הבנת מסננים נמוכים ב- Audio Systems

שלמות אות אודיו היא הבסיס של איכות דיפרייה קול. בין אם אתה מעצב ציוד סטודיו מקצועי, בניית מגבר מותאם אישית, או שחזור ציוד אודיו וינטג ', ירידה רעש הוא אתגר חוזר.רעש גבוה - מהחלפת ציוד כוח, מעגלים דיגיטליים, הפרעה אלקטרומגנטית (EMI), או התערבות תדר רדיו (RFI) - יכול לחדד את החוויה האזנה נמוך מסנן (LP) הוא אחד הכלים היעילים ביותר להסרת תוכן אודיו גבוה תוך שמירה על תוכן לא רצויה.

מסנן נמוך עובר אותות עם תדרים מתחת לתדירות לחתוך המיועד תדרים אינטנסיביים מעל נקודה זו.ביישומים אודיו, הקיצוץ בדרך כלל מוגדר ליד או מעל הגבול העליון של שמיעה אנושית (20 kHz), אם כי זה עשוי להיות נמוך יותר לשימושים ספציפיים כגון תת-סובודור צולב או אנטי-פליה לפני המרה אנלוגית-ל-ל-דיגיטלית. כאשר בשילוב עם מגבר תפעולי (op), מסנן פעיל, הופך לסינון נמוך, מלוטשטוש, מלוטשט, מלוטש, מלוטש, מנקה, מנקה, מלוטש, מצמצם, מנקה, מלוטש, הופך לדרגה גבוהה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, או אנטי-מסוגננת לאפקטומה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה, מנקה

מאמר זה מספק מסלול יסודי של תכנון מעגל סינון נמוך באמצעות קובצים, עם הדרכה מעשית על בחירת רכיב, חישוב תדירות חיתוך, טופולוגיה מעגלית, בדיקות ואינטגרציה לתוך מערכות אודיו בעולם האמיתי.

למה להשתמש בפילטר Active Low-Pass?

מסנני RC פסיביים הם פשוטים ודורשים לא אספקת חשמל, אבל הם סובלים מאפקטי טעינה כאשר הם מחוברים בשלבים אחרים.הפלט של מסנן פסיבי הוא תלות בתדר, ואת אות amplitude ניתן להפחית באופן משמעותי בתדירות חיתוך. מסנן פעיל באמצעות mpact מבטל את הבעיות האלה.ה amp מספק מבול, כך התגובה מסנן עצמאי של העומס, בנוסף לרמה פעילה עבור פילטרים פעיל ביותר עבור פילטרים פעיל.

תגובה מהירה: The Low-Pass

חסימת הבנייה הבסיסית של מסנן נמוך מסדר ראשון היא רשת התנגדות (RC) (RC) .התדירות הניתוק של FLT:0fphtureFLT:1:2cigor-capacitor) היא התדר שבו כוח הפלט יורד לחצי הכוח, שווה ערך למתח של בערך 3-3DB הנוסחה הוא פשוט:

(ב) ויקרא י"ד: ויקרא י"ד: ויקרא י"ד: ויקרא י"ד: ויקרא י"ד: ויקרא י"ד:5 ויקרא י"ד:

(ב) כאשר (FLT:0)RirFLT:1) הוא התנגדות באומים ו-FLT:2CREFLT 3: 3 הוא קיבולת בפארדים.עבור מסנן הזמנה ראשונה, רול-off מעל תדירות חיתוך הוא −20 dB לעשור (או -6DB ל-octave) , שימושים רבים מפילטרים גבוהים יותר - 2 -2-D-DIR-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-DIR-D-D-D-D-D-D-DIR-DIR-D-DK (DIR-D-D) ל-DIR-DIR-D-DIR-DIR-DK (או , 2 (או , 2DIR-DIR-DIR-DIR-DIR-DIR-DIR-DIR-DIR-D) ל-DIR-DIR-DIR-DTEDIR-DIR-D) ל-DK) ל-DK) ל-DTEDK-DK-D-D-DK-DK-

הגורם האיכותי (FLT:0QuaFLT:1) של המסנן משפיע על הצורה של התגובה ליד תדירות חיתוך. עבור יישומי אודיו, תגובה של Butterworth (ראהFLT:2QFLT 3: 3=007) מספק פס שטוח מקסימלי ללא קרוע, מה שהופך אותו המועדף על צמצום רעש כללי.

