Filtro passa-alto/filtro de corte baixo: Explicação e aplicação

O que é um filtro passa-alto/filtro corta-baixo?

Um filtro passa-altas é um tipo de equalizador que atenua ou suprime completamente as frequências abaixo de uma determinada frequência de corte (frequência de corte), enquanto permite que as frequências acima da frequência de corte passem inalteradas. Existem dois nomes diferentes para filtros passa-altas, ambos explicando essencialmente a função do filtro e com o mesmo significado:

• Filtro de alta passagem: As altas frequências "passam", ou seja, são deixadas passar.
• Filtro de corte baixo: As frequências baixas são "cortadas", ou seja, atenuadas ou removidas.

Esta frequência de corte pode ser fixa ou flexível, dependendo do filtro. Muitos interfaces áudio e pré-amplificador têm um filtro passa-alto incorporado cuja frequência não pode ser alterada.

Com hardware e filtros EQ de encaixe de baixo corte, por outro lado, a frequência de corte pode ser definida de forma flexível, tal como a intensidade/curva de inclinação, o que indica quanto dB é cortado. Filtros passa-altos com som de alta intensidade mais não natural e podem causar problemas de fase, pelo que devem ser sempre utilizados com cautela.

É expresso em dB/octave e indica o quanto o filtro de baixo corte atenua a metade da frequência de corte. Para um filtro de corte baixo com -18 dB/ oitava a 100 Hz, como no exemplo acima, a atenuação a 50 Hz é de -18 dB.

Dependendo da inclinação da curva, os filtros recebem nomes diferentes, que podem ser encontrados em sintetizadores e efeitos analógicos, entre outras coisas.

Filtros passa-altos de ordem superior devem antes ser utilizados para correcções como redução de ruído ou como efeitos criativos como em DJ controllers. A razão é simples: eles são altamente audíveis e soam de forma não natural; pode rapidamente arruinar vocais com eles.

Por exemplo, utilizo frequentemente um filtro de 5ª ordem de baixo corte a 50 Hz para vozes femininas para suprimir ruídos ambientais indesejados, tais como passos ou pancadas no suporte do microfone, porque sei que a voz não está a tocar nessas baixas frequências.

Mas nunca a utilizaria para tornar a voz mais fina a 250 Hz, por exemplo, porque não fica mais fina, quase desaparece. Um filtro de 1ª ordem de passagem alta é muito mais adequado para isso.

Com a maioria dos plug-ins de EQ, a força/ordem do filtro pode ser seleccionada. Com dispositivos analógicos que não oferecem opções de ajuste, é normalmente de 12 dB/octave.

Para que são utilizados os filtros passa-altos?

Os filtros passa-altos são frequentemente utilizados em equipamento analógico, como pré-amplificadores, interfaces áudio ou microfones para suprimir o ruído na gama de frequências mais baixas. Há muitas situações no estúdio em que ocorrem tais ruídos:

• Se o chão for de madeira e um pouco velho (como no meu estúdio), o andar ou movimento do artista pode causar vibrações no chão que são transmitidas para o suporte e, portanto, para o microfone. Estas ondas sonoras estão na faixa inferior e podem ser muito bem reduzidas ou completamente removidas com um filtro passa-alto.
• O zumbido da rede pode causar artefactos na gama de frequências mais baixa, especialmente se todo o sistema não estiver devidamente protegido electricamente.
• Se o estúdio não estiver bem protegido do mundo exterior, grandes veículos, tais como camiões ou autocarros, podem gerar ondas sonoras profundas que podem penetrar no microfone.
• Se o cantor acidentalmente bater levemente contra o suporte do microfone, este ruído pode por vezes ser suprimido com um filtro passa-alto (mas por vezes não).

Contudo, prefiro sempre usar o meu filtro de corte baixo como plug-in na pós-produção em vez de gravar, pois permite-me remover estas frequências de uma forma não destrutiva - afinal de contas, pode ainda haver algo de valioso nessa gama de frequências.

Mesmo que pense que não tem ruído na faixa de áudio, deve ouvir atentamente o que acontece quando se aplica um filtro passa-alto - por vezes surpreende-se como a faixa soa subitamente limpa.

Em geral, também faz sentido aplicar um filtro de baixo corte a faixas "seguras" (ou seja, instrumentos que tendem a tocar na gama alta, tais como chapéus, guitarra ou vozes femininas), uma vez que não há informação na gama baixa de qualquer forma, apenas ruído. Isto deixa espaço para as faixas baixas importantes, como o kick and bass e a mistura torna-se muito mais clara e limpa.

Os filtros de corte baixo também são frequentemente incorporados no sinal da cadeia lateral de compressores para que as baixas frequências, que muitas vezes não contêm informações importantes, não sobrecarreguem o compressor e apenas as altas frequências importantes façam o compressor funcionar.

Filtro passa-alto vs filtro passa-baixo

Os filtros passa-alto e passa-baixo são dois tipos de filtros electrónicos que alteram a resposta de frequência de um sinal. Embora os seus nomes soem semelhantes, têm funções completamente opostas. A principal diferença são as frequências que deixam passar e as que bloqueiam.

