क्या बैंडपास फ़िल्टर डिजाइन सबसे कम आवेग प्रतिक्रिया का उत्पादन करेगा?

Question

500 हर्ट्ज के केंद्र आवृत्ति के साथ एक साधारण 2 क्रम IIR बैंडपास बटरवर्थ फ़िल्टर डिजाइनिंग और एक 1 ऑक्टेव बैंडविड्थ मुझे निम्नलिखित आवृत्ति प्रतिक्रिया देता है ...

अब, यदि मैं आवेग प्रतिक्रिया लेता हूं और इसे सामान्य करता हूं और इसे डीबी में परिवर्तित करता हूं, तो हम आवेग प्रतिक्रिया के क्षय का निरीक्षण कर सकते हैं ।

आवेग प्रतिक्रिया का क्षय इस पैमाने पर साजिश रचने के समय के साथ लगभग रैखिक है, हमें एक क्षय समय को परिभाषित करने की अनुमति देता है (जैसे कमरे ध्वनिकी में जहां आप reverb समय को परिभाषित कर सकते हैं)। 30 डीबी से नीचे जाने के लिए इस फिल्टर की आवेग प्रतिक्रिया के लिए, यह लगभग 11 एमएस लेता है।

हम निम्नलिखित क्षय को बनाए रखते हुए इस क्षय समय को कम करने की कोशिश कर रहे हैं:

• -3 डीबी बैंडविड्थ
• फ़िल्टर क्रम

मैं इसे प्राप्त करने के लिए खुश हूं (सीमा के भीतर) पासबैंड और स्टॉपबैंड रिपल, और / या इसे प्राप्त करने के लिए संक्रमण बैंड की स्थिरता पर एक समझौता। किसी को भी उपरोक्त परिभाषित के रूप में कम से कम संभव आवेग प्रतिक्रिया अवधि के साथ छानने के लिए एक विधि का सुझाव दे सकते हैं?

Comments

कृपया उन 11ms को कुछ अर्थ देने के लिए, नमूना आवृत्ति शामिल करें।

— जुआनचो

फिल्टर में डंडे आवेग प्रतिक्रिया में तेजी से क्षय होने वाले शब्दों का उत्पादन करेंगे, जो कि जब लॉग पैमाने पर प्लॉट किया जाता है, तो एक रेखीय क्षय देता है, जैसा आपने दिखाया था। क्षय की दर इकाई सर्कल के डंडे की दूरी से संबंधित है; वे जितने करीब आते हैं, उतने ही धीमे होते हैं। ट्रांज़िशन बैंड की स्थिरता इस बात से भी संबंधित है कि ध्रुव यूनिट सर्कल के कितने करीब हैं। मैं हाथ से किसी भी डिजाइन तकनीक के बारे में नहीं जानता जो आपको इस विशेष विशेषता को प्राथमिकता देने की अनुमति देगा।

— जेसन आर

@ जुआनचो नमूना दर छोड़ा गया क्योंकि मुझे लगा कि यह पूरी तरह अप्रासंगिक है: 5 kHz या 500 kHz का उपयोग करने से आवेग प्रतिक्रिया की क्षय दर में बदलाव नहीं होता है। यदि आप उत्सुक हैं तो मैं 44.1 kHz को लक्षित कर रहा हूं। :) देख के लिए धन्यवाद

— learnvst

@JimClay हाँ, मैं निश्चित हूँ, लेकिन मैं कम्प्यूटेशनल लागत बहुत कम रखना चाहता हूँ। एफईआर को कुशलतापूर्वक उपयोग करने के लिए, मुझे एफएफटी आधारित तकनीक का उपयोग करना होगा, और यह एफएफटी बफर के नमूनों से भरा होने के दौरान एल्गोरिथ्म में विलंबता का परिचय देगा। हाँ नही?

— learnvst

@Jimlay क्यों भौतिकी के नियम हमेशा विश्व प्रभुत्व के लिए मेरी योजनाओं को रोकते हैं! भुनभुनाना भुनभुनाना

— learnvst

Answer 1

बटरवर्थ फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया विशिष्ट सूत्रों का नतीजा है और इसकी विशेषता फ्लैट पासबैंड आवृत्ति प्रतिक्रिया है। नतीजतन, अगर IIR फ़िल्टर के गुणांक किसी भी तरह से संशोधित किए जाते हैं, तो फ़िल्टर "बटरवर्थ" विशेषताओं को बनाए नहीं रख सकता है।

"हिलमार" और "जेसन आर" द्वारा प्रतिक्रियाओं के अलावा, शायद आप इसे एक फिटनेस फ़ंक्शन के अनुकूलन समस्या के रूप में मान सकते हैं जो आपके विनिर्देशों को कैप्चर करता है।

उदाहरण के लिए आप कुछ डिज़ाइन (जैसे बटरवर्थ फ़िल्टर) के साथ शुरुआत कर सकते हैं और फिर अपने स्थानों के बारे में शून्य और खंभे को स्थानांतरित करने के लिए एक अनुकूलन तकनीक का उपयोग कर सकते हैं (या डंडे और शून्य को जोड़कर / हटाकर डिज़ाइन को संशोधित कर सकते हैं) अपने विनिर्देशों (एक शार्पर) को प्राप्त करने की कोशिश कर रहे हैं बैंडविड्थ और फिल्टर ऑर्डर बनाए रखने के लिए समय-डोमेन रोल-ऑफ)।

इस पंक्ति के साथ, जेनेटिक एलगोरिदम (और यहाँ ) और सिमुलेटेड अन्नलिंग (और यहाँ ) के साथ फ़िल्टरिंग डिज़ाइनिंग पर बड़ी मात्रा में काम किया गया है जो आपको उपयोगी लग सकता है।

Answer 2

कोई जादू की गोली नहीं है, मुझे डर है। आप स्वतंत्र रूप से पास बैंड रिपल को नियंत्रित करने और बैंड क्षीणन को रोकने के लिए एक दीर्घवृत्तीय फिल्टर का उपयोग कर सकते हैं, हालांकि आप पाएंगे कि क्षय दर फ़िल्टर की स्थिरता और समग्र बैंडविड्थ से निकटता से संबंधित है। फ़िल्टर क्रम को 1 तक घटाकर आप फ़िल्टर को बहुत तेज़ी से तेज़ कर सकते हैं, लेकिन फिर फ़िल्टर बहुत कम हो जाएगा।

Comments

फ़िल्टर को पहले क्रम में कम नहीं कर सकते क्योंकि यह लिंकविट्ज़-रिले प्रकार के नेटवर्क में उपयोग किया जा रहा है, लेकिन +1 का जवाब देने के लिए समय निकालने के लिए बहुत बहुत

— धन्यवाद