בחירת המגבר המבצע

ה-Amp הוא הלב הפעיל של המסנן.עבור מעגלים אודיו, את הפרמטרים הבאים החשובים ביותר:

  • (FLT:0Gain-bandwidth המוצר (GBWir): 1:1 הג'יגה-וייט חייב להיות גבוה משמעותית מאשר תדירות חיתוך כדי למנוע שינוי שלב ושגיאות אמפיריות.עבור אודיו מסננים עד 20 k, amp עם GBW של לפחות 1Hz הוא מספיק. TL072 (3 GBW) ו- LM3W) הם אפשרויות GBW (GB)
  • שיעור ה-FLT:0 (FLT:1) שיעור קטן מינימלי של 1 V / מיקרונים מומלץ עבור אודיו.השיעורים המהירים לשמור על פרטים טרנספורמטיביים.
  • (FLT:0) ביצועים: ⁇ FLT:1 רעש מתח נמוך רעש רעש הנוכחי הם הכרחיים לפעולה שקטה. NE5532, LM2, ו OPA2134 ידועים המאפיינים נמוכים שאינם מתאימים אודיו נאמנות גבוהה.
  • (FLT:0) טווח מתח ספוגי:FLT:1 רוב ⁇ מטרות כלליות לפעול מ ±5 V ל ± 18 V. אספקת כפולה של ±12 V או ±15 V אופיינית בעיצוב אודיו, מתן חדר ראש הולם עבור אותות ברמת קו.

לדוגמה העיצוב במאמר זה, TL072 משמש בשל העלות הנמוכה שלו, זמינות רחבה וביצוע אודיו מוצק. LM741, בעוד היסטורית נפוץ, יש GBW נמוך (1 MHz) ורעש גבוה יותר, מה שהופך אותו פחות מתאים עבור מסנן אודיו באיכות גבוהה.

(ב) ,0) עיצוב ה- Sallen-Key Low-Passigital-Passigital-Passigital-Passigital-Passigital-Passigital-Passigital-Passigital

הטופולוגיה Sallen-Key משתמשת ב-Amp יחיד מוגדר כעוקב מתח (unity win buffer) או עם רווח. עבור רווח אחדות, התגובה המסנן נשלטת על ידי שני מתנגדים ושני קפקאים, ויצר סעיף דו-צדדי נמוך-גבול.התצורה הסטנדרטית מוצגת מתחת לתפיסה:

בחירה וחיתוך תדירות קלקול

(ב) ,[[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ויקרא י"א:2 ויקרא י"ד: ויקרא כ"ד:2 ויקרא י"ד:
  • (ב) ויקרא י"א:2 ויקרא:2 ויקרא: ויקרא כ"ד):

(ב) [17] (ב) ויקרא י"ד): "ה' (ב) ויקרא י"ד): "וַיָּבְהִיאֶת הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא

כאשר המסנן מוגדר עם רווח (לא אחיד סללן-Key), ה- (FLT:003FLT:1 עולה, ואת ערכי הרכיב יש להתאים כדי לשמור על צורת התגובה הרצויה.

מעגל שמטי וחיבורים

המעגל נאסף כדלקמן:

  • אות קלט אודיו מוחל על קלט לא מונע (+) של ה- mp.
  • (ב) ויקרא י"ד:2 ויקרא י"ד): "ויאמרו:2 ויקרא ויקרא י"ד:2 ויקרא יט:2 ויקרא יט:2 ויקרא יט" (בראשית כ"ד)
  • [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]
  • (ב) ויקרא י"א:2 ויקרא י"ד): "וַיְּהִיא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא
  • ה-Amp מופעל עם אספקה כפולה (למשל, ±12 V) Decoupling capacitors (100 nF קרמיקה בתוספת 10 מיקרוF אלקטרוליטי) חייב להיות ממוקם קרוב לערכת הכוח כדי לדכא רעש אספקת חשמל.
  • אות הקלט צריך להיות AC-קופא באמצעות סדרה קפיטלטור (בדרך כלל 1-10 μF) אם המקור יש DC offset.

הערה: התיאור הנצמטי של המאמר המקורי של מתנגד יחיד ו capacitor החל על buffer mp מתאר מסנן הזמנה ראשונה, לא הזמנה שנייה Sallen-Key.העיצוב מורחב לעיל מספק מסנן יעיל יותר עם מזחלות תלולה יותר.

בנייה ובדיקה של הפרוטוטיפים

לפני ביצוע לוח מעגלים מודפס (PCB), לבנות את המעגל על לוח לחם לבדיקה. השתמש בנתיבי אות קצרים ולשמור על אספקת ה- mp decoupling capacitors קרוב ככל האפשר.קרקע את השורות הבלתי מנוצלות של לוח הלחם כדי להפחית את ההפיכה הפרסיטית.

