni filtri essa sale un po , con altri scende.

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  • mima85
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13-07-12 14.45

Farò qualche esperimento

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  • cristianob
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13-07-12 15.47

ok:) e grazie dell'attenzione intanto

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  • thermidor
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13-07-12 16.12

Ma per curiosità come l' hai fatta la misura?
Che forma d' onda in ingresso al filtro e che analizzatore hai usato?

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