Некоторые замечания о фильтрах
Наиболее привычное всем применение фильтров – в зву-ковой аппаратуре. Все регуляторы тембров – ручки, переменные резисторы, изменяющие усиление фильтров – ВЧ или НЧ. В звуковой аппаратуре обычно используются активные полосовые фильтры на операционных усилителях. Напоминаем – человече-ское ухо слышит частоты от 20 до 20000 Гц. В современной технике часто используются многополосные фильтры – эквалай-зеры, имеющие от 5 до 31 полос частот. Впрочем – это отдель-ная большая тема.
Идеальной была бы АЧХ фильтра, показанная ниже на рисунке 1.33. В пределах требуемой полосы частот коэффици-ент передачи постоянен, за пределами полосы – равен нулю. К сожалению, реализация такой АЧХ невозможна. Вообще – тео-рия фильтров имеет довольно громоздкую математику, ведь в данной главе были изучены только самые простые фильтры 1-го порядка.
Однако учёные разрабатывали формулы фильтров, имею-щих данные параметры – равномерную характеристику в обла-сти полосы пропускания и максимальную крутизну АЧХ. АЧХ таких фильтров показаны на рисунке 1.34.
| ω |
| K( ω ) |
| Рисунок 1.33 – АЧХ идеального полосового фильтра |
Рисунок 1.34 – АЧХ некоторых типов фильтров
В частности, существуют фильтры таких типов:
- Фильтр Баттерворта. Данный фильтр имеет макси-мально равномерную характеристику в пределах полосы пропу-скания, что соответствует горизонтальному участку АЧХ на рисунке 1.33. Однако этот тип фильтра имеет малую крутизну АЧХ, то есть его границы не вертикальные, как на рисунке 1.33, а имеют постепенный спад.
|
|
|
- Фильтр Чебышева. Этот тип фильтра имеет наилуч-шую крутизну АЧХ, но пульсации в полосе пропускания и за её пределами. Существует фильтр Чебышёва 1-го рода, у которого АЧХ неравномерна в полосе пропускания, зато равномерна за пределами полосы. И фильтр Чебышева 2-го рода, у которого наоборот: АЧХ равномерна в полосе пропускания, но неравно-мерна в полосе задерживания.
- Эллиптический фильтр - имеет самую большую кру-тизну характеристики, но имеет пульсации как внутри полосы пропускания, так и за её пределами.
- Фильтр Бесселя. Этот фильтр характеризуется относи-тельно небольшой неравномерностью в полосе пропускания, но главное, в отличие от предыдущих – линейной ФЧХ, то есть одинаковой групповой задержкой в полосе пропускания, что бывает очень важным для уменьшения искажений. К сожале-нию, фильтр Бесселя имеет очень малую крутизну АЧХ, что является его недостатком.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 162; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!