Universität Bonn

Sound Design in digitalen Umwelten

Filter

Analoge wie digitale Filter in Musik- und Klangproduktion dienen dazu, Veränderungen im Frequenzspektrum eines Audiosignals vorzunehmen. Filter sind allgegenwärtig und tauchen meist als Bass-, Mitten- oder Höhenregler in diversen Wiedergabegeräten auf. Das Filter ermöglicht also eine frequenzabhängige Lautstärkenregelung. 

Eine kuze Geschichte des Filters

Während des 19. Jahrhunderts wurden Phänomene wie Wellenlängen, Frequenzen und Oszillationen in den Bereichen der Akustik, Optik und Mechanik eingehend erforscht. Auch das Phänomen der Resonanz war im Bereich der Akustik schon weitestgehend bekannt. Doch erst in den letzten Jahrzehnten des 19. Jh. konnte das Phänomen elektrischer Resonanzen, elementar für die kabellose Übertragung und den kabellosen Empfang von Signalen (bspw. Telefon oder Radio), nutzbar gemacht werden. Mit der Weiterentwicklung kabelloser Telegraphie, und der sich anbahnenden Telefonie, Anfang des 20. Jh. wurde die Entwicklung von Bandpassfiltern notwendig, um Signale verzerrungs- und interferenzfrei zu übertragen und zu empfangen. Ein frühes Patent für den „electric wave-filter“ des Bell Ingenieurs George Ashley Campbell wurde 1915 eingereicht und 1917 letztlich angenommen.

Zeitgleich im Jahr 1915 erscheint in Deutschland die „Theorie des Kettenleiters nebst Anwendungen“ des Nachrichtentechnikers Karl Willy Wagner, welcher später auch als Gründungsdirektor des Berliner Heinrich-Hertz-Instituts für Schwingungsforschung auftreten soll. Was bei Campbell der „electric wave-filter“ ist, sind die „Siebketten“ für Wagner. Wagner verzichtet auf die Verwendung des Filter-Begriffs in seinem 1919 erschienenen Text „Spulen- und Kondensatorleitungen“ und spricht viel eher vom Aussieben, der Frequenzdrosselung und/oder -dämpfung. Doch spätestens mit der „Physical Theory of the Electric Wave-Filter“ von Campbell aus dem Jahr 1922 setzt sich der Begriff des Filters im Bereich der Audiosignaltechnik durch.

Auch wenn weitere Filter-Experimente im Bereich der Beschallungstechnik durchgeführt wurden, so gilt John Volkmann, Architekt und Audioengineer bei RCA, als Erfinder des ersten flexibel einstellbaren Equalizers. Das Stand-Alone-Modell war vorrangig für den Film gedacht, zum einen für die Verbesserung der Audioqualität der Stimme in der Post-Production und zum anderen zur Optimierung der Raumakustik in den Kinos selbst. Ein weiteres Gerät aus der Zeit, der „Type 7080“ Equalizer von Art Davis, war ebenfalls für den Film gedacht, fand jedoch auch seinen Weg in die Radioproduktion und -übertragung. Der mit sechs Frequenzbändern ausgestatte Equalizer wurde über vertikal ausgerichtete Fader bedient, die eine Verstärkung oder Absenkung von 8 dB zuließen. Zudem verfügten die variablen und passiven Filter über einen Master-Gain zur potentiellen Lautstärkekompensation. Der „Type 7080“ legt damit einen bis heute gültigen technischen Standard für graphische Equalizer fest.

Im Laufe entstehen diverse verschiedene Equalizermodelle und Filterarten, sodass spätestens ab den 1950er-Jahren Equalizer zu den Standards der Audioproduktion und -wiedergabe gehören. Weitere wichtige Entwicklungsschritte sind die verschiedenen Filtertypen im Bereich der Klangsynthese, die ab den 1960er-Jahren entwickelt werden und sich durch eigenständige Klangqualitäten auszeichnen, sowie der parametrische Equalizer, der sich durch besonders flexible Einstellungsmöglichkeiten auszeichnet. Seinen Namen erhielt der parametrische Equalizer von seinem Erfinder, dem Produzenten und Audioingenieur George Massenburg, der die Erfindung der „parametric equalization“ auf der 42. Tagung der Audio Engineering Society im Jahr 1972 präsentiert.


  • Collins, Karen. Studying Sound. A Theory and Practice of Sound Design. Cambridge (MA): The MIT Press 2020.
  • Hodgson, Jay. Understanding Records. A Field Guide to Recording Practice. New York: Continuum 2019.
  • Wilmering, Thomas, u.a. “History of Audio Effects”. In Applied Science 10 (2020), 791.
  • Papenburg, Jens Gerrit. „Enhanced Sound. Filter der Musikproduktion und des Musikhörens“. In Navigationen - Zeitschrift für Medien- und Kulturwissenschaften 20/2 (2020), S. 115–132.
  • Föllmer, Golo. "Die Klangwelt als Filterkette". In Navigationen - Zeitschrift für Medien- und Kulturwissenschaften 20/2 (2020), S. 95–114.
  • Massenburg, George. „Parametric Equalization“. 42nd Convention of Audio Engineering Society 1972.
  • Lundheim, Lars. „On Shannon and ‚Shannon’s Formula‘“. In Telektronikk 98 (2002), S. 20–29.

Playlist

  • “Big Poppa” – The Notorious B.I.G. (Bad Boy Records 1994)
  • “Stan” – Eminem, Dido (Aftermath Entertainment 2000)
  • “Makeba” – Jain (Columbia Records 2015)
  • “Von Party zu Party” – SXTN (JINX Music 2017)
  • “Wow.” – Post Malone (Republic Records 2019)
  • “Kopf in den Wolken” – Julian Adler (Music Hub Entertainment 2022)
  • “Miss You” – southstar (B1 Recordings 2022)
  • “Dans På Bordet” – Ballinciaga, David Mokel (Ballin’ Records 2022)
  • “Geldbaum” – Tarek K.I.Z, Drunken Masters, K.I.Z., Maxim K.I.Z., Nico K.I.Z. (Record Jet 2023)

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