ציוד נדרש לבדיקה

  • Oscilloscope (שני ערוצים, 20 MHz רוחב רוחב רוחב רוחב מינימלי)
  • גנרטור פונקציונלי המסוגל לחטא פלט הגל מ 10 הרץ עד 100 kHz
  • Multimeter עם יכולת מדידה בתדר
  • ממשק אותות או אודיו עם תוכנה (למשל, REW, ARTA, או Visual Analyzer)

מבחן נוהל

  1. החל גל חטא ב 100 הרץ עם 1 V שיא עד קצה amplitude לקלט.בדוק כי הפלט amplitude הוא בערך 1 V p (רווח חד פעמי).
  2. להגדיל את תדירות 1 kHz.התפוקה צריכה להיות בערך 0.707 Vpp (-3 dB מרמת פס המעבר).
  3. עלייה ל-10 kHz.התפוקה צריכה להיות בערך 0.1 V pp (-20 dB) עבור מסנן הזמנה שנייה.
  4. עלייה של 100 kHz.התפוקה צריכה להיות מואצת נוספת עד 10 mV.
  5. השתמש בקלט גל מרובע ב 100 הרץ והתבונן בפלט גלפור (תגובה נקייה, מעוגלת ללא overshoot) מצביע על מסנן מחוספס כראוי מציע את מסנן:0QuaFLT:1 הוא גבוה מדי, אשר עשוי לדרוש התאמה של יחסי התנגדות.

אם תדירות ההחתכה מהמטרה העיצובית, להתאים את התנגדות או ערכי capacitor. Trimming מתנגדים ב 1-2 k ⁇ increments נפוץ במהלך כוונון.משטח משולשים חזקים הם גם אפשרות לניתוק משתנה ב prototyping.

Noise Reduction Performance

המטרה העיקרית של המסנן היא להפחית רעש גבוה ⁇ .כדי לכמת את השיפור, למדוד את ספקטרום הרעש פלט עם מנתח ספקטרום.חבר את הקלט לקרקע (או לסיים עם 50 ⁇ ) ולצמצם את מתח הרעש הפלט בטווח התדירות 20 Hz-100 k. מסנן מעוצב היטב צריך להראות לפחות 20B ירידה ברעש מעל תדירות חיתוך בהשוואה לסימן unfiled.

עבור יישומים אודיו טיפוסי, היחס אות-לא-נוזה (SNR) תלוי בהתפלגות ספקטרלית של רעש רעש רחב פס (רעש לבן) רואה ירידה פרופורציה בסדר המסנן. Narrowband, כגון 50 kHz מעבר רעש ממיר כוח, ניתן להעצים על ידי 40-60 dB עם מסנן שני שנקבע ב -20 kHz.

בעיצובים בעולם האמיתי, מקורות רעש נוספים כגון רעש תרמי (רעש ג'ונסון-ניקוויסט) ורעש אמפ להגדיר קומה מתחתיו המסנן אינו יכול להפחית את הרעש הכולל.שימוש בהתנגדות נמוכה (תחת 100 k ⁇ ) ו- ספקטרום נמוך מצמצם את המגבלה הזאת.סרט מתכת מתנגד ל-1% סובלנות מומלץ על סוגי ייצור פחמן עקב רעש נמוך יותר וטוב יותר.

שילוב של Audio Systems

מסנן ה- low-pass ניתן להציב בנקודות שונות בשרשרת האותות בהתאם למקור הרעש:

  • (ב) [ב]הבא [ב]: [ה]] [ה]] [ה'] [ה']'[דרוש מקור]]], [ה'], [ה']]], [ה']'[ה']'[ה']'[ה']'[ה']'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה']']']'[ה']'[ה'[ה']']']']']']']'[ה'[ה']'[ה']']']']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה']'[ה']']']'[ה']']']'[ה'[ה'[ה']']'[ה']']']'[ה'[ה'[ה'[ה'
  • (ב) [15] , [15] בין שלבי ה': בין ה' לבין ה', ובין המכפל' ובין המגבר, המסנן מסיר רעש שנצבר ממרכיבים פעילים ומתפתל.
  • שלב:0Output:FLT:1 פילטר הפלט המגבר להסיר רעש קולי שיכול להדגיש ציוצים או לגרום עיוות בין-מודולציה בציוד מטה.
  • (ב) ,0) בנק מחוספס עבור דוברים רבים: ⁇ 1 ; ברמקולים פעילים, מסנן נמוך-pass מכוון את התוכן נמוך- ⁇ למזד או תת-התעל.

