Come scegliere un filtro Eurorack

In questo post cercheremo insieme di capire come scegliere un filtro Eurorack. Nelle tecniche di sintesi sottrattiva si lavora partendo da un segnale ricco di armoniche e si caratterizza il timbro sottraendo queste dal segnale generato dall’oscillatore.

La scelta della tipologia e della modalità di realizzazione del filtro riesce a caratterizzare la voce del sintetizzatore forse più di quanto lo faccia il set di oscillatori del sistema.

Uno dei vantaggi dei sistemi modulari è la possibilità di scegliere e realizzare sistemi in grado di plasmare il suono sulla base dei propri gusti, delle necessità e delle caratteristiche della musica che si vuole eseguire.

Qualche nozione di base

Un filtro è una amplificatore in grado di variare il guadagno in modo selettivo rispetto alla frequenza del segnale che lo attraversa.

Le tipologie di filtri esistenti sono:

Filtro passa basso: lascia passare le frequenze al di sotto di un determinato valore (detto Frequenza di Taglio)

Filtro passa alto: lascia passare le frequenze al di sopra di un determinato valore (anche qui si parla di Frequenza di Taglio)

Filtro passa banda: lascia passare le frequenze comprese tra due valori detti Frequenza di Taglio Inferiore e Frequenza di Taglio Superiore (la Banda Passante è rappresentata dalla differenza tra le frequenze di taglio)

Filtro Elimina Banda: lascia passare tutte le frequenze tranne quelle comprese in una banda predefinita

Pendenza e risonanza

Come sempre succede nella vita, le cose non sono mai così rigorose. Anche nel caso dei filtri troviamo una situazione analoga per cui la transizione tra frequenze abilitate e frequenze bloccate avviene in modo graduale. 

Si usa parlare di Pendenza del filtro che è una grandezza che si misura in deciBel per Ottava (dB/oct). I filtri che si trovano in pratica hanno quasi tutti pendenze di 12 dB/oct o 24dB/oct (possono esserci eccezioni).

Maggiore è la pendenza e più è drastica l’azione del filtro.

Un altro fenomeno che si osserva nella realizzazione pratiche di questi dispositivi è la Risonanza. Questo fenomeno comporta un aumento del guadagno in una zona prossima alla frequenza di taglio (in inglese Cutoff Frequency) come indicato nella figura che segue nel caso di filtro passa basso.

Il picco di risonanza ha un impatto significativo sul suono in quanto ne mette in risalto una zona molto stretta. In casi estremi (esagerando col guadagno in questa zona) si può portare il filtro in auto-oscillazione facendolo diventare a tutti gli effetti un generatore (oscillatore).

Essendo questo un componente pensato per scolpire il suono e caratterizzare il timbro, capita sovente che si sfrutti anche la possibilità di saturare lo stadio di amplificazione per aggiungere distorsione (e quindi armoniche) e definire in modo ancora più netto la “firma sonora” del dispositivo. 

Le famiglie principali che si trovano sul mercato

I circuiti utilizzati per filtrare le armoniche generate dagli oscillatori sono di vari tipi.

Il filtro passa-basso più famoso è quello progettato da Bob Moog che fu pioniere della sintesi analogica e padre della filosofia di sintesi definita “east-coast” (perché Moog ha iniziato a lavorare sul tema da Trumansberg, New York). Questa si poneva l’obiettivo di replicare i suoni naturali (cosa che poi si è evoluta nel tempo) con circuiti elettronici. Il circuito Low Pass Filter (LPF) di Moog è il famigerato Ladder Filter.

Dall’altro lato degli Stati Uniti (Berkeley, California) Don Buchla seguiva una strada diversa immaginando la sintesi come cosa a sé che non dovesse, per forza, fare riferimento a fenomeni naturali. Questo atteggiamento si riflette nella tipologia di circuiti e, per quanto riguarda il filtro, porta al Low Pass Gate (LPG) che è pertanto molto legato alla sintesi “west-coast”.

Trovate su questo link un articolo molto interessante sulle diverse filosofie.

