Kammfilter

Ein Kammfilter ist ein Filter, der aus Signalen Gruppen bestimmter Frequenz filtert. Im Unterschied zu Tief- und Hochpass ist es durch mehrere Filterfrequenzen gekennzeichnet. Der Amplitudengang des Kammfilters hat ein kammartiges Aussehen, woher der Kammfilter seinen Namen hat.

Kammfilter in der Tontechnik

Wird ein Signal mit seiner eigenen Verzögerung „gemischt“ (d. h. überlagert), entsteht ein kammgefiltertes Signal. Bei Frequenzen, deren Periodendauer (oder Vielfache davon) der Verzögerung entspricht, erhält man die doppelte Signalstärke, während sich die genau dazwischenliegenden Frequenzen auslöschen. Bei geringerer Stärke der verzögerten Signals ist der Kammfiltereffekt entsprechend geringer – die Unterschiede zwischen Maxima und Minima im Amplitudengang sind weniger stark ausgeprägt.

Da in der Praxis häufig unbeabsichtigt Überlagerungen mit verzögerten Signalen entstehen, kommt es durchaus unbeabsichtigt zu einem Kammfiltereffekt – zum Beispiel in der Tontechnik: Bei der Mikrofonaufnahme führen im Raum erscheinende Reflexionen mit einer Verzögerung zwischen 2 und 15 ms zu auffälligen, unangenehm störenden Klangfärbungen. Es handelt sich meistens um Bodenreflexionen oder Wandreflexionen. Nach Überlagerung von Direktschall und Reflexion entstehen, wie oben angedeutet, im Frequenzgang regelmäßige Bereiche der Auslöschung und der Verstärkung. (Das Prinzip ist im Übrigen auch eine Ursache für Schwund bei Mehrwegeausbreitung von Funkwellen.) Die gleichmäßig abwechselnden Minima und Maxima mit einigen dB Unterschied haben Ähnlichkeit mit dem Aufbau eines harmonischen Klangs.

Musikinstrumente hören sich mit hinzugefügten starken Reflexionen „topfig“ an. Besonders störend hörbar wird die Klangfärbung, wenn sich die Schallquelle bewegt, wobei sich der Tonhöhencharakter wie etwa „u-ü-i“ bzw. „i-ü-u“ ändert. Dieser Effekt wird auch elektronisch mit Phasing oder Flanging erzeugt, was in der Unterhaltungsmusik gern für spezielle Effekte benutzt wird. Besonders stören die Klangfärbungen bei Sprache, wenn zum Beispiel an einem reflektierenden Tisch gelesen wird.

Auch die Verwendung von Stützmikrofonen kann bei Musikaufnahmen ebenfalls zu diesen Kammfilter-Verfärbungen führen, wenn eine Schallquelle mit zwei Mikrofonen aufgenommen wird und eines näher als das andere aufgestellt ist. Selbst beim Zusammenmischen von Effektsounds mit dem trockenen Originalsignal im Mischpult können durch eine Signalverzögerung innerhalb des Effektgerätes diese Kammfiltereffekte entstehen.

In der Fernsehtechnik wird mit dem Kammfilter ein weicheres und klareres Bild erzeugt. Ebenso werden Kammfilter zur Echoerzeugung eingesetzt.