A low-pass filter er et matematisk system som filtrerer ut alle, men lave frekvenser fra en inngang signal. Low-pass filter er blant de mest populære og mest essensielle systemer som brukes i analog og digital audio signalbehandling. Enkelt sagt , low-pass filter arbeider ved å forsinke inngangssignalet, multiplisere den forsinkede signalet med en bestemt verdi og deretter legge dette signalet tilbake til det opprinnelige signalet . Et filter sies å være andre orden når den bruker på det meste to forsinkelser i noen del av systemet sitt. Instruksjoner
en
Bestem din cutoff og prøvetakingsfrekvenser . Cutoff -frekvens ( fc) er den høyeste frekvens som kan passere gjennom en lav -pass filter , hvor frekvensen måles i perioder pr sekund. Plukk denne verdien basert på de frekvenser du ønsker å passere gjennom systemet . Samplingsfrekvensen ( fs ) er hvor mange prøver er det per sekund i inngangssignalet , f.eks digitale lydsignaler vanligvis har 44 100 prøver per sekund.
2
Løs for den kantete cutoff frekvens ( Oc ) . Vinkelhastigheten sperrefrekvens er målt i enheter av radianer og er lik cut-off- frekvensen multipliseres med 2 pi og deretter dividert med samplingsfrekvensen . Matematisk vises ligningen som : . Oc = ( 2 * pi * fc ) /fs
3
Beregn beta verdi ( B ) , som er en verdi som brukes i senere trinn for å løse for koeffisientene i det endelige ligning . Den beta - verdi ligningen uttrykt i matematisk form er : B = 0,5 * ( ( 1 - (pi * sin [ Oc ] /( 2 * Oc ) ) ) /( 1 + (pi * sin [ Oc ] /( 2 * Oc ) ) ) ) .
4
Skaff gamma verdi ( G ) , som er en annen verdi som brukes i senere trinn for å løse for de endelige likningskoeffisienter .
G = ( 0,5 * B ) * cos ( Oc )
5
Løs for de tre feed-forward koeffisienter ( a0 , a1 og a2 ) av den endelige ligningen. I signalbehandling, feed-forward refererer til de delene av et filter system som forsinker inngangssignalet
a0 = ( 0,5 + B - G ) . /2
a1 = 0,5 + B - G
a2 = a0
6
Beregn to tilbakemeldinger koeffisienter ( B1 og B2 ) av den endelige ligningen. Tilbakemelding refererer til de delene av et filter system som forsinker signalet .
B1 = -2 * G
b2 = 2 * B
7
Plugg koeffisienter til den endelige ligning . Den endelige ligningen til en andre ordens lavpassfilter er : en
y [ n ] = a0 * x [ n ] + a1 * x [ n - 1 ] + a2 * x [ n - 2 ] - b1 * y [n -1] - b2 * y [n -2 ]
utgangs-og inn -signaler er representert ved figurene y og x hhv . Tegnet n er indeksen opp signalene , dvs. y [ n ] er lik den n'te prøven i utgangssignalet .
