ハイパスフィルター/ローカットフィルター:解説と応用例

ローカットフィルターは、ハイパスフィルターとも呼ばれ、プロデューサーやサウンドエンジニアにとって最も重要なツールの1つです。エラー修正とサウンドシェーピングの両方に使用され、あらゆるハードウェアやプラグインEQに搭載されています。この記事では、ローカットフィルターのすべてとその応用分野について、実践的な例とともに学びます。
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ハイパスフィルター/ローカットフィルターとは?

ハイパスフィルターとは、イコライザーの一種で、あるカットオフ周波数(Cutoff Frequency )以下の周波数を減衰または完全に抑制し、カットオフ周波数以上の周波数は変化なく通過させます。ハイパスフィルターには2種類の名称がありますが、どちらもフィルターの機能を本質的に説明するものであり、同じ意味を持っています:

  • ハイパスフィルターのこと。高音域を「通す」、つまり通過させる。
  • ローカットフィルター:低音域を "カット "する、つまり減衰させたり取り除いたりします。
Fabfilter Pro Q3は、私の中では最高のEQであり、最高のハイパスフィルターを備えています
Fabfilter Pro Q3は、私の中では最高のイコライザーであり、最高のハイパスフィルターを備えています

このカットオフ周波数は、フィルターによって固定されたり、フレキシブルに設定されたりします。多くの オーディオインターフェース そして プリアンプ は、周波数を変えることができないハイパスフィルターを内蔵しています。

一方、ハードウェアやプラグインのEQローカットフィルターは、カットオフ周波数や、どの程度dBをカットするかを示す強度・カーブの傾きを自由に設定することができます。強度の高いハイパスフィルターは、音が不自然になり、位相の問題も発生するため、使用には注意が必要です。

6dB/octaveの強度を持つハイパスフィルターと18dB/octaveの強度を持つハイパスフィルターの比較
6dB/octaveの強度を持つハイパスフィルターと18dB/octaveの強度を持つハイパスフィルターの比較

dB/octaveで表され、ローカットフィルターがカットオフ周波数の半分の周波数でどれだけ減衰するかを示しています。上の例のように、100 Hzで-18 dB/octaveのローカットフィルターの場合、50 Hzでの減衰は-18 dBとなります。

カーブの急さによって、フィルターにはさまざまな名前が付けられており、シンセサイザーやアナログエフェクトなどに搭載されていることがあります。

6 dB/oct.ローカットフィルタ1次1極フィルタ
12 dB/oct.ローカットフィルター2次2極フィルター
18 dB/oct.ローカットフィルター3次3極フィルター
24 dB/oct.ローカットフィルター4次4極フィルタ
30 dB/oct.ローカットフィルター5次5極フィルター
∞ dB/Octブリックウォールフィルター

高次のハイパスフィルターは、ノイズリダクションなどの補正や、DJ コントローラーのようなクリエイティブなエフェクトとして使用するのが望ましいです。理由は簡単で、非常に聞き取りやすく、不自然に聞こえるため、ボーカルをすぐに台無しにしてしまうからです。

例えば、女性ボーカルには50Hzの5次ローカットフィルターをよく使いますが、足音やマイクスタンドの衝撃など、不要な環境ノイズを抑えるためです。

しかし、例えば250Hzの声を細くするためには絶対に使いません。なぜなら、細くなるのではなく、ほとんど消えてしまうからです。1次ハイパスフィルターの方がよっぽど向いていますね。

ほとんどのEQプラグインでは、フィルターの強さ/次数を選択することができます。調整オプションがないアナログ機器では、通常12dB/オクターブです。

ハイパスフィルターは何に使うのですか?

ハイパスフィルターは、プリアンプやオーディオインターフェース、マイクなどのアナログ機器において、低周波数帯域のノイズを抑制するためによく使用されます。スタジオでは、このようなノイズが発生する場面が多くあります。

  • 私のスタジオのように、床が木製で多少古い場合、アーティストが歩いたり動いたりすることで床に振動が発生し、それがスタンドに伝わり、マイクに伝わることがあります。これらの音波は低音域であり、ハイパスフィルターで非常によく減衰するか完全に除去することができます。
  • 特に、システム全体が適切に電気的にシールドされていない場合、電源のハム音は低周波数帯域のアーチファクトの原因となることがあります。
  • スタジオの外界との遮蔽が十分でない場合、トラックやバスなどの大型車両が深い音波を発生し、マイクを透過してしまうことがあります。
  • 歌い手が誤ってマイクスタンドに軽くぶつけた場合、このノイズはハイパスフィルターで抑えられる場合があります(ただし、抑えられない場合もあります)。

しかし、私はレコーディングよりもポストプロダクションでプラグインとしてローカットフィルターを使う方が好きです。

オーディオトラックにノイズがないと思っていても、ハイパスフィルターをかけるとどうなるか、よく聞いてみてください。突然、トラックがきれいに聞こえることに驚くことがあります。

一般的に、「安全な」トラック(ハイハット、ギター、女性ボーカルなど、高域で演奏する傾向がある楽器)にもローカットフィルターを適用することは理にかなっています。これにより、キックやベースなどの重要な低音域のトラックと、そのためのスペースが確保されます。 ミックスがよりクリアに、よりクリーンになります。.

