Geluids filters

Hey iedereen,

Ik heb een aantal schema's gevonden van een 4 tal filters.
Maar zou iewmand mij uit kunnen leggen hoe ze werken. Ik heb er weinig verstand van op dit gebied van geluid.
En wat voor soort filters het zijn.
En hoe kan je aan de desbtreffende waarde komen zoals daar staat.








[Bericht gewijzigd door Darkangel op 2 september 2008 22:23:24]

Move naar Audio. Dit heeft weinig met HF te maken.

2e en 3e zijn dezelfde.

Het ziet er uit als een schoolopgave. Het zijn passieve kleinsignaalfilters met nogal exotische in- en uitgangsimpedanties. In de beschrijving staat erg grof uitgelegd wat ze doen. Zonder hogere wiskunde is het bepaald niet eenvoudig uit te leggen hoe ze werken.

Een school opgave neen ik wil graag meer weten over licht en geluidstechniek en nou snap ik liht al wel over het dmx protocol etc.
Alleen bij geluid mis ik nog het een en het ander dus vandaar dat ik deze filters heb opgezocht.
Maar oke dat berekenen kan dan wel weg blijven.
Maar is het wel mogelijk dat ze kunnen worden uitgelegd op de een of andere manier.

En ik heb gezien dat het dezelfde zijn mijn fout waarschijnlijk die twee keer aangeklikt.
Dan bij deze de goede afbeelding


[Bericht gewijzigd door Darkangel op 2 september 2008 23:24:49]

De naam zegt het zelf: hoogdoorlaat, laat hoge frequenties door van het geluidssignaal. Laagdoorlaat dus omgekeerd. Als je opzoekt over welke frequenties het geluid gaat kan je dus afleiden voor wat deze filter dienen. Hopelijk ben je hier iets mee?

In het boek: the loudspeaker cookbook, worden deze filters ook uitgelegd.
[Bericht gewijzigd door TomStar op 3 september 2008 00:05:05]

quote:

Maar zou iewmand mij uit kunnen leggen hoe ze werken.

Koop een goed elektronica boek over circuit analyse en je komt er een hoop over te weten. Dat is zeker wel aan te raden als je er wat meer over wilt weten, en dat is nou echt niet zulke hoge wiskunde. Nouja, je moet wel je afgeleides en integralen kennen. Alle opamps staan hier als buffer geschakeld, dus die kan je zelfs weglaten uit je analyse.

Ook kan je ze in een simulatie programma als SPICE doen en dan een beetje testen. Of uiteraard zelf maken en meten.

Ik heb geen idee wat je al weet en wat je nog wilt weten, maar hier de allersimpelste basis:
Condensatoren hebben een lage weerstand bij hoge frequenties. Spoelen juist een hoge. Die frequentie afhankelijke weerstand noemt men dan impedantie.
[Bericht gewijzigd door Babylon op 3 september 2008 00:09:02]

Uitleg over filters is niet echt geschikt voor een forum. Over filters kun je namelijk twintig bibliotheken volschrijven, en ik ga niet herhalen wat anderen veel beter kunnen uitleggen dan ik.

Begin hier maar te lezen: http://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_filter

oke bedankt iedereen ik kan er zeker al wel wat mee het is een begin en ben nu op de rails gezet om het zo maar even te noemen.
Maar 1 ding begrijp ik nog niet helemaal.
Die band pass filter wat laat die dan wel of niet door.
Jha een band pass maarja dan weet ik nog niks eigenlijk.

Een low-pass (laagdoorlaat) filter laat frequenties onder een gekozen frequentie door, daarboven verzwakt hij het signaal.

Bij een high-pass (hoogdoorlaat) filter is het precies andersom: boven een gekozen frequentie laat hij door, daaronder verzwakt hij het signaal.

Een band-pass (banddoorlaat) filter laat frequenties tussen twee gekozen frequenties door, frequenties die lager zijn dan de laagste gekozen frequentie of die hoger zijn dan de hoogste gekozen frequentie verzwakt hij. Een voorbeeld van zo'n filter is bijvoorbeeld een spraakfilter (om stemgeluid duidelijker te maken). Deze laat alles tussen 300 en 3000 Hertz door, daarbuiten verzwakt hij het.

