Advanced EQ der Powersoft X Endstufen

Die im DSP-Controller der Powersoft X-Serie vertretenen Filter sind klassische IIR-Filter als Bi-Quads (Filterstruktur) und FIR-Filter. Die FIR-Filter werden für die linearphasige X-Over-Filter und für die Raised Cosine-Funktionen genutzt, die hier als jeweils ein Filter zusammengefasst werden. Letzteres geschieht für den Anwender unbemerkt. Gleiches gilt für die drei Layer des Advanced EQs, die nach außen hin als separate Filter erscheinen, intern aber als ein Filter abgearbeitet werden.

 

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Powersoft Armonia
Advanced Filter Einheit mit drei Layern in der Powersoft Armonia Software (Bild: Anselm Goertz)

Die Filter im Advanced EQ des DSPs sind als sogenannte Raised Cosine-Filter implementiert. Für den Anwender unsichtbar gibt es im Hintergrund eine große Filterbank, die das gesamte Spektrum in einzelne schmale Bänder zerlegt, wo dann jedes Band im Pegel eingestellt werden kann. Stehen alle Filter auf 0 dB, passiert nichts. Ein quasi beliebiges Filter kann jetzt erzeugt oder genauer gesagt synthetisiert werden, indem die gewünschte Filterkurve über die Pegel der einzelnen Bänder nachgebildet wird. Wie exakt das funktioniert, hängt in erster Linie von der Anzahl der Frequenzbänder und somit von der Auflösung im Frequenzbereich ab. Im Powersoft DSP beträgt der Abstand der einzelnen Filter 1/10 Oktave. Die erforderliche Rechenleistung für die Filterbank ist immer konstant gleich hoch, da alle Filterbänder immer vorhanden sind. Für das eigentliche Filterdesign eröffnet dieses Verfahren viele ansonsten unmögliche Varianten, wie z. B. die asymmetrischen Filter oder Shelving-Filter mit fast beliebig einzustellender Flanke. Diese spezielle Raised Cosine Filter Bank steht in den XSerie Amps für jeden Kanal zur Verfügung. In der Software gibt es dazu drei Layer, die alle den kompletten Funktionsumfang enthalten und je nach Anwendung aufgeteilt werden können. Ist ein Layer schon im Hersteller-Setup genutzt und gesperrt, dann kann z. B. noch je eines für den System-Techniker und für den Band-Techniker freigegeben werden. Intern werden alle Layer dann zu einem Filter zusammengefasst und bearbeitet.

 

RAIS-COS
Abb. 1: Raise Cosine Filter, oben ein LowShelf Filter mit flexibler Falnke und unten ein asymmetrisches Filter mit zwei frei einstellbaren Flanken, Welligkeiten gibt es auch bei sehr steilen Flanken bei diesem Filtertyp nicht (Bild: Anselm Goertz)

 

Abbildung 1 zeigt an den Beispielen eines Lowshelf-Filters und eines Filters mit asymmetrischen Flanken, welche Möglichkeiten hier bestehen. Der Einstellbereich aller Filter umfasst im Frequenzbereich 20 Hz bis 20 kHz, im Gain ±15 dB und für die Flanken einen Bereich von 0,1 bis 10 Oktaven. Neben diesen beiden Filtertypen gibt es auch noch Filter mit einer einfachen BellKurve, die ebenfalls in diesem Wertebereich eingestellt werden können. Die Anzahl der Filter ist dabei keiner Limitierung unterworfen. Beeindruckend fallen bei den Advanced EQs vor allem die Shelf-Filter aus, die nicht wie sonst üblich mit Steilheit und Güte eingestellt werden, sondern ganz einfach über die Breite ihrer Flanke, die dann auch absolut exakt und ohne jegliches Überschwingen eingehalten wird. Die maximale Steilheit erreicht man bei der Einstellung 1/10 Oct. entsprechend der Auflösung der Filterbank. Abweichend vom sonst üblichen Wert der Güte oder Bandbreite wird für die Bell-Filter in der Raised Cosine Filter Bank auch die Flankenbreite von 0,1 bis 10 Oktaven eingestellt.

 

 

Bell-Filter
Abb. 2: Bell-Filter, Vergleich als herkömmliches BiQuad IIR Filter (blau) und als Raised Cosine filter (rot) (Bild: Anselm Goertz)

 

Das Beispiel aus Abb. 2 verdeutlicht die Zusammenhänge. Die Einstellung 0,5 Oct. bedeutet eine Breite der ansteigenden und abfallenden Flanke von jeweils 0,5 Oct. Für eine Mittenfrequenz von 1 kHz beginnt das Filter somit exakt bei 707 Hz und endet bei 1,41 kHz. Ein Überschwingen o. Ä. gibt es auch hier nicht. Zum Vergleich ist in Abb. 2 noch ein herkömmliches Bell-Filter mit 0,5 Oktaven Bandbreite abgebildet, wo man die Unterscheide deutlich erkennt. Wie auch für die anderen Filtertypen gilt hier, dass sich mit dem Raised Cosine Filter die gewünschten Einstellungen präzise umsetzen lassen und die Filter sehr genau dem gewünschten Verlauf entsprechen.

 

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