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Comment bien aborder les EQ (4): les filtres “passe”

EQ filtres passe

Les “Equalizers” (EQ) vont permettre de “sculpter” le son à des fréquences ou bandes de fréquence particulières. Pour cela, plusieurs contrôles existent: filtre passe, shelf, bell, graphique…

Après t’être familiarisé avec ceux-ci, tu découvriras leur importance et présence dans toute application audio, de ta DAW au plugin VST en passant par les contrôles d’un synthétiseur ou dans le mixeur d’une console Live ou DJ.

Tu les trouves même au sein d’équipements comme les amplis, les enceintes et les micros.

Intéressons-nous d’abord aux filtres “passe”.

Les différents types de filtres

Il existe deux grandes familles de filtres ayant chacune un champ d’action différent sur le contenu harmonique d’un son:

1) Le filtre passe-haut (“High Pass”)
Comme son nom l’indique, il laisse passer les fréquences hautes et atténue les fréquences basses.

2) Le filtre passe-bas (“Low Pass”)
Il a donc l’action inverse du passe-haut.

Enfin, ces deux filtres principaux peuvent être assemblées afin de créer des filtres hybrides:

3) Le filtre passe-bande (“Band Pass”)
C’est l’assemblage d’un passe-haut et d’un passe-bas, connectés en série.

4) Le filtre à réjection de bande (ou “Notch”)
C’est l’assemblage d’un passe-haut et d’un passe-bas, connectés en parallèle.

Trois paramètres principaux associés à un filtre vont permettre l’ajustement de son action sur le spectre:
  • La fréquence de coupure (ou "cut-off")
  • La pente du filtre ("slope")
  • La résonance
différents types de filtre Pass

Filtre passe-haut

Description

A partir d’une fréquence donnée (cut-off), les fréquences au-dessus restent intactes alors que les fréquences inférieures sont “coupées” mais le terme plus exact serait “atténuées”.

On l’utilise pour “enlever” le bas du spectre.

Filtre high pass
Termes usuels

Passe-haut: C’est le terme générique même si cela peut paraître confus car le filtre agit sur les fréquences basses. Il faut prendre l’habitude…

Coupe-bas: c’est plus intuitif à retenir comme ça mais retiens tout de même que c’est un “passe-haut”…

High Pass: Terme officiel et le plus répandu pour ce filtrre

Low Cut

HPF (High Pass Filter)

Exemples audio (tous les filtres ont une pente de 24 dB/octave)

Application courante

Le filtre “High Pass” est probablement l’outil de traitement le plus utilisé en mixage après les faders de volume!

C’est la première chose que tu vas utiliser en traitant un nouvel élément, pour te débarrasser du bas du spectre non essentiel à l’élément sonore. Le terme anglais désignant ces fréquences très basses souvent inutiles au son s’appelle le “Rumble” (pas vraiment d’équivalent en français si ce n’est la “boue”).

Tu peux donc utiliser ce filtre sur quasiment tous les éléments (on verra comment et dans quelles proportions plus tard), même parfois sur un Kick ou une basse. Mais attention à ne pas l’utiliser non plus n’importe comment car tu peux vite te retrouver avec une track sans énergie et trop de basses fréquences atténuées.

Filtre passe-bas

Description

A partir d’une fréquence donnée (cut-off), les fréquences en-dessous restent intactes alors que les fréquences supérieures sont “coupées” mais le terme plus exact serait “atténuées”.

Son effet est d'”enlever” le haut du spectre.

Filtre low pass
Termes usuels

Passe-bas

Coupe-haut

Low Pass

High Cut

LPF (Low Pass Filter)

Exemples audio (tous les filtres ont une pente de 24 dB/octave)

Application courante
En mixage, contrairement au high pass, le low pass est rarement utilisé sauf si on veut vraiment atténuer les fréquences hautes d’un élément.

En revanche, en production, c’est le filtre le plus populaire et le plus répandu sur les synthétiseurs, mixeur DJ… Associé à de la résonance (voir plus bas), l’effet du mouvement du filtre vers les fréquences basses est un classique.