Um filtro passa-alto permite a passagem de sinais de alta-frequência enquanto atenua ou bloqueia sinais de baixa frequência. Os filtros passa-altos são normalmente utilizados para remover ruído indesejado de baixa frequência ou componentes DC de um sinal.

Em contraste, um filtro de baixa passagem permite a passagem de sinais de baixa frequência, enquanto os sinais de alta frequência são atenuados ou bloqueados. Os filtros de baixa passagem são frequentemente utilizados para suprimir o ruído indesejado de alta frequência ou para suavizar um sinal, removendo/ reduzindo os componentes de alta frequência.

Exemplos práticos de aplicação de um filtro passa-alto

Como já foi mencionado, a utilização de um filtro passa-alto destina-se frequentemente a remover ruídos e artefactos indesejados. Se tiver a opção, só aplicaria o filtro de baixo corte na pós-produção para estar sempre do lado seguro. Em situações ao vivo, claro, isto não é possível - aí utiliza-se o filtro passa-alto que é incorporado na mesa de mistura para cada tira de canal.

Recomenda-se a utilização do filtro passa-alto antes do compressor - deve mesmo ser o primeiro dispositivo de efeito na cadeia de sinal. Uma vez que as ondas sonoras de baixa frequência transportam muita energia, podem rapidamente levar um compressor aos seus limites, mesmo que o sinal a ser comprimido ainda não tenha ultrapassado o limiar.

Aqui estão alguns exemplos de aplicações de filtros de baixo corte que fazem parte da vida quotidiana de qualquer produtor musical:

Filtro passa-alto para vozes limpas

Os filtros passa-altos são frequentemente utilizados como o primeiro dispositivo de efeito sobre os vocais para obter uma faixa limpa sem ruído. A dinâmica também pode ser processada muito mais eficazmente desta forma, e as ondas sonoras de baixa frequência são evitadas de sobrecarregar desnecessariamente a gama de graves da mistura.

O truque é descobrir onde se encontra a maior frequência de corte possível sem que a voz perca informação importante. Uma vez descoberto isso, também se pode utilizar filtros de corte baixo com um declive mais elevado para suprimir completamente tudo abaixo dessa frequência.

Filtro passa-alto nas despesas gerais para evitar problemas de fase com a pista de bateria de graves

Ao gravar um verdadeiro kit de bateria com vários microfones, existe muitas vezes o perigo de que a combinação de kick track e overheads conduza a problemas de fase. Isto é simplesmente porque a mesma onda (pontapé) chega em dois microfones diferentes, mas em fase diferente porque a distância ao microfone é diferente (o microfone de pontapé está praticamente em frente do tambor baixo, enquanto que as sobrecargas estão a cerca de 1m de distância).

Com um filtro passa-alto nos carris superiores, este problema pode ser resolvido. No entanto, o pontapé já não é audível através dos canais aéreos - o que não é necessariamente mau, mas por vezes até desejável se o pontapé for para soar como se estivesse mesmo à sua frente.

Portanto, ouça sempre atentamente se é necessário um filtro de corte baixo. Ouça o que acontece quando mistura as duas faixas: As frequências são canceladas? O pontapé de repente soa estranho ou desagradável? Então o mais provável é que tenha problemas de fase.

Filtro passa-alto para sinais laterais de um compressor

Os compressores oferecem frequentemente a possibilidade de aplicar um filtro de corte baixo ao sinal de entrada lateral. Isto não afecta o sinal audível, mas apenas o sinal de controlo. Isto impede que frequências baixas desnecessárias façam o compressor funcionar e apenas as frequências realmente importantes desencadeiam o compressor.

Isto é especialmente importante quando se domina, pois as baixas frequências de uma pista principal são frequentemente mais altas do que as altas frequências. Lembre-se de que um compressor entra sempre em acção quando o volume do material de origem excede o limiar do compressor.

Um limiar alto significa que o compressor só comprime as frequências baixas se não for utilizado um filtro de corte baixo, pois estas são as mais barulhentas e fazem o compressor funcionar primeiro. Se depois baixar o limiar para comprimir também as frequências mais altas, as frequências graves são comprimidas de tal forma que a faixa soa completamente desnatural e esmagada.

Contudo, se for utilizado um filtro passa-alto, as frequências baixas não podem fazer funcionar o compressor porque são simplesmente ignoradas. Só quando o volume das frequências acima do filtro de corte baixo excede o limiar é que o compressor começa a funcionar.

Utilização de filtros de baixo corte para suprimir o som de impacto

Os filtros passa-altos também são chamados de filtros de som de impacto por uma boa razão. Como já foi mencionado, acontece frequentemente durante as gravações que andar ou pisar provoca vibrações no chão, que depois entram no microfone. Com um filtro passa-baixo, este "som de impacto" pode ser efectivamente suprimido ou mesmo eliminado.

Conclusão

Agora sabe o que é um filtro passa-alto e como utilizá-lo teoricamente. Agora tem de praticar com ele e ganhar experiência. E lembre-se: confie sempre nos seus ouvidos, não nos seus olhos. Por vezes os filtros passa-altos são demasiado extremos e outros tipos de filtros, tais como as prateleiras baixas, são mais adequados.