Dan is er nog precies de omgekeerde, een band-reject (bandsper) filter. Deze verzwakt het signaal juist tussen de gekozen frequenties en laat alles daarbuiten door. Handig als je storing wilt onderdrukken.

Als je aan filters wilt gaan rekenen dan mag je je borst natmaken, maar dat kun je hier vinden.

Ahah nou begrijp ik het.
Alleen dat pdfje ga ik eens rustig de tijd voor nemen om dat door te spitten.
Dan heb ik nog 1 vragje over:
Jij zegt je kan kiezen tussen welke frequenties hij wel of niet moet door laten.
Hoe krijg je dat voor elkaar dan je kan moeilijk tegen zo'n condensator of spoel gaan staan schreeuwen om het ff simpel te zeggen.

Nee, schreeuwen tegen een condensator helpt niet vaak. Het lucht soms wel op als je na uren foutzoeken er achter komt dat het ding stuk is. Maar goed, dat terzijde.

Zie hier een eenvoudig laagdoorlaatfilter:


De kantelfrequentie (dat is waaronder hij doorlaat) is nu te vinden met een simpele formule:

f_c = 1 / (2πRC)

Voorbeeld: met een weerstand van 10 kilo-ohm, en een condensator van 0.1 microfarad is de kantelfrequentie zo'n 160 Hertz.

Een handig rekendingetje daar voor kun je hierzo vinden.

Uitstekend voorbeeld. Er moet voor de volledigheid bij dat de bron, V_in, een zeer lage uitgangsimpedantie heeft, en dat de V_out niet noemenswaardig belast mag worden anders verschuift het kantelpunt. In de voorbeelden van de topicstarter staat een opamp als spanningsvolger (ook wel buffer genoemd). Als je zo'n spanningsvolger voor en achter het schema van 6502 zet, dan kun je dit in de praktijk gebruiken.

Oke dus om even door te gaan op het voorbeeld is het dus zo dat alles onder de 160 Hz niet doorlaat en alles wat daar boven staat wel doorlaat of is het net andersom

LAAGdoorlaatfilter, dus lage frequenties gaan erdoor. Dat kun je in 1 keer zien als je weet dat een condensator een lagere weerstand heeft bij hogere frequenties. Dan wordt het dus bijna een kortsluiting. Dus onder de 160Hz wordt doorgelaten, daarboven niet. Alleen zo simpel ligt het nog niet, want bij de 160Hz is de versterking 0.5 en bij hogere frequenties neemt deze meer af.

Ik raad je echt aan een boek te halen als je echt geïnteresseerd bent en een beetje wiskunde kent. Dan leer je het echt begrijpen en het begint simpel. Voorbeelden op het internet beginnen vaak gelijk met de wiskundige laplace transformatie, wat je voor simpele filtertjes niet echt nodig hebt. De differentiaalvergelijking oplossen is dan wat inzichtelijker.

Maar nogmaals ik weet niet hoe geïnteresseerd je bent en van welk niveau qua wiskunde.

Groeten,
Simon

Voor de volledigheid: het is niet zo dat dit filter erg nauwkeurig is. Als de kantelfrequentie 160 Hertz is betekent dat niet dat 150 Hz er onverzwakt doorheen komt en dat je van een signaal van 170 Hz niets meer terugvindt.

Daar kun je hier wel wat meer over lezen. Zie vooral het grafiekje op de helft van de pagina.

Met de kennis die je nu hebt over filters kun je in ieder geval filters voor luidsprekers maken. Een laagdoorlaat voor je woofer en een hoogdoorlaat voor de tweeter, zoek eens op "cross-over filter".

Als je meer speciale dingen wilt zoals heel steile filters (dus dat de hierboven genoemde nauwkeurigheid er wel is) dan ontkom je er niet aan om je er stevig in te verdiepen.