Filtre passe-bande

Description

HPF + LPF = BPF

Ce qui veut dire bien sûr que l’on va filtrer à la fois les fréquences graves et aigus pour isoler une bande particulière dans les médiums.

Filtre band pass
Termes usuels

Passe-bande

Band Pass

BPF (Bandpass filter)

Application courante

Voilà un filtre dont tu n’imaginais pas connaître dans ta vie de tous les jours. Comment entends-tu la voix à travers un téléphone?

Est-ce qu’il y a beaucoup de basses? Non.

Beaucoup d’aigus? Non.

En effet, le signal téléphonique est filtré avec un passe-bande pour ne laisser passer que les fréquences utiles à la voix (donc les médiums).

Dans le plugin EQ que tu utilises, tu peux facilement appliquer cet “effet téléphone”: par exemple sur l’EQ d’Ableton Live, voici un HPF à 250 Hz et un LPF à 4kHz qui forment un filtre passe-bande:

Tu as certainement déjà entendu cet effet dans pas mal de morceaux!

Le Bandpass est aussi le moyen d’isoler fréquentiellement un élément pour mieux le faire rentrer dans le mix.

Filtre à réjection de bande

Description

C’est l’inverse du passe-bande: il laisse passer les fréquences graves et aigus de part et d’autre de la fréquence de coupure pour n’atténuer que directement autour de celle-ci.

Filtre notch
Termes usuels

Réjection de bande

Coupe-bande

Notch filter

NF

Application courante

Le Notch est utile pour retirer des fréquences à problème bien spécifiques. Il est néanmoins rarement utilisé en mixage car on dispose d’autres outils moins “extrêmes” comme l’EQ paramétrique.

En production et dans les synthétiseurs, c’est un filtre bien connu et pratique pour réaliser des effets de “sweep” en effectuant un balayage en fréquence (avec un LFO par exemple).

Filtre passe-tout ("all-pass")

Mais à quoi un tel filtre peut-il bien servir s’il laisse passer toutes les fréquences? Et bien en fait, c’est un filtre qui crée un déphasage de 90° à la fréquence de coupure.

J’en parlerai plus en détail dans de futurs articles consacrés à la phase ou encore à l’effet Phaser.

La fréquence de coupure ("Cut-off")

Comme on l’a vu, c’est la fréquence à partir de laquelle le filtre va “entrer en action”.

Retiens bien “cut-off” car c’est le terme souvent employé pour la désigner.

Pour être tout à fait exact, cette fréquence de coupure ne se situe pas au sommet de la courbe qui commence à fléchir mais exactement à 3 dB d’atténuation.

Pourquoi à -3 dB?
C’est un point significatif dans la science et la conception des filtres et tout autre fréquence de référence entraînerait une conception plus complexe… Mais ne t’en préoccupe pas plus que ça car l’effet entre -3 dB d’atténuation et 0 est minime.

Fréquence de coupure à -3 dB
On voit clairement que le point de cut-off à 200 Hz se situe à -3 dB

La pente du filtre

Description

L’efficacité ou la rigueur d’un filtre est fonction de sa pente. L’atténuation en question est exprimée en décibels par octave (dB/octave). Plus le nombre de décibels est élevé, plus l’atténuation est drastique (pente raide).

Par exemple, pour un filtre HPF à 200 Hz avec une pente de 24 dB/octave, le volume des fréquences situées à une octave en-dessous de 200 Hz (soit à 100 Hz) sera diminué de 24 dB, puis de 48 dB deux octaves en-dessous (à 50Hz), etc…

Le choix de la pente se décline en général par son ordre de 6 dB en 6 dB:
  • 1er ordre: 6 dB/octave
  • 2eme ordre: 12 dB/octave
  • 3eme ordre: 18 dB/octave
  • 4eme ordre: 24 dB/octave
  • etc...
filter slope soft
6 dB/octave
24 dB/octave
Termes usuels

La pente

Slope

On peut aussi voir parfois la pente exprimée en “pôle”. Le terme “pôle” fait référence au schéma typique d’un filtre ayant une pente de 6 dB/octave. Ainsi, on trouve des filtres:

– 1 pôle = 6 dB/octave
– 2 pôles = 12 dB/octave
– 3 pôles = 18 dB/octave
– 4 pôle = 24 dB/octave

Additionner les pôles revient à placer des filtres identiques en série.