ローカットフィルターは、コンプレッサーのサイドチェイン信号にもよく組み込まれており、重要な情報を含まないことが多い低域がコンプレッサーに過負荷をかけず、重要な高域だけがコンプレッサーを機能させるようになっています。

ハイパスフィルターとローパスフィルターの比較

ハイパスフィルターとローパスフィルターは、信号の周波数特性を変化させる2種類の電子フィルターです。名前は似ていますが、機能は全く逆です。主な違いは、どの周波数を通過させ、どの周波数を遮断するかという点です。

ハイパスフィルターとローパスフィルターの比較
ハイパスフィルターとローパスフィルターの比較

ハイパスフィルターは、高周波の信号を通し、低周波の信号を減衰させるか遮断します。 ハイパスフィルターは、通常、信号から不要な低周波ノイズやDC成分を除去するために使用されます。

一方、ローパスフィルターは、低周波の信号を通過させ、高周波の信号を減衰させたり遮断したりします。 ローパスフィルターは、不要な高周波ノイズを抑制したり、高周波成分を除去・低減して信号を平滑化するためによく使用されます。

ハイパスフィルタの実用例

すでに述べたように、ハイパスフィルターの使用は、不要なノイズやアーティファクトを除去することを目的としていることが多い。もしオプションがあるのなら、私はローカットフィルターをポストプロダクションで適用して、常に安全側を保つようにします。ライブでは、もちろんこれは不可能で、ミキシングコンソールの各チャンネルストリップに内蔵されているハイパスフィルターを使用することになります。

ハイパスフィルターはコンプレッサーの前に使用することが推奨され、シグナルチェーンの最初のエフェクトデバイスであるべきです。低周波の音波は大きなエネルギーを持つため、圧縮される信号がまだスレッショルドを超えていないにもかかわらず、すぐにコンプレッサーの限界まで押し上げてしまいます。

ここでは、音楽プロデューサーの日常生活に密着したローカットフィルターの使用例を紹介します。

クリーンボーカル用ハイパスフィルター

ハイパスフィルターは、ノイズのないクリーンなトラックを得るために、ボーカルの最初のエフェクトデバイスとしてよく使用されます。また、ダイナミクスをより効果的に処理することができ、低周波の音波がミックスの低域に不必要に負担をかけることを防ぎます。

このラップ曲では、男性ボーカルに60Hzのローカットフィルターを使用しています。
このラップ曲では、男性ボーカルに59Hzのローカットフィルターを使用していますが、重要な周波数が途中で失われることはありません

コツは、音声が重要な情報を失うことなく、可能な限り高いカットオフ周波数がどこにあるかを見つけることです。それがわかったら、その周波数以下を完全に抑制するために、傾斜の大きいローカットフィルターを使うこともできます。

バスドラトラックとの位相の問題を避けるため、オーバーヘッドにハイパスフィルターをかける。

実際のドラムキットを複数のマイクで録音する場合、キックトラックとオーバーヘッドの組み合わせでは、しばしば位相の問題が生じる危険性があります。これは、同じ波(キック)が2つのマイクに届くが、マイクまでの距離が違うため位相が異なるからだ(キックマイクはバスドラムの実質的な正面にあり、オーバーヘッドは1mほど離れている)。

オーバーヘッドトラックにハイパスフィルターをかければ、この問題は解決します。しかし、キックの音はオーバーヘッドチャンネルからは聞こえなくなります。

ですから、ローカットフィルターが必要なのかどうか、いつも注意深く聞いてください。両方のトラックをミックスしたときに何が起こるか聞いてみてください:周波数が相殺されていませんか?キックの音が突然変になったり、不快になったりしませんか?その場合、位相に問題がある可能性が高いです。

コンプレッサーのサイドチェイン信号用ハイパスフィルター

コンプレッサーは、サイドチェイン入力信号にローカットフィルターを適用することが可能な場合が多い。これは、可聴信号には影響せず、制御信号のみに影響します。これにより、不要な低周波がコンプレッサーを作動させるのを防ぎ、本当に重要な周波数のみがコンプレッサーをトリガーします。

Abletonのコンプレッサーは、サイドチェイン信号用に独自のEQセクションを備えています。ここでは、ハイパスフィルターのほか、他のフィルタータイプも選択できます。
での Abletonの コンプレッサー、サイドチェイン信号のための独立したEQセクションがあります。ここでは、ハイパスフィルターのほか、他のフィルタータイプも選択できます。

マスタートラックの低周波は高周波よりも大きいことが多いので、これはマスタリング時に特に重要です。コンプレッサーは、音源の音量がコンプレッサーの閾値を超えると、必ず作動することを忘れないでください。

高いスレッショルドは、ローカットフィルターを使用しない場合、コンプレッサーが低音域のみを圧縮することを意味します。しきい値を下げて高音域も圧縮すると、低音域が大きく圧縮され、トラックが完全に不自然につぶれたように聞こえます。

しかし、ハイパスフィルターを使用した場合、低周波は単に無視されるため、コンプレッサーを動作させることはできません。ローカットフィルターより上の周波数の音量がスレッショルドを超えたとき、初めてコンプレッサーが機能し始めるのです。

衝撃音を抑制するローカットフィルターの採用

ハイパスフィルターが衝撃音フィルターとも呼ばれるのには、理由があります。すでに述べたように、レコーディングでは、歩いたり踏んだりすることで床に振動が発生し、それがマイクに入るということがよく起こります。ローパスフィルターを使用することで、この「衝撃音」を効果的に抑制し、除去することができます。

結論

ハイパスフィルターとは何か、理論的な使い方はお分かりいただけたと思います。あとは、実際に使ってみて、経験を積むしかありません。そして忘れてはならないのは、「目ではなく、常に耳を信じる」ということです。ハイパスフィルターは極端すぎて、ローシェルフなど他の種類のフィルターの方が適していることもあります。

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