क्या कम से कम 20 डीबी / दशक के रोल-ऑफ के साथ कमजोर एनालॉग कम-पास फिल्टर करना संभव है?

Question

हेडफ़ोन पर इस हालिया प्रश्न के उत्तर के फुलवॉफ़ के हिस्से ने मुझे कम-पास फिल्टर के बारे में सोचने पर मजबूर कर दिया :

ऐसा लगता है कि वे वास्तव में सॉफ़्टवेयर के माध्यम से डमी हेड / कानों के हस्तांतरण समारोह को उल्टा कर रहे हैं क्योंकि वे इससे ठीक पहले कहते हैं कि "सैद्धांतिक रूप से, यह ग्राफ़ 0dB पर एक फ्लैट लाइन होना चाहिए।" ... लेकिन मुझे पूरी तरह से यकीन नहीं है कि वे क्या करते हैं। ... क्योंकि इसके बाद वे कहते हैं कि "ए" नेचुरल साउंडिंग "हेडफोन 40Hz और 500Hz के बीच बास (लगभग 3 या 4 dB) में थोड़ा अधिक होना चाहिए।" और "हेडफ़ोन को कानों के पास होने वाले ड्राइवरों की भरपाई करने के लिए उच्च-स्तर पर रोल-ऑफ करने की आवश्यकता होती है, 1kHz से धीरे से ढलान वाली सपाट रेखा जो 20kHz पर लगभग 8-10dB नीचे होती है, लगभग सही होती है ।" जो एचआरटीएफ को हटाने / हटाने के बारे में उनके पिछले बयान के संबंध में मेरे लिए काफी संकलन नहीं है।

यह हेडफोन के बारे में बात कर रहा है, सर्किट नहीं, लेकिन यह मुझे आश्चर्यचकित करता है कि क्या एनालॉग सर्किट के साथ ऐसा ट्रांसफर फ़ंक्शन बनाना संभव है। पहले क्रम के फिल्टर में -20 डीबी / दशक की ढलान होती है। क्या कोई कमजोर है? मुझे लगता है कि हस्तांतरण समारोह कुछ इस तरह होगा:

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

Comments

RF में, आप विशेषता प्राप्त करने के लिए त्वचा के प्रभाव का उपयोग कर सकते हैं । मुझे लगता है कि कम आवृत्तियों पर आप असतत तत्वों के संयोजन का उपयोग कर सकते हैं जो कि कुछ बैंड के लिए लगभग दोनों ध्रुवों और शून्य का निर्माण करते हैं। या एक सुविधाजनक आवृत्ति निर्भरता के साथ एक सामग्री (जैसे फेराइट बीड में, उदाहरण के लिए) ढूंढें। $1/\sqrt{f}$

— फोटॉन

पहले क्रम के फिल्टर में अधिकतम 20dB / दशक का ढलान होता है। अब सी के साथ श्रृंखला में आर के साथ एक पर विचार करें (जैसा कि लैग-लीड मुआवजे में) - इसका अंतिम ढलान है ... 0 फिर से, और यह कभी भी 20dB / दशक तक नहीं पहुंच सकता है। अलग-अलग आवृत्तियों पर इनमें से कई का नेटवर्क उतनी ही ढलान प्रदान कर सकता है जितना आप चाहते हैं।

— ब्रायन ड्रमंड

मैं असहमत हूं कि हेडफोन को बास बढ़ाने की जरूरत है और ट्रेबल कम हो गया है। एक Baxandall तिहरा टोन नियंत्रण के "कट" भागों का उपयोग करें। इसके पॉट को दो प्रतिरोधों के साथ बदलें।

— ऑडियोगुरु

Answer 1

हां यह है, लेकिन यह अधिक जटिल है क्योंकि आपको प्रतिरोधों और कैपेसिटर के कई सरणी द्वारा गठित ब्रेकप्वाइंट का उपयोग करना होगा:

ऊपर एक टुकड़ा डी 3 बी प्रति ऑक्टेव (10 डीबी प्रति दशक) फिल्टर है। इसे सफेद शोर को गुलाबी शोर में बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया था। इस लिंक को देखें ।

