HackerBoxes 0007: Digital ljudlandskap (10 / 13 steg)
Steg 10: Passiva filter - Maniulating ljud signaler i krets
Elektroniska filter, är enligt Wikipedia kretsar som signal bearbetning funktioner. De ta bort oönskade frekvens komponenter från en signal, förbättra önskade frekvenser, eller möjligen göra båda.
Passiva filter är implementeringar av linjära filter som baseras på kombinationer av motstånd (R), induktorer (L) och kondensatorer (C). De är tillsammans kända som passiva filter, eftersom de inte är beroende av en extern strömkälla och inte innehåller aktiva komponenter såsom transistorer.
Den första passiva filtren för ljud som de flesta möter är en audio crossover från ett stereo högtalarsystem. De flesta enskilda förare högtalare är oförmögna att som täcker ljud hela spektrumet från låga frekvenser att höga frekvenser utan distorsion. Istället använder de flesta HiFi-högtalarsystem en kombination av flera förare högtalare, alla catering till ett olika frekvensband. Ljud delningsfilter använda filter för att dela upp ljudsignalen till separat frekvensband som kan skickas separat till högtalare optimerade för de banden.
Den grafik som visas här är inspirerad från en fantastisk instructable visar hur man gör flera olika passiva filter kretsar inklusive lågpass filtren, högpass-filter, notch/trap filter och band-passera filter.
Observera att den illustrerade högpass och lågpass filtren är ganska enkel och bara skiljer sig åt genom att de R och C komponenterna bytte. En 1K resistor och en 330nF kondensator från elektronik kit väska kan användas att bilda antingen krets beroende på hur du löda ihop. Med hjälp av dessa R och C värden, kan cuttoff frekvensen av 1/2piRC beräknas som 1/(2pi(1000)(330E-9)) eller 480 Hz. Den resulterande filter kretsar kan testas av kodning upp ett kort program som långsamt växlar mellan genererar en ton i pass bandet och sedan en ton i stop-bandet. Till exempel 250Hz och 2000Hz. Sedan kan man lyssna till hur output nivå ändras när filtret är isatt och bort från mellan ADC och högtalaren.
Om du vill veta lite mer, har denna video en fullt utvecklad akademiska presentation på passiv lågpass filtret teori. Denna online cutoff kalkylator är intressant att leka med.