מסננים ממלאים תפקיד חיוני בתחומים רבים כגון עיבוד אודיו, תקשורת והנדסת אלקטרוניקה, והם פועלים כ"קוסמים" של עיבוד אותות. הם משפרים (מחזקים) או מחלישים (מחלישים/חותכים) באופן סלקטיבי את האנרגיה של אותות בתוך פסי תדר ספציפיים, ובכך מעצבים במדויק את המאפיינים הספקטרליים של הצליל ומשנים את האיכות הנתפסת שלו. הבנת העקרונות והיישומים של מסננים היא המפתח לשיפור איכות השמע. מאמר זה מפרט כמה מסוגי המסננים הבסיסיים הנפוצים ביותר בתחום האודיו ואת פונקציות הליבה שלהם.
I. מסנני מדף: התאמת אנרגיית הרצועה הכוללת
מסנני מדף מפעילים חיזוק רחב או הנחתה על פס שלם בצד אחד (תדרים נמוכים או גבוהים) של תדר חיתוך מוגדר. שינוי הרווח בולט ביותר ליד תדר החיתוך ולאחר מכן מתקרב בהדרגה לערך יציב (יוצר "מדף"), ומשפיע על ספקטרום התדרים לקראת קצה אחד (נמוך או גבוה).
מסנן מדף נמוך
- להקה מושפעת:משפיע בעיקר עלתדירות- נמוכהאֵזוֹרלְהַלָןתדר החיתוך (fc).
- פוּנקצִיָה:פַּחִיתלְהַגבִּיראוֹלחתוך/להחלישרמת האנרגיה הכוללת של אותות-תדירות נמוכה.
- אֲנָלוֹגִיָה:מתנהג כמו "כפתור בקרת בס" עולמי.
- פרמטרים מרכזיים:תדירות חיתוך (fc), ערך רווח (רווח - חיובי לחיזוק, שלילי לחתוך), שיפוע (שיפוע - משפיע על התלולות של אזור המעבר, הנמדד בדרך כלל ב-dB/אוקטבה).
- יישומים אופייניים:
- הגברת תדרים נמוכים:שיפור העוצמה והמלאות של כלים כמו גיטרה בס או תוף במוזיקה, מפצה על חסר{0}}נמוך מספיק בהקלטות או במערכות השמעה.
- חיתוך תדרים נמוכים:הפחתה מוגזמת של אנרגיה בתדר-נמוך (למשל, רעשים, רעשי מיזוג אוויר, נפילות רגל) כדי להפחית בוץ ולשפר את הבהירות הכללית. משמש בדרך כלל לניקוי רעשים בתדר נמוך- בהקלטות שירה או כלי נגינה.
מסנן מדף גבוה
- להקה מושפעת:משפיע בעיקר עלתדירות- גבוההאֵזוֹרמֵעַלתדר החיתוך (fc).
- פוּנקצִיָה:פַּחִיתלְהַגבִּיראוֹלחתוך/להחלישרמת האנרגיה הכוללת של אותות-תדרים גבוהים.
- אֲנָלוֹגִיָה:מתנהג כמו "כפתור בקרת טרבל" עולמי.
- פרמטרים מרכזיים:תדר חיתוך (fc), ערך רווח (Gain), Slope (Slope).
- יישומים אופייניים:
- הגברת תדרים גבוהים:הוספת "אוויר", בהירות ובהירות לצליל, תוך שימת דגש על פרטי-תדר גבוה כמו צליל קולי, מצלתיים או הרמוניות מיתר.
- חיתוך תדרים גבוהים:ריכוך צלילים קשים וחוקבים (למשל, מצלתיים בהירים מדי, רעש, רעש-תדר גבוה כמו לחש) כדי להפוך את הצליל לחם וחלק יותר.
הבדל הליבה (מדף נמוך לעומת מדף גבוה):
מסנן מדף נמוך שולט באנרגיה הכוללת שלרצועת תדרים נמוכה- למטהתדירות החיתוך; מסנן מדף גבוה שולט באנרגיה הכוללת שלרצועת התדרים הגבוהה- למעלהתדירות החיתוך. יחד, הם פועלים בקצוות של ספקטרום התדרים.
II. מסנני מעבר: בחירת פס והסרה
מסנני מעבר מתפקדים בצורה נחרצת יותר. הם נועדולְהַתִירפס תדר אחד ללַעֲבוֹרבְּעוֹדמחליש באופן משמעותי או אפילו חוסם לחלוטיןלהקה אחרת. הרווח שלהם משתנה באופן דרסטי סביב תדר החיתוך.
