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Filterbänke im Eurorack verwenden Workshop

Filterbänke im Eurorack gestatten das kreative Bearbeiten von Sounds. In unserem Workshop präsentieren wir unterschiedliche Typen und ihre Einsatzmöglichkeiten.

Workshop: Filterbänke im Eurorack
Workshop: Filterbänke im Eurorack verwenden. (Quelle: Bonedo)

Seit den ersten modularen Synthesizern gibt es das Konzept der Filterbank. Mit parallel geschalteten Filtern erlauben es solche Geräte, bestimmte Frequenzbereiche von Audiosignalen zu betonen oder verstummen zu lassen.

Auch im Eurorack gibt es solche Module – mit unterschiedlichem Fokus und in diversen Preisklassen. Einige von ihnen eignen sich als EQ, manche als Soundeffekt und andere als Vocoder. In diesem Workshop erklären wir, welche Filterbank für welche Einsatzbereiche am besten geeignet ist und wie man solche Module patcht.

Inhalte

  1. Quick Facts: Filterbank
  2. Fixed Filter Bank im Moog-Stil
  3. Spectral Processors im Buchla-Stil
  4. Resonante Filterbänke
  5. Zum Schluss

Quick Facts: Filterbank

Was ist eine Filterbank?

Eine Filterbank ist ein Array aus parallel geschalteten Filtern, meist einem Tiefpass-, einem Hochpass- und mehreren Bandpassfiltern. Sie werden nach der Anzahl der verbauten Filter klassifiziert. Diese sind unterschiedlichen Frequenzbändern zugeteilt, etwa 60 Hz, 100 Hz oder 1 kHz. Die einzelnen Filter werden mit Reglern oder per CV-Spannung in ihrem Wirkungsgrad eingestellt, um bestimmte Elemente eines Sounds zu betonen oder abzuschwächen. Dabei fügt jede Filterbank dem bearbeiteten Signal einen eigenen Charakter hinzu, weil die verwendeten Filter eine bestimmte Flankensteilheit aufweisen. Durch den Mix ihrer Bänder kann ein Inputsignal drastisch im Klang verändert werden.

Fixed Filter Bank im Moog-Stil

Man unterscheidet grob zwei Typen von Filterbänken: Filterbänke im Moog– und im Buchla-Stil. Beginnen wir mit Moog und der sogenannten „Fixed Filter Bank“ in der Tradition der 914 Fixed Filter Bank aus den ersten Moog-Modularsystemen. Im Eurorack folgen einige Module diesem Design, darunter die Behringer 914 Fixed Filter Bank, die Doepfer A-128 Fixed Filter Bank und die AJH Synth FFB914 Filterbank.

Behringer 914 Fixed Filter Bank: Frontansicht
Fotostrecke: 3 Bilder Die Behringer 914 Fixed Filter Bank ist eine Nachbildung der klassischen Moog-Filterbank.
Fotostrecke

Das originale Moog-Modul hatte 12 Bandpassfilter mit Wirkungsbereichen von 125 Hz bis 5,6 kHz sowie ein Tiefpass- und ein Hochpassfilter für die darüber und darunter liegenden Frequenzen. Dieses Konzept wurde von Behringer und AJH in ihren Eurorack-Filterbänken übernommen. Doepfer hingegen setzt in seinem Modul auf 15 Bandpassfilter mit Frequenzen von 50 Hz bis 11 kHz. Und noch ein wichtiger Unterschied: Während die Doepfer-Filterbank nur einen Mono-Eingang hat, bieten die anderen beiden zwei. Das macht kreative Patches mit mehreren Signalen und – mit einem passenden Mixer – auch in Stereo möglich.

Patchbeispiel 1: EQ-ing

Nach diesem Überblick über ‚Moog-Style‘ Filterbänke starten wir direkt mit ein paar ersten Patchideen. Für den Einstieg eignen sich alle Filterbänke als kreative EQs für Sequenzen, Drones oder ganze Mixe. Einfach ein Signal durchschicken und probeweise die Bässe anheben, die Höhen senken und in den Mitten ein paar Frequenzbereiche bearbeiten. Wird kein Regler zu drastisch bewegt, lassen sich Patches auf diese Weise nach eigenem Gusto im Klangprofil optimieren.

Patchbeispiel 2: Send/Return-Effekt

Der besondere Charme von Filterbänken liegt darin, es mit dem Anheben und Absenken von Bändern zu übertreiben. Mein Tipp: Beim ersten Patchen nicht mit dem Signal direkt in die Filterbank gehen, sondern es vorher duplizieren und so einen Dry/Wet-Patch aufbauen. Dann kann man mit einem dahinter platzierten Mixer den Effekt der Filterbank mit dem Originalsignal vergleichen, ohne dass deren Einstellungen immer wieder zurückgenommen werden müssen. Mit dem Premium-Modul von AJH Synth geht das auch ohne Mult – es hat als einzige Filterbank im Eurorack einen Dry/Wet-Regler.