Application courante

24 dB/octave: c’est le filtre le plus connu. Il a été breveté par Moog. C’est l’un des plus rigoureux et des plus “typiques” du marché (voir article sur les filtres d’un synthétiseur).

Le filtre par défaut sur un synthétiseur est donc souvent mentionné “Low Pass 4” (4 pôles).

Sinon en mixage, comment choisit-on la pente du filtre?

Tout va dépendre du degré d’atténuation voulu et de sa couleur sonore associée (voir les exemples audio ci-dessus).
Si on veut vraiment couper le bas (se débarrasser du “rumble”), on va utiliser une pente raide à 24 dB/octave par exemple. Mais le risque d’un tel filtre sur une basse est de couper son harmonique la plus basse. Un filtre à 6 dB/octave serait donc plus approprié dans ce cas pour un effet plus homogène.

De plus, il faut savoir que plus la pente d’un filtre est raide, plus on a de risques de rencontrer des problèmes de rotation de phase à la fréquence de coupure.

Filtre "Brickwall"

Un filtre dit “Brickwall” (mur de briques) est un filtre avec une pente extrême en raideur.

Il te faut savoir qu’un tel filtre qui couperait toutes les fréquences d’un côté et laisse passer de l’autre, n’existe pas dans la réalité (seulement en théorie). Et même s’il existait, il entraînerait beaucoup d’effets nocifs au son.

Mais tu trouveras parfois le terme Brickwall dans les plugins pour désigner cette forte pente, bien qu’elle ne soit jamais complètement verticale.

Par exemple, dans le Pro-Q de Fabfilter, on peut utiliser des pentes allant jusqu’à 96 dB/octave, ce qui est énorme!

pente à 96 dB/octave disponible sur le Pro-Q de Fabfilter

La résonance

On a vu jusque là qu’un filtre va atténuer certaines fréquences. La résonance est un paramètre qui va en fait les augmenter.

Dans le cas d’un filtre, c’est une augmentation du niveau des fréquences au niveau de la fréquence de coupure (une sorte de bosse au-dessus).

Un filtre peut être résonnant à partir du 2nd ordre donc à 12 dB/octave minimum.

Pour un EQ analogique, ce paramètre de résonance est fixé par le constructeur et il n’est pas possible de le modifier. Par contre, pour un plugin, la résonance se règle par l’intermédiaire du paramètre Q. On aura l’occasion d’y revenir en détail dans le prochain article consacré aux EQ paramétriques.

Ce réglage de la résonance sur le filtre permet donc de faire varier radicalement la texture sonore.

Conclusion

On a vu rapidement que les applications d’un EQ ne seront pas les mêmes suivant que tu produis ou performes sur un morceau ou que tu es en phase de mixage post-production.

Dans l’application d’un filtre en mixage, le choix des valeurs de cut-off et de pente sera capital à la bonne intégrité de ton élément audio.

Pour une bonne entrée en matière avec les EQ, tu peux commencer à expérimenter l’effet de ces filtres sur le son. N’hésites pas à faire varier le cut-off à différents endroits, ainsi que la pente du filtre et voir jusqu’où tu peux “pousser” avant de changer radicalement le timbre de ton son.

Il est aussi important de t’entraîner à écouter sur les audios de cet article les différences, mêmes minimes, qu’un changement de paramètre peut avoir sur le son.

Dans le prochain article de cette série, tu verras que d’autres outils de contrôle comme le shelf ou le bell (EQ paramétrique) vont permettre d’aller bien plus loin dans le changement spectral de notre audio.

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