מסנן Low Pass (LPF) / מסנן High Cut
- מַנגָנוֹן:מאפשרתדירות- נמוכהאותותלְהַלָןתדר החיתוך (fc) ללעבור יחסית לא מוחלש, תוך כדימחליש מאוד תדירות גבוהה-אותותמֵעַלתדירות החיתוך.
- פוּנקצִיָה:ביעילותמסיר רכיבים בתדירות גבוהה-, שמירה על תדרים נמוכים.
- פרמטרים מרכזיים:תדירות חיתוך (fc), שיפוע (שיפוע - למשל, 12dB/oct, 24dB/oct וכו'. ערכים גבוהים יותר מצביעים על מעבר תלול יותר וסינון יעיל יותר).
- יישומים אופייניים:
- הסרת רעש/הפרעות-גבוהים:ביטול רעש קלטת, רעשי מעגל, הפרעות RF וכו'.
- הדמיית גוונים וינטג':יצירת הדמות הקולית של טלפונים, מכשירי רדיו או נגני תקליטים ישנים.
- הגנה על רמקול:מניעת הגעת אותות בתדר גבוה-עלולים להזיק או לא יעילים להגיע לסאב-וופרים או ליחידות דרייבר בתדר נמוך-.
- עיצוב גוון:הפיכת רפידות סינתיסייזר, תופים או צלילים אחרים לכהים יותר, רכים יותר או "עמומים".
מסנן High Pass (HPF) / Low Cut Filter
- מַנגָנוֹן:מאפשרתדירות- גבוההאותותמֵעַלתדר החיתוך (fc) ללעבור יחסית לא מוחלש, תוך כדימחליש מאוד תדירות נמוכה-אותותלְהַלָןתדירות החיתוך.
- פוּנקצִיָה:ביעילותמסיר רכיבים בתדר נמוך-, שמירה על תדרים גבוהים.
- פרמטרים מרכזיים:תדר חיתוך (fc), Slope (Slope).
- יישומים אופייניים:
- הסרת רעשים/הפרעות בתדר-נמוך:ביטול רעשי הבמה, רעשי רוח, זמזום רשת (50/60 הרץ), נפילות (למשל, 'p', 'b' pops).
- שיפור הבהירות:החלת מסנן High Pass (נקרא בדרך כלל "Low Cutting") על כלי בס שאינם- כמו שירה, גיטרות אקוסטיות או פסנתרים במיקס (בדרך כלל מתחיל בין 80Hz - 120Hz ומעלה). זה מסיר אנרגיה תת-קולית חסרת תועלת, ומפנה מקום לכלי נגינה-נמוכים כמו תופים וגיטרה בס, וכתוצאה מכך מיקס כללי נקי יותר, ברור ועוצמתי יותר.
- מניעת אותות אינפרסוני:חסימת תדרים נמוכים במיוחד-שאינם נשמעים לבני אדם אך עלולה לבזבז את כוח המגבר או להלחיץ ציוד.
הפרש הליבה (Loow Pass לעומת High Pass):
מסנן Low Passשומר על תדרים נמוכים ומסיר תדרים גבוהים; מסנן High Passשומר על תדרים גבוהים ומסיר תדרים נמוכים. הם משיגיםמעבר להקה סלקטיביתדרך מדרונות הנחתה תלולים.
תַקצִיר:
מסננים הם כלים חיוניים למהנדסי אודיו. חשוב להבין כיצד פועלים סוגי מסננים שונים והיישומים המתאימים שלהם:
- מסנני מדף:משמש עבורהתאמה רחבהאתרמת האנרגיהב-קיצוניות(קצה נמוך או גבוה) של הספקטרום, משנה את המלאות או הבהירות של צליל.
- מסנני מעבר (LPF/HPF):משמש עבורמאפשר או חסימה סלקטיביתפסי תדרים ספציפיים. הגיש בקשה בעיקרהסרת רעשים, בידוד להקה(למשל, הקצאת שטח תדר למכשירים שונים),עיצוב גוון, והגנת מערכת.
יישום פילטרים אלו בצורה מושכלת, בשילוב עם הגדרות פרמטר מדויקות (תדירות, רווח, שיפוע), יכול לשפר משמעותית את איכות ההקלטה, לייעל את איזון המיקס, לפתור בעיות רעש וליצור מגוון עשיר של אפקטים קוליים. הם אבן הפינה של שליטה בספקטרום האודיו והשגת עיבוד צליל מקצועי.
המלצה על מוצר
https://www.tendzone.net/audio-processor/digital-audio-processor/16x16-digital-audio-processor.html
https://www.tendzone.net/audio-processor/digital-audio-processor/8x8-digital-audio-processor.html
https://www.tendzone.net/audio-processor/open-architecture-dsp/open-architecture-ai-dsp.html