Audio Samples
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Behringer FFB 914: EQ Behringer FFB 914: Kreativ-Filter

Spectral Processors im Buchla-Stil

Die zweite berühmte Filterbank aus frühen Modularsystemen ist der sogenannte „Spectral Processor“ von Buchla (Modulnummer 296). Das Original aus den 1970ern hatte 16 Filter, von denen 14 Bandpassfilter waren. Sie wurden, wie bei Moog, durch je ein Hoch- und Tiefpassfilter ergänzt. Der Unterschied zur Moog-Filterbank lag schon damals darin, dass der Buchla 296 CV-Kontrolle über die einzelnen Bänder erlaubte. Hersteller moderner Eurorack-Module übernehmen dieses Konzept in diesem Stil. So können mit Sequenzern, LFOs oder Hüllkurven rhythmisch einzelne Frequenzen betont werden – beim Moog-Typ geht das nur von Hand.

Spectral Transfer: Grundlage des Vocodings

Außerdem erzeugt jedes Band eines Spectral Processors mit einem Hüllkurvenfolger ein CV-Signal, das die Amplitude des Eingangssignals widerspiegelt. Dies erlaubt den sogenannten „Spectral Transfer“: Die Amplitude eines Signals kann auf das eines anderen ‚übertragen‘ werden. Darin liegt die Technik des Vocodings begründet. Ein Vocoder überträgt die Lautstärke der Frequenzelemente der menschlichen Stimme auf die eines Synthesizersounds. Dadurch klingt es am Ende so, als ob ein Mensch „durch den Synth spricht“.

Es existieren drei vollanaloge Eurorack-Module, die als Filterbank in der Tradition des Buchla 296 Moduls stehen: der Verbos Bark Filter, das Frap Tools Fumana und den Sputnik Modular Spectral Processor. Sie alle sind in der Lage, die Amplitude eines Signals als CV-„Energie“ auf ein anderes zu übertragen – dafür bieten sie je zwei Audioeingänge.

Verbos Bark Filter: Frontansicht
Fotostrecke: 3 Bilder Das Verbos Bark Filter orientiert sich in seiner Frequenzaufteilung an der speziellen „Bark-Skala“, die besonders natürlich klingen soll.
Fotostrecke

Hier ist jedoch ein entscheidender Punkt zu beachten! Das Bark Filter und der Sputnik-Processor können lediglich die ungeraden Frequenzbänder (1, 3, … usw.) des einen Signals auf die geraden (2, 4, … usw.) des anderen „übertragen“. Sie verfügen nämlich nur über ein Array aus 16 Filtern, das beim Vocoding zwischen den beiden Inputs aufgeteilt wird. Das Fumana bietet zwei solcher Arrays und erlaubt einen doppelt so hoch aufgelösten Transfer, von 16 auf 16 Bänder.

Patchbeispiel 1: Tilt-EQ

Bevor es an ein entsprechendes Vocoding-Patchbeispiel geht, gebe ich noch ein weiteres EQ-orientiertes Patchbeispiel. Denn die genannten Spektralprozessoren können das Verhältnis mehrerer Bänder zueinander beeinflussen: Sie haben „Tilt“-Regler, mit denen die tiefen acht oder die hohen acht Frequenzbänder zusammen betont werden können. Moduliert man diese mit einem LFO, schaukelt der Sound zwischen tiefen und hohen Frequenzen hin und her.

Patchbeispiel 2: Vocoding

Wie funktioniert aber das analoge Vocoding, etwa mit dem Fumana? Zu diesem Zweck muss man einen stetigen Oszillatorton in seinen Audio-Input patchen. Anschließend muss ein Mikro mit einem Eurorack-Vorverstärker wie dem Joranalogue Receive 2 ans Modularsystem angeschlossen werden. Dessen Audiosignal patcht man dann in den „Mod“-Input.

Es ist anschließend nichts direkt zu hören, weil das Modul erst Hüllkurven für passende Frequenzbänder erzeugt, wenn in das Mikro – oder während einer Aufnahme – gesprochen wird. Diese betonen über eine interne Verschaltung einzelne Frequenzen der Oszillator-Drone, die dadurch an die Stimme „angeglichen“ wird – und sofort nach Daft Punk klingt.

Audio Samples
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Frap Tools Fumana: Tilt-EQ Frap Tools Fumana: Zufallsmodulation Frap Tools Fumana: Vocoding

Resonante Filterbänke

Die Filterbänke im Moog- und Buchla-Stil haben trotz der vielen Unterschiede eines gemeinsam: Sie bieten keine bzw. kaum Eigenresonanz, die Feedback erzeugen könnte. Somit benötigen sie immer ein Inputsignal, um verwendet zu werden. Wem das nicht genug ist, der sollte auf eine resonante Filterbank wie den Serge ResEQ oder die ŻŁOB Modular VC F3DB Filterbank zurückgreifen. Die sind besonders experimentell – und laut!

