20 dB / dekattan daha az yuvarlanma ile zayıf bir analog düşük geçiş filtresi yapmak mümkün müdür?

9

Respawned Fluff'un kulaklıklarla ilgili bu son soruya vermiş olduğu yanıtın bir kısmı, düşük geçişli filtreler hakkında düşünmemi sağladı :

Görünüşe göre aslında kukla kafa / kulakların aktarım işlevini yazılım aracılığıyla ters çeviriyorlar çünkü "Teorik olarak, bu grafik 0dB'de düz bir çizgi olmalı" diyorlar ... ama ne yaptıklarından tam olarak emin değilim ... çünkü bundan sonra "Bir" doğal ses "kulaklığı basta (yaklaşık 3 veya 4 dB) 40Hz ile 500Hz arasında biraz daha yüksek olmalı. ve "Sürücülerin kulağa bu kadar yakın olmalarını telafi etmek için kulaklıkların da yükseklere yuvarlanması gerekiyor; 20kHz'de 1kHz'den 8-10dB'ye kadar hafif eğimli düz bir çizgi neredeyse doğru ." Bu benim için HRTF'yi tersine çevirme / çıkarma hakkındaki önceki açıklamalarıyla ilgili olarak derlemiyor.

Bu, devrelerden değil kulaklıklardan bahsediyor, ancak analog bir devre ile böyle bir transfer işlevi oluşturmanın mümkün olup olmadığını merak ettim. Birinci dereceden filtrelerin eğimi -20 dB / on yıldır. Daha zayıf bir şey var mı? Transfer fonksiyonu böyle bir şey olacağını varsayalım:

H (s) = \frac{1}{1 + \sqrt{s / ω_{c}}}

$H(s) = \frac 1 {1 + \sqrt{s / \omega_c}}$

analog filter

— Adam Haun
kaynak

1

RF'de, karakteristiği elde etmek için cilt efektini kullanabilirsiniz . Daha düşük frekanslarda, bazı bantlar üzerindeki bu karakteristiğe yaklaşmak için hem kutupları hem de sıfırları oluşturmak için ayrık elemanların bir kombinasyonunu kullanabileceğinizi düşünüyorum. Veya uygun bir frekans bağımlılığına sahip bir malzeme (örneğin bir ferrit boncuğu gibi) bulun.

1 / \sqrt{f}

$1/\sqrt{f}$

— Photon

2

Birinci dereceden filtrelerin maksimum eğimi 20dB / on yıldır. Şimdi C ile seri halinde R olan birini düşünün (gecikme iletkeni telafisinde olduğu gibi) - nihai eğimi tekrar ... 0'dır ve asla 20dB / on yıla ulaşamaz. Farklı frekanslarda bunlardan birkaç ağ, istediğiniz kadar sığ bir eğim sağlayabilir.

— Brian Drummond

Bir kulaklığın bas kuvvetlendirilmesi ve tiz seslerinin azalması gerektiğini kabul etmiyorum. Baxandall tiz ton kontrolünün "kes" kısımlarını kullanın. Tenceresini iki dirençle değiştirin.

— Audioguru

10

Evet, ancak daha karmaşık çünkü birden fazla direnç ve kapasitör dizisinin oluşturduğu kesme noktalarını kullanmanız gerekiyor:

Yukarıdaki oktav başına parça parça bir 3dB (on yılda 10 dB) filtredir. Beyaz gürültüyü pembe gürültüye dönüştürmek için tasarlanmıştır. Bu bağlantıya bakın .

İşte birkaç kesme noktaları ile bir op-amp kullanarak pembe gürültü Filtreye bir beyaz:

Oktav başına 2 dB veya oktav başına 4 dB'ye dönüştürebilirsiniz, ancak doğruluk, kesme noktası sayısından ve bu nedenle RCR aşamalarının sayısından gelir.

Pembe gürültünün oktav başına 3 dB'de düştüğünü ve işte son "devre" ve grafik olduğunu unutmayın:

— Andy aka
kaynak

hey Andy, devreler için teşekkürler. ilk pasif devrenin daha iyi bir fotoğrafını alabilir misiniz veya direnç ve kapasitör değerlerinin ne olduğunu bize söyleyebilir misiniz? sayılar oldukça kötü bir şekilde dağılmış durumda.

— robert bristow-johnson

1

@ robertbristow-johnson gerçekten lekelendi, ancak bir tür okunabilir: sol üst R: 6.3k, orta 3 Rs: 3k, 1k, 300, orta 4 Cs: 1uF, 270nF, 2x 47nF. en sağdaki kapak 33 nF gibi görünüyor.

— Kroltan

@ robertbristow-johnson Bu resmi aldığım siteydi : decodesystems.com/pink-noise.html - tahmin ettiğim sol direnç 6k8 ama burada önemli olan genel prensip bu. 3. devreye bakarsanız, ilk devrenin 10 katı olan değerlere sahiptir.

— Andy aka

2

... analog bir devre ile böyle bir aktarım işlevi oluşturmanın mümkün olup olmadığını merak etmemi sağladı. Birinci dereceden filtrelerin eğimi -20 dB / on yıldır. Daha zayıf bir şey var mı?

Cevap evet . Bunun anahtar kelimesi kesirli sıralı filtrelerdir ve çok fazla olmasa da bu konuda bazı literatürler vardır. Bu filtreler, genellikle geleneksel, topaklı eleman devreleri ile yaklaşık olarak yaklaşan fraksiyonel düzen elemanlarına dayanır. Optimizasyon teknikleri veya Padé yaklaşımları yeterince yakın bir uygulama sağlayabilir. Wikipedia'nın bunları öğrenmek için bir başlangıç noktası olabilecek Kesirli dereceli sistemler hakkında bir makalesi vardır .

— Petrus
kaynak

1

Oktav aralıklarında eşit olarak yayılmış beş yüksek raflı filtre serisi kullanırım, her biri -2dB'lik bir kesime katkıda bulunur. Birincisi 1kHz'de bir köşe, 2kHz'de bir sonraki, 4kHz'de bir sonraki, 8kHz'de bir son ve 16kHz'de bir köşe olacaktır. Bu, spesifikasyonunuzu oldukça güzel karşılar, 1-2kHz'den -2dB kesim, 2-4kHz'den -4dB kesim, 4-8kHz'den -6dB kesim, 8-16kHz'den -8dB kesim ve -10dB 16kHz üzerinde kesilmiş.

(Bundan daha kademeli bir düşüşe gerçekten sahip olsaydınız, yarım oktav aralıklarında ve her biri -1dB'lik bir kesime katkıda bulunan 10 yüksek raf bile kullanabilirsiniz, ancak bunun gerçekten aşırıya kaçması olacağını düşünüyorum. )

— Soğuk soğuk
kaynak