フィルター：レシピを彫る

フィルターは、すでに持っている倍音を削る道具。カットオフが削り始める位置を、レゾナンスとスロープが切り口の質感を決めます。

レッスン 2 はあなたに倍音の束を残しました。フィルターはその一部を小さくし、残りはそのまま通します。何かを足すことはできません。サイン波をフィルターに通してもほとんど何も起きないのは、触れる相手が基音しかないからです。代わりに 110 Hz のノコギリ波を与えると — 基音が 110 Hz、倍音が 220、330、440 Hz と上へ続きます — 可聴域の中に扱える部分音が約 180 本あります。800 Hz で削れば残るのは 7 本。あとに残る木質の響きは、もともと生の波形の中にあったものです。古典的な手法はこの動作にちなんで名付けられました：減算合成は明るいところから始め、キャラクターが現れるまで削っていきます。

削り方の 3 方向

• ローパス（LP） — カットオフより下をすべて通し、上を削ります。エレクトロニックミュージックで最もよく使われるフィルターです。あの 110 Hz のノコギリ波なら、カットオフ 5 kHz ではほとんど変化が聴き取れず、1 kHz で角が取れ、300 Hz では最初の 2 本の倍音しか残りません。
• ハイパス（HP） — カットオフより下をすべて削ります。40〜100 Hz なら低域のうなりだけを取り除き、音そのものには手を触れません。ベース以外のあらゆるパートでの日常的な仕事です。110 Hz のベースに 800 Hz でかければ基音は丸ごと消え、耳は残った倍音から細いピッチを組み立て直し、パートはやせた響きになります。
• バンドパス（BP） — カットオフ周辺の帯域だけを残し、両側を削ります。1.5 kHz あたりに置くと、電話回線が声に対してやることに近くなります。レゾナンスを上げてスイープすれば、ラジオのチューニングの効果です。

カットオフとレゾナンス

カットオフはフィルターが働き始める周波数で、単位は Hz、レッスン 2 の倍音と同じ軸の上にあります。ローパスなら 4 つの目安でほぼ足ります。8 kHz ではほとんど何も変わりません。2 kHz で音の角が落ちます。500 Hz ではっきりこもります。150 Hz を下回ると、基音以外はほとんど残りません。ピッチと同じくカットオフも対数目盛の上にあるので、ノブを同じだけ回せば、範囲のどこにいても音色は同じだけ変わります。

レゾナンスはフィルターの出力の一部を入力へ戻します。するとカットオフの位置に鋭いピークが立ち、そのすぐ上の落ち方も急になります。下のおもちゃはレゾナンスをただの数値、つまりフィルターの Q として表示していて、ピークの高さはそれにそのまま従います：0.7 では通過帯域が平坦でカットオフが 3 dB 下がり、2 でピークは 6 dB、6 では 15 dB でカットオフに明確なピッチが現れ、18 では 25 dB、フィルターは自分で鳴き出す一歩手前です。

よくできたフィルターをそこから先へ押すと自己発振します。フィードバックのループが、何も入力しないままカットオフ周波数のサイン波を維持し続けるのです。レゾナンスの効いたフィルターをオシレーターとして弾けるのはこのためです。高いレゾナンスは低域という代償も伴います。フィードバック経路がピークより下のエネルギーを抜いてしまうからです。ベースでは、レゾナンスが半分を超えたらレベルを足し直すのが普通です。

スロープ：削りがどれだけ速く効くか

カットオフは落ち始める場所を決め、スロープはその急峻さを決めます。単位は dB/oct です。2 ポールのフィルターは周波数が 2 倍になるごとに 12 dB 落ちます。カットオフが 1 kHz なら、2 kHz で 12 dB 下、4 kHz で 24 dB 下です。4 ポールなら 1 オクターブあたり 24 dB なので、同じ 2 kHz がすでに 24 dB 下、4 kHz は 48 dB 下 — 消えたと数えてよい静けさです。

2 つのスロープは役割が違います。12 dB はカットオフより上に素材を生かして残すので、スイープはゆるやかに感じられ、音は空気感を保ちます。ハイパス用途や、穏やかな音色の整えに向く選択です。24 dB は上を決然と削り落とし、「シンセのフィルター」と聞いて多くの人が思い浮かべるのはこちらです。その中間にも有名な設計があります：TB-303 のロールオフは 1 オクターブあたり 18 dB で、アシッドの響きのかなりの部分がこの中間地帯から来ています。