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VCF

Für die weitere Verarbeitung des klanglichen "Rohmaterials" (VCO /ext. Eingang) wird bei der subtraktiven Synthese zunächst ein spannungsgesteuertes Filter (engl. voltage controlled filter VCF) verwendet, dem in der Regel ein spannungsgesteuerter Verstärker folgt. Bei den Filtern gibt es verschiedene Arten. Man unterscheidet zunächst die grundsätzlichen Filtertypen Tiefpass (engl. low pass), Bandpass (engl. band pass) und Hochpass (engl. high pass). Die Filtertypen unterscheiden sich in der Art des Frequenzdurchlasses.

Musikalisch das weitaus ergiebigste Filter ist der Tiefpass.
Ein Tiefpassfilter lässt alle Frequenzen unterhalb der sogenannten Grenzfrequenz passieren und schneidet die darüber liegenden Frequenzen ab.

Ein weiteres wichtiges Filtermerkmal ist die Steilheit, die meist in dB/Oktave angegeben wird. Ein musikalisch hochwertiges Filter sollte eine Steilheit von 24dB/Oktave besitzen, für bestimmte Anwendungen sind jedoch auch 12dB-Filter sinnvoll.

Ein anderer Filterparameter ist die Resonanz. Verfügt ein Filter über eine einstellbare Resonanz, so lassen sich die Frequenzen am Filter-Abschneidepunkt erhöhen. Die Einstellbarkeit der Resonanz ist für den musikalischen Einsatz eines Filter sehr wichtig.
Die Resonanzfunktion betont die Obertöne in der Nähe der Filter-Frequenz um so stärker, je höher die Resonanz eingestellt wird. Hiermit ergeben sich die bekannten Resonanz-Effekte eines Analogfilters.

Beim AVATAR gelangt das VCO/INPUT-Signal auf ein spannungsgesteuertes Tiefpass-Filter mit einstellbarer Resonanz und wählbarer Filtersteilheit. Die Grenzfrequenz ist auf vielfältige Weise steuerbar. Zunächst ist die Filterfrequenz (engl. cutoff) manuell einstellbar. Darüberhinaus nimmt das Hüllkurvensignal und die Anschlagsstärke Einfluss auf die Filterfrequenz.

Die Filtertheorie soll nun wieder am AVATAR in die Praxis umgesetzt werden.
Drehen Sie den Regler für die VCF-Hüllkurvenhöhe ENVELOPE auf 0. Am Ausgang ist nun beim Spiel auf dem MIDI-Keyboard nichts mehr zu hören, da das Filter geschlossen ist. Drehen Sie den Regler für die VCF-Frequenz (Cutoff) langsam auf und hören Sie, wie der Klang zunächst sehr dumpf ist und dann immer heller wird. Durch das manuelle Erhöhen der Filterfrequenz werden nach und nach mehr Obertöne durchgelassen, wodurch der Klang immer heller wird.
Versuchen Sie das Gleiche auch mit verschiedenen Einstellungen der Filterresonanz (Resonace). Je weiter Sie die Resonanz aufdrehen um so stärker werden die Obertöne an der Grenzfrequenz des VCFs angehoben. Im oberen Bereich der Resonanzeinstellung klingt das Filter immer schneidender ("pfeifender"), bei voll aufgedrehter Resonanz schließl ich schwingt das Filter ganz von selbst als Sinus-Oszillator. Drehen Sie nun den Resonanzregler auf einen Mittelwert, so daß der Klang angenehm klingt und den Frequenzregler so weit zurück, daß der Klang nur noch sehr dumpf zu hören ist. Drehen Sie den ENVELOPE-LEVEL-Regler allmählich auf, der die Stärke der auf das VCF gelangenden ADSR-Hüllkurve bestimmt. Beim Spiel auf dem Keyboard werden Sie feststellen, daß der Frequenzbereich, den das Filter mit der ADSR-Hüllkurve durchläuft, um so grösser ist, je weiter der Regler aufgedreht wird.