음향에서 필터(Filter)란?

음향에서의 필터(Filter)란, 오디오 신호에서 특정 주파수 성분을 통과시키거나 제거하는 처리기법입니다. 필터는 디지털 또는 아날로그 방식 모두로 구현될 수 있으며, 오디오에서 매우 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 원하는 음색을 만들거나, 잡음을 제거하거나, 공간감이나 특정 질감을 추가하는 데 사용됩니다.

필터의 기본 개념

1. 주파수(Frequency)

• 소리는 다양한 주파수의 조합으로 이루어집니다.
• 예: 저음(20~250Hz), 중음(250~4kHz), 고음(4kHz~20kHz)

2. 필터의 주요 기능

• 특정 주파수 대역을 통과(Pass)하거나 제거(Cut)합니다.

3. 필터의 기본 분류

필터 종류	기능 설명
Low-Pass Filter	특정 주파수보다 낮은 주파수만 통과, 고주파 제거
High-Pass Filter	특정 주파수보다 높은 주파수만 통과, 저주파 제거
Band-Pass Filter	특정 대역만 통과하고 나머지 제거
Band-Reject Filter (Notch)	특정 대역만 제거하고 나머지 통과
Shelf Filter	특정 주파수 이상/이하를 점진적으로 증감 (boost/cut)
Parametric EQ	중심 주파수, 폭(Q), 증감량(gain)을 조절해 특정 주파수 대역 조절
Formant Filter	사람 목소리의 공명 주파수를 강조 – 보컬/로봇 보이스 등
Resonant Filter	특정 주파수를 강조하여 공명 효과 유도

핵심 개념

각 필터 종류는 구현 방식이나 특성은 다르지만, 다음의 공통 요소를 갖고 있어 이를 먼저 이해하는 것이 중요합니다:

1. Cutoff Frequency (컷오프 주파수)

• 필터가 작용하기 시작하는 기준 주파수
• 대부분의 필터가 이 파라미터를 가짐

2. Resonance / Q (품질 계수)

• 필터 가장자리에 얼마나 강하게 강조 또는 감쇠할지
• 값이 높을수록 특정 주파수에서 공명(peaking) 효과가 큼

3. Gain (이득)

• 해당 대역을 얼마나 증폭하거나 줄일 것인지 (특히 EQ에서)

4. Bandwidth (대역폭)

• 중심 주파수를 기준으로 얼마나 넓은 영역을 처리할지

예시를 통한 필터별 비교

필터명	주요 파라미터	설명
BandPassButterworthFilter	centerFrequency, bandwidth	중심 대역만 통과 (버터워스 방식으로 급격하게 차단)
BandRejectButterworthFilter	centerFrequency, bandwidth	중심 대역만 제거
EqualizerFilter	gain, centerFrequency	기본 EQ, 단일 대역 증감
FormantFilter	frequency, attackDuration	음성 성대 필터 특성 모방
HighPassFilter, LowPassFilter	cutoffFrequency, resonance	단순 고역/저역 필터
HighShelfFilter, LowShelfFilter	gain, cutoffFrequency	특정 주파수 이상/이하 전 대역 증감
MoogLadder	cutoffFrequency, resonance	아날로그 신디사이저의 따뜻한 느낌 재현
PeakingParametricEqualizerFilter	centerFrequency, gain, Q	중심 주파수를 중심으로 양방향 증감 가능

실습 또는 학습 팁

1. Dry/Wet Mix로 차이 들어보기

   • 필터 전/후의 차이를 듣는 것이 가장 중요합니다.
   • DryWetMixer로 비교하면 훨씬 이해가 빠릅니다.

2. 하나씩 파라미터를 조절해보기

   • Frequency, Gain, Q를 바꿔가며 효과 확인

3. 시각적 분석도 활용

   • FFTPlot, NodeOutputPlot 같은 시각 도구로 필터 효과 확인

4. 실제 음악에 적용해보기

   • 드럼, 보컬, 신디 등 다양한 소스에 필터를 걸어 청감 실험

요약

핵심 키워드	설명
필터(Filter)	특정 주파수 성분을 제거/강조하는 처리 도구
주파수(Frequency)	음향의 기본 구성 요소, 필터의 기준
Cutoff / Center Frequency	필터가 작용하는 지점
Q / Resonance	얼마나 날카롭고 강조되는지
Gain	특정 주파수 대역을 얼마나 키우거나 줄일지