Filter 필터
주파수를 골라 음색을 빚다
특정 주파수 대역을 통과시키거나 차단합니다. Cutoff는 경계 주파수, Resonance(Q)는 그 경계를 얼마나 강조할지 정합니다.
필터는 ‘소리 커튼’이에요
소리에도 밝은 소리(고음)와 어두운 소리(저음)가 있어요. 필터는 소리 앞에 두꺼운 커튼을 쳐서, 밝은 고음은 가로막고 어두운 저음만 통과시키는 장치예요.
커튼을 많이 칠수록 소리가 점점 먹먹하고 둔탁해집니다. 라디오에서 나오는 소리, 물속에서 듣는 소리가 바로 이런 느낌이에요.
직접 해보기
오른쪽 위젯의 큰 노브를 왼쪽으로 돌려보세요. 밝던 소리가 점점 어두워지고 먹먹해지는 걸 귀로 느껴보세요. 숫자는 신경 쓰지 않아도 돼요!
- → 소리 켜기 를 누르고 큰 노브(Cutoff)를 천천히 왼쪽으로 돌려보세요
- → 소리가 밝음 → 먹먹함으로 바뀌는 걸 귀로 느껴보세요 (라디오·물속 소리)
- → 더 알고 싶으면 위 “좀 쉬워요” 버튼으로 한 단계 올라가 보세요
필터란?
필터는 소리를 주파수(높낮이) 크기별로 걸러내는 체(Sieve) 입니다. 어떤 주파수 대역은 통과시키고 나머지는 줄여, EQ와 신디사이저 음색 설계의 기초가 됩니다.
세 가지 타입
Cutoff와 Resonance(Q)
Cutoff는 통과/차단을 가르는 경계 주파수(Hz)입니다. Resonance(Q) 는 그 경계 부근을 얼마나 강조할지로, 높이면 컷오프 지점이 뾰족하게 울리는 공진이 생깁니다.
- → 노이즈 음원 + Low Pass: Cutoff를 낮추며 고역 막대가 사라지는 걸 스펙트럼으로 확인하세요
- → Resonance(Q) 를 올려 Cutoff 부근이 뾰족하게 공진하는 소리를 들어보세요
- → Type을 Band Pass로 바꿔 라디오 음색을 만들어보세요
2차 IIR 필터와 전달 함수
SoundLab의 필터는 Web Audio BiquadFilterNode — 2차 IIR(Infinite Impulse Response) 필터입니다. 전달 함수는 다음 형태를 가집니다:
H(z) = (b0 + b1·z⁻¹ + b2·z⁻²) / (a0 + a1·z⁻¹ + a2·z⁻²)
Cutoff와 Q는 이 계수(bₙ, aₙ)를 결정하며, Q는 극(pole)이 단위원에 얼마나 가까운지를 좌우해 컷오프 부근의 피킹(공진)을 만듭니다.
차수(Order)와 롤오프
단일 biquad는 2차 = -12dB/oct 롤오프입니다. 같은 필터를 직렬로 캐스케이드하면 4차 = -24dB/oct로 차단 기울기가 가팔라집니다. 위젯의 Slope 스위치(Hard 전용)로 -12/-24dB/oct를 전환해 차단 경사를 비교하세요.
위상 천이(Phase Shift)
IIR 필터는 진폭뿐 아니라 위상도 바꿉니다. Cutoff 부근에서 위상이 천이되며, 차수가 높을수록 위상 회전량이 커집니다. 멀티밴드 합성·크로스오버 설계에서 이 위상 정렬이 핵심 변수입니다.
- → 노이즈 음원에서 Slope 를 -12 ↔ -24dB/oct로 전환하며 스펙트럼 차단 경사를 비교하세요
- → -24dB/oct는 동일 biquad 2단 캐스케이드 — 차단이 더 가파른 만큼 위상 회전도 커집니다
- → Q를 높여 극(pole)이 단위원에 근접할 때의 피킹을 관찰하세요
이해도 확인 퀴즈
0 / 21.필터를 "소리 커튼"에 비유했어요. 커튼을 많이 칠수록 소리는?
2.오른쪽 위젯의 큰 노브(Cutoff)를 왼쪽으로 돌리면?
이해도 확인 퀴즈
0 / 31.Low Pass 필터의 Cutoff 주파수를 낮추면 소리는 어떻게 변할까요?
2.Resonance(Q)를 높이면 나타나는 현상은?
3.라디오·전화 음색처럼 특정 대역만 강조하려면 어떤 필터가 적합할까요?
이해도 확인 퀴즈
0 / 31.SoundLab의 BiquadFilterNode는 몇 차 IIR 필터이며 기본 롤오프는?
2.Slope를 -24dB/oct로 바꾸면 내부적으로 어떤 일이 일어날까요?
3.IIR 필터가 진폭 외에 추가로 바꾸는 특성은?