Un altro approccio, simile a quello di Bob Moog ma con qualche differenza di componenti e topologia del circuito è quello utilizzato nel filtro Steiner-Parker.

Il Ladder Filter

E’ un filtro passa basso con una pendenza di 24dB/oct. Ha una topologia molto particolare e fa parte della storia della musica. Si chiama così perché il comportamento selettivo in frequenza è ottenuto grazie ad una rete di transistor messi “a scala”.

Il Low Pass Gate

Il Low Pass Gate (LPG) è un filtro che si comporta come un VCA. Sostanzialmente il filtro è tutto chiuso fino a quando non c’è segnale sul punto di controllo. Appena si applica segnale il filtro si apre ma si ottiene contemporaneamente una modulazione di ampiezza (che dipende dal segnale di controllo) e una variazione della frequenza di taglio del filtro. Il risultato è particolare e… va ascoltato. Il circuito dello LPG fa uso di un Vactrol. Il Vactrol è un accoppiatore ottico costituito da un LED (sorgente di luce) e una resistenza sensibile alla luce (la resistenza varia in base all’intensità dell’illuminazione). Il segnale di controllo fa variare la resistenza (in modo non lineare, e questo rende più interessante il gioco) e, se questa è inserita in un punto in cui riesce a far variare sia l’ampiezza del segnale che la frequenza di controllo del filtro si ottiene il Low Pass Gate.

Il filtro Steiner-Parker

Questo filtro opera nella selezione dei condensatori che determinano la frequenza di taglio attraverso la polarizzazione di Diodi (nel caso del filtro di Bob Moog erano transistor).

Si trovano, naturalmente, anche altri tipi di filtri sul mercato ma quelli indicati rappresentano le tipologie più diffuse.

Un esempio: Mutable Instruments Blades

Per garantire musicalità, versatilità e personalità un filtro Eurorack deve avere una voce caratteristica e grandi possibilità di controllo di tutti i parametri.

Vale la pena di menzionare il fatto che un filtro con una pendenza inferiore lascerà passare più armoniche e consentirà quindi sonorità più ricche e articolate. 

Questo non è necessariamente un vantaggio perché a volte un intervento deciso nel taglio è più appropriato.

Deve essere comunque possibile il controllo di:

• tipologia di filtro
• frequenza di taglio (o banda passante)
• livello di risonanza
• saturazione

Questi parametri devono avere controlli manuali ma anche la possibilità di patching che garantisca il corretto inserimento del filtro nella catena di generazione/automazione sonora. 

Maggiore è la possibilità di controllo dei parametri e migliore sarà la capacità del filtro di rispondere alle esigenze artistiche e del brano.

A titolo esemplificativo (ma assolutamente non esaustivo vista la numerosità di alternative disponibili) riportiamo le caratteristiche principali del Mutable Instruments Blades.

E’ un doppio filtro multimodo con pendenza di 12dB/oct che consente il controllo manuale di tutti i parametri che sono, comunque legati a segnali CV di controllo per le automazioni del caso.

Perché della scelta

Una caratteristica interessante di questo device è che è possibile variare con continuità sia la connessione tra i due filtri che la tipologia di questi.

Relativamente alla connessione si va dal filtro singolo al collegamento in parallelo e, da qui, alla connessione in serie.

Ognuno dei filtri può diventare Passa Basso, Passa Banda o Passa Alto sulla base della posizione di un controllo dedicato.

Il fatto che i controlli di cui sopra siano continui lascia spazio a comportamenti ibridi che possono dare luogo a sonorità inedite e particolari. 

I segnali di uscita sono disponibili sia singolarmente che in modalità combinata.

Come vedete, quindi, questo filtro è versatile e ricco di funzionalità interessanti e utili a potersi muovere in molti contesti.

Conclusione

Come succede sempre nel mondo Eurorack orientarsi è difficile e, molto spesso, la soluzione migliore è avere più opzioni.

In questo post abbiamo cercato di razionalizzare gli aspetti che ci sembrano più importanti per una scelta consapevole. Buona musica!