Spannungsgesteuertes Filter

Ein spannungsgesteuerter Filter (engl. voltage-controlled filter, kurz VCF), ist ein elektrischer Filter mit dem sich die Eckfrequenz (engl. cut off) mittels einer Steuerspannung variieren lässt.

Die Eckfrequenz ist jene Frequenz, an welcher das Eingangssignal um einen Betrag von 3 dB im Pegel abgesenkt wird.

Anwendung

VCFs sind elementare Schaltungsteile von Synthesizern und Effektgeräten in der Musikelektronik. In modularen Synthesizern entsprechen sie separaten Baugruppen, welche zwischen Voltage Controlled Oscillator und Voltage Controlled Amplifier (VCA) geschaltet werden können. Als Filtertyp kommen in Synthesizern meist Tiefpassfilter, seltener Hochpass-, Bandpass- oder Allpassfilter zur Anwendung. Die Filter werden dabei zumeist über Hüllkurven zeitabhängig gesteuert und lassen sich natürlich über jede andere Steuerspannung, wie per Low Frequency Oscillator (LFO) beeinflussen. Im digitalen Zeitalter werden VCFs und LFOs meist digital modelliert, anstelle der Steuerspannung wird dann ein Datenstrom wirksam.

Typisch für VCFs ist neben der Änderung der Klangfarbe durch die Filtereckfrequenz auch die einstellbare Filter-Resonanz, diese entspricht technisch gesehen einer Rückkopplung im Bereich der Filtereckfrequenz des Ausgangssignals (Je nach Phasendrehung des Signals durch das Filter abhängig von der Frequenz kommt es zur Verstärkung oder Abschwächung des Signals).

Zu den berühmtesten VCFs zählt wohl das Kaskadenfilter von Robert Moog. Es ist als Transistorkaskade aufgebaut, die als 24-dB-Tiefpassfilter funktioniert und eine unvergleichliche Klangfarbe erzeugt. Ein anderes bekanntes Beispiel ist das Filter der Roland TB-303, eines analoger Bass-Synthesizers, bekannt geworden durch die Techno-Musik mit Bassläufen, die, je nach Einstellung von Filtereckfrequenz und -resonanz, eher „blubbern“ oder eher „kreischen“.