यहाँ कुछ अन्य विराम बिंदुओं के साथ ऑप-एम्प का उपयोग करते हुए एक और सफेद से गुलाबी शोर फ़िल्टर है:

आप इसे 2 dB प्रति सप्तक या 4 dB प्रति सप्तक में बदल सकते हैं लेकिन सटीकता ब्रेकपॉइंट की संख्या और इसलिए RCR चरणों की संख्या से आती है।

ध्यान दें कि गुलाबी शोर 3 डीबी प्रति ऑक्टेव पर बंद हो जाता है और यहां अंतिम "सर्किट" और ग्राफ है:

Comments

हे एंडी, सर्किट के लिए धन्यवाद। क्या आप पहले निष्क्रिय सर्किट का एक बेहतर फोटो प्राप्त कर सकते हैं या हमें बता सकते हैं कि रोकनेवाला और संधारित्र मान क्या हैं। संख्या बहुत बुरी तरह से बदबू आ रही है।

— रॉबर्ट ब्रिस्टो-जॉनसन

@ robertbristow-johnson वास्तव में काफी स्मूद था, लेकिन पढ़ने योग्य: टॉप-लेफ्ट R: 6.3k, मिडल 3 रु: 3k, 1k, 300, मिडिल 4 Cs: 1uF, 270nF, 2xNnF। सबसे दाहिनी टोपी 33nF की लगती है।

— क्रोल्टन १३'१५

@ robertbristow-johnson यह वह साइट थी जिससे मैंने चित्र लिया था: decodesystems.com/pink-noise.html - बायाँ अवरोधक I reckon 6k8 है, लेकिन यह सामान्य सिद्धांत है जो यहां महत्वपूर्ण है। यदि आप तीसरे सर्किट को देखते हैं - इसमें ऐसे मान हैं जो सभी 10x पहले सर्किट हैं।

— एंडी उर्फ

Answer 2

... यह मुझे आश्चर्यचकित करता है कि क्या एनालॉग सर्किट के साथ इस तरह के ट्रांसफर फ़ंक्शन को बनाना संभव है। पहले क्रम के फिल्टर में -20 डीबी / दशक की ढलान होती है। क्या कोई कमजोर है?

जवाब है हां । इसके लिए कीवर्ड भिन्नात्मक क्रम फिल्टर है और इस विषय पर कुछ साहित्य है, हालांकि ज्यादा नहीं। ये फिल्टर भिन्नात्मक क्रम तत्वों पर आधारित होते हैं, जिन्हें आमतौर पर पारंपरिक, गांठ वाले तत्वों के सर्किट के साथ लगाया जाता है। अनुकूलन तकनीक या Padé सन्निकटन एक पर्याप्त-पर्याप्त कार्यान्वयन प्रदान कर सकता है। विकिपीडिया में आंशिक-क्रम प्रणालियों पर एक लेख है जो इन के बारे में जानने के लिए एक प्रारंभिक बिंदु हो सकता है।

Answer 3

मैं ओक्टेव स्पेसिंग में समान रूप से फैले पांच उच्च-शेल्फ फिल्टर की एक श्रृंखला का उपयोग करेगा, प्रत्येक में -2 डीबी की कटौती का योगदान होगा। पहले के कोने में 1kHz, 2kHz पर अगला, 4kHz पर अगला, 8kHz पर अगला और 16kHz पर आखिरी होगा। यह पूरी तरह से आपकी कल्पना को पूरा करेगा, आपको 1-2kHz से -2dB कट, 2-4kHz से -4dB कट, 4-8kHz से a -6dB कटौती, 8-8kHz से a -8dB कट और -10dB 16kHz से ऊपर कट।

(यदि आप वास्तव में उस से भी अधिक क्रमिक रोल-ऑफ करने के लिए HAD हैं, तो आप 10 उच्च-शेल्फों का उपयोग भी कर सकते थे, आधे-ऑक्टेव spacings में और प्रत्येक -1dB की कटौती में योगदान दे सकते हैं, लेकिन मुझे वास्तव में लगता है कि यह गंभीर टकील होगा। )