Ik weet niet hoe veel je experimenteert, maar met een simpel filtertje, een signaalgenerator (audio is genoeg) en een oscilloscoop (of RMS Voltmeter) kun je heel aardige grafiekjes tekenen die veel duidelijk maken over hoe een filter nu eigenlijk echt werkt. Ik kan het je aanraden.

_
[Bericht gewijzigd door 6502 op 3 september 2008 21:38:14]

Nou ik heb op mijn pc het programma multisim daarmee kan ik een gewone ac analyze maken.
Mijn wiskunde ik doe mbo niveau 4 ik neem aan dat het dan al wel geneog zegt over de status van mijn wiskunde niveau als ik ook al wil gaan doorstromen naar het HBO.
Maar nu kan ik als ik wil verschillende condensatoren parallel aan elkaar zetten om zo dus waardes te crieeën die er dus eigenlijk neit bestaan maar dan is ook de vraag welke formule kan men gebruiken om te bepalen wat zijn maximale frequentie moet zijn voor een bepaald filter. Is dat dan gewoon dat fc = 1 / (2piRC)
Of moet ik dan eerst de impedantie weten van de besbtreffende spoelen en condensatoren.
Dus Xc=1/(2*pi*f*c) of Xl = 2*pi*f*l en is het daarna dan mogelijk om zo de impedantie van de filters uit te kunnen rekenen Z= wortel van R2+Xc2 of de Z= wortel van R2+Xl2
Dus uiteindelijk moet het erop neer komen dat ik eerst een kantelfrequentie moet uitrekenen en dan doormiddel van een spoel of condensator samen met een weerstand op te bouwen tot een filter die alles doorlaat tot en met die kantelfrequentie.

Zit ik zo ongeveer goed nu
[Bericht gewijzigd door Darkangel op 3 september 2008 23:38:33]

Je zit behoorlijk goed.

Zoals je al aangeeft is de impedantie van een condensator (of spoel) afhankelijk van de frequentie. Als je het zo bekijkt dan is het laagdoorlaatfilter hierboven eigenlijk gewoon een spanningsdeler, toch? En wel eentje waarbij de "weerstand" van het onderste element frequentieafhankelijk is. Elke frequentie ziet dan als het ware een iets andere verhouding in de spanningsdeler. Eigenlijk is dat wel een heel mooi beeld!

Je weet nu hoe je van een bestaand filter de kantelfrequentie kunt uitrekenen, en dus ook hoe je de waarden kunt uitrekenen bij een gewenste kantelfrequentie. Je kiest bijvoorbeeld de condensator en daaruit volgt de weerstand, of andersom.

Maar, nu kun je ook een stapje verder! Bovenstaand verhaal is eigenlijk maar een vereenvoudiging. Het klopt wel, maar er is meer aan de hand.

Als je het filter ergens op aansluit, dan heb je te maken met de uitgangsimpedantie van de vorige trap en de ingangsimpedantie van de volgende trap. Fuzzbass riep daar al iets over. Als je zorgt dat je ingangssignaal (wat het filter ingaat) stevig is met een lage uitgangsimpedantie; en je zorgt er voor dat de volgende trap na het filter een hoge ingangsimpedantie heeft (dus het filter weinig belast) dan kun je met bovenstaande prima uit de voeten.

Zo niet, dan moet je in je filter berekeningen ook de in- en uitgangsimpedantie meenemen. Kan prima, maar dat kost wat meer rekenwerk.

Er zijn meer boeken, maar ik kan je hoofdstuk 3, "Filter Design" uit het boek "RF Circuit Design" van Chris Bowick aanraden. Mogelijk is de wiskunde toch wat pittig, maar aan de hand van de voorbeelden kom je een heel eind denk ik. Hier heb ik het zelf ook uit geleerd en als je het eenmaal doorhebt dan is het een koud kunstje, echt.

En uiteraard is een boekenlijst niet compleet zonder "het" boek: "The Art of Electronics" van Horowitz en Hill. In hoofdstuk 1 vind je een stukje over passieve filters, in hoofdstuk 5 leer je alles over actieve filters. Aanrader!