滤波器：雕刻配方

滤波器削减的是你已有的谐波。截止频率决定从哪里下刀，谐振和斜率决定切口听起来是什么样子。

第 2 课留给你一叠谐波。滤波器把其中一部分调小，其余的原样放行。它没有办法添加任何东西：让正弦波过一遍滤波器，几乎什么都不会发生，因为那里只有基频可碰。换成 110 Hz 的锯齿波——基频 110 Hz，谐波在 220、330、440 Hz 一路往上——可听范围内就有大约 180 根分音供它处理。把刀落在 800 Hz，活下来的只剩七根；剩下那个木质的音色，本来就藏在原始波形里。经典方法正是以这个动作命名：减法合成从明亮出发，一路削减，直到性格显现。

三种切法

• 低通（LP）——放行截止频率以下的一切，削去上面的部分。电子乐里用得最多的滤波器。放在那条 110 Hz 锯齿波上：截止频率 5 kHz 几乎听不出变化，1 kHz 把棱角磨圆，300 Hz 就只剩下前两根谐波。
• 高通（HP）——削去截止频率以下的一切。40–100 Hz 用来清掉低频隆隆声而不碰音符本身，这是除贝斯以外每一轨的日常工作。放到 110 Hz 的贝斯上、把截止推到 800 Hz，基频就被整个删掉；耳朵会从残余的谐波里重建出一个单薄的音高，声部随之变得干瘪。
• 带通（BP）——只保留截止频率附近的一条带，两侧都削掉。设在 1.5 kHz 附近，效果接近电话线对人声做的事；把它连同高谐振一起扫动，就是「调收音机」的效果。

截止与谐振

截止频率（cutoff）是滤波器开始起作用的位置，单位 Hz，和第 2 课的谐波在同一条轴上。四个参考点基本覆盖了低通上这颗旋钮的全部作用：8 kHz 几乎什么都不变，2 kHz 声音失去棱角，500 Hz 明显发闷，150 Hz 以下就只剩基频还活着。和音高一样，截止频率也位于对数刻度上，所以旋钮转过同样的角度，在高低两头带来的音色变化是相当的。

谐振（resonance）把一部分滤波器输出送回输入端，于是截止频率处顶起一个窄峰，紧邻其上的跌落也更陡。玩具里的谐振显示为一个裸数字，也就是滤波器的 Q 值，峰高直接跟着它走：0.7 时通带平直、截止点低 3 dB；2 时峰高 6 dB；6 时峰高 15 dB，截止点上开始能听出确定的音高；18 时峰高 25 dB，滤波器已经接近自己鸣叫。

再往上推，一只做得好的滤波器就会自激：反馈回路在没有任何输入的情况下，自己维持住截止频率上的一个正弦波——这正是谐振滤波器可以当振荡器来弹的原因。高谐振同时要付出低频的代价，因为反馈路径会抽走峰值以下的能量。做贝斯时，谐振过半之后通常要把电平再补回来。

斜率：这一刀落得多快

截止频率决定跌落从哪里开始，斜率（slope）决定它有多陡，单位是 dB/八度。二阶滤波器每升高一个八度衰减 12 dB：截止频率在 1 kHz 时，2 kHz 处低 12 dB，4 kHz 处低 24 dB。四阶滤波器每八度衰减 24 dB，同样的 2 kHz 已经低了 24 dB，4 kHz 低 48 dB——安静到可以算作不存在了。

两种斜率干的活不一样。12 dB 会在截止频率之上留下一些还活着的材料，扫频因此显得平缓，声音也保留了空气感；它通常用来做高通，或者做温和的音色修整。24 dB 干脆利落地切掉高端，大多数人一听到「合成器滤波器」这几个字，脑子里想的就是它。两者之间还有一个著名的设计：TB-303 的滚降是每八度 18 dB，acid 的味道有相当一部分来自这个中间地带。