Serge Resonant Equalizer: Frontansicht
Fotostrecke: 2 Bilder Serge-Module stehen auch in der Buchla-Tradition, aber haben eigene Twists – wie etwa resonante Filter im Falle dieser Filterbank.
Fotostrecke

Patchbeispiel: Feedback!

Bei beiden genannten Modulen sind leicht Feedbacksounds zu erreichen: Einfach das Output des Moduls in den Ausgangsmixer des Racks patchen und einzelne Frequenzregler Richtung Anschlag aufdrehen. Dann entstehen komplexe Feedback-Drones, die an der ŻŁOB F3DB moduliert werden können, am Serge leider nicht.

Ein letzter Tipp …

Natürlich ist es möglich, die fünf besprochenen Techniken auch kreativ miteinander zu kombinieren. Generell gilt, dass man für die Nutzung von Filterbänken einiges an Modulationssignalen zur Hand haben sollte. Dann machen sie besonders viel Spaß und können ziemlich wild klingen.

Zum Schluss

Als Fazit bleibt nur noch zu sagen: keine Angst vor Filterbänken! Es gibt den Modultyp nicht umsonst bereits seit über 50 Jahren. Er findet seinen Platz in vielen Patches – ob als Equalizer, als Effektgerät, Drone-Generator, Vocoder oder irgendetwas dazwischen. Man muss nur immer ein wenig vorab planen, wie man Filterbänke patcht. Denn nicht jeder Sound passt gut zu ihnen: Manche werden zu stark, manche zu wenig verfremdet. In jedem Fall aber laden sie zum Experimentieren ein. Und das ist im Eurorack immer etwas Gutes.

Legende der im Workshop verwendeten Fachbegriffe

CVEngl. „Control Voltage“ (dt.: Steuerspannung). CV-Signale nutzt man in modularen Synthesizern, um mit einem Modul ein anderes zu steuern.
DroneEin stetig klingender Sound, erzeugt von unterschiedlichen Quellen (Oszillator, Sample-Loops, etc.).
Envelope FollowerCV-Signal, das von der Amplitude eines Audiosignals abgeleitet wird. Wird das Audiosignal lauter, steigt die Spannung des Envelope Followers (dt.: „Hüllkurvenfolger“), wird es leiser, sinkt sie.
EQEngl. „Equalizer“. Equalizer verstärken oder schwächen Frequenzen von Signalen. Die Frequenzbereiche, die sie einstellen, nennt man „Bänder“.
FilterFilter sind Elemente von (modularen) Synthesizern, die Frequenzbereiche von Klängen herausfiltern. Es gibt unterschiedliche Filtertypen (Tiefpass, Bandpass, Hochpass usw.).
HüllkurveHüllkurven steuern das Klangverhalten im zeitlichen Verlauf, wie Lautstärke (Amp) oder Timbre (Filter) mittels einstellbarer Segmente wie Attack, Decay, Sustain und Release (ADSR).
LFOEngl. „Low Frequency Oscillator“ (dt.: niederfrequenter Oszillator); nicht hörbarer Oszillator zur Steuerung von Parametern (z. B. Modulation der Stimmung).
OszillatorOszillatoren sind Tonerzeuger eines Synthesizers, die durch Generieren verschiedener Wellenformen (Sinus, Sägezahn, Rechteck …) unterschiedliche Klangcharaktere erzeugen.
PatchAls „Patch“ wird im Eurorack-Kosmos die konkrete Einstellung eines modularen Synthesizers (Regler und Verkabelung) bezeichnet.
ResonanzDie Resonanz ist die Besonderheit eines Filters bestimmte Frequenzbereiche innerhalb des Frequenzspektrums zu betonen.
SequenzAbfolge von Notenwerten, erzeugt von einem Sequenzer, steuern einen Tonerzeuger.
VocoderBeim Vocoding transferiert ein Gerät die Lautstärke bestimmter Frequenzbänder eines Signals auf die eines anderen.
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von Lukas Hermann

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Profilbild von R. Moch

R. Moch sagt:

#1 - 25.08.2022 um 03:58 Uhr

Empfehlungen Icon 0

Die Behringer 914 ist nicht stereo.

Profilbild von Thomas

Thomas sagt:

#2 - 27.08.2022 um 16:10 Uhr

Empfehlungen Icon 0

Also den Behringer habe ich auch zu Hause, aber mit euren unkreativen Audio Beispielen würde ich mir jetzt auf jeden Fall garantiert überhaupt gar keine Filterbank kaufen. Denn mit einer Filterbank kann man deutlich sinnvollere Dinge anstellen. aber lassen wir das ich kann jetzt nicht so genau drauf eingehen aber filterbänke sind eine feine Sache. Beim Behringer kann man eben mit CV nicht viel anfangen aber da gibt es andere Tricks um da was sinnvolles mit anzustellen z.B mit einem automatischen Mischer von multiple instruments, und dann wird's erst richtig interessant aber wie gesagt es gibt viele Möglichkeiten....

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