כאשר מציפים שלבים מסננים מרובים, שימו לב כי התגובה הכוללת היא המוצר של כל תגובה של כל שלב.שני שלבים בהזמנה שנייה של Butterworth לייצר תגובה רביעית-order Butterworth.the Total רכיב ספירת גדל, והפריסה הופכת קריטית יותר כדי למנוע oscillation או איסוף רעש. Shielded המתחם ומשטח תקין (קרקע או מטוס קרקע) הם חיוניים יותר.

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇

לעבור מ- PCB ללחם כדי לדרוש תשומת לב לאפקטים הפרציטיים:

  • שמור על רשת ה-נגד-capacitor קרוב פיזית ל- ⁇ קלט mp כדי למזער את קיבולת הטור.
  • השתמש במטוס קרקע על השכבה התחתונה של לוח שתי שכבות כדי להפחית את החסימה הקרקעית ולספק הגנה.
  • להימנע מתופעות מקבילים ארוכות שעשויות ליצור רעש מקטעים דיגיטליים או כוח אל נתיב מסנן אנלוגי.
  • מקום decoupling capacitors עבור כל mp בתוך 5 מ"מ של סיכות האספקה. השתמש בשילוב של 100 קרמיקה NF (חינוך נמוך) ו 10 μF אלקטרוליטי (אחסוןbulk).
  • שקול באמצעות אספקת חשמל אנלוגית ייעודית נפרדת מאספקת לוגיקה דיגיטלית כדי למזער רעשים שבוצעו.

בעיות נפוצות

אפילו מסנן מתוכנן כראוי יכול להיות underperform בפועל.כאן בעיות נפוצות ופתרונות:

אוספיג או גבוה - Frequency Peaking

אם המסנן oscillates בתדרים גבוהים או מראה שיא ליד הקיצוץ, ה- mp עשוי להיות בלתי יציב עקב טעינה קיבולית או שולי שלב לא מספיק. Solutions: להגדיל את שולי המוצר על ידי בחירת mp מהיר יותר, או להוסיף התנגדות קטנה (50-100 ⁇ ) בסדרה עם הפלט לפני כל capacitor עומס.

קיצוץ תדירות נמוך מדי או גבוה מדי

סובלנות בולטת גורמת להחלפת תדרים. השתמש ב-1% מתנגדים ו-5% קיבולים לתוצאות צפויות.אם הדיוק הוא קריטי, השתמש ב- 0.1% מתנגדים ו-2% כפרים, או להוסיף מדממים תלת-ממדיים כדי להתאים את ערכי ההתנגדות.

רעשים נמוכים ב- Low Frequencies

רעש נמוך- ⁇ (hum) הוא בדרך כלל 50/60 הרץ קו התערבות, לא הוסר על ידי מסנן נמוך-pass. השתמש בשלב מסנן גבוה (או פס) כדי לחסל את החום, או לשפר את ההגנה והקרקע של מערכת השמע.

המונחים: High Signal Levels

אם אות הקלט עולה על טווח ליניארי של mp (הקבוע על ידי מתח אספקה ומופע פלט), עיוות מתרחשת.צמצם את רמת אות קלט או להגדיל את מתח האספקה. עבור אודיו ברמה קו (0.5 V ל ±2 V טיפוסי), ±12 V אספקה לספק חדר ראש בשפע.

(ב) [15] ⁇ ⁇

בעוד Sallen-Key היא העיצוב הסינון הפעיל ביותר, אחרים מתנצלים מציעים יתרונות ספציפיים לירידה ברעש אודיו:

  • (FLT:0)Multiple Feedback (MFB): ibph:1 משתמש פחות רכיבים מאשר Sallen-Key ומספק רגישות נמוכה יותר ל-Omp, אך דורש התאמה זהירה.
  • (FLT:0) מסנן בר-מדינה: FLT:1 השתמש בשלושה תרחישים כדי לספק במקביל עקפים נמוכים, תעריפים גבוהים, ותפוקי פס קבוצתיים.
  • (ב) [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]
  • (ב) ⁇ :0) אינטגרטור באמצעות גלדיאטור: ⁇ 1:1 מסמן גדול באמצעות מפיץ גדול וכובען, המאפשר מסנן נמוך ללא מחנכים גדולים פיזית.

עבור רוב הפרויקטים אודיו מקצועי ומקצועי, Sallen-Key מציעה את האיזון הטוב ביותר של פשטות, ביצועים, ועלות.זה נקודת ההתחלה המומלצת עבור מעצבים חדשים לסננים פעילים.

דוגמה אמיתית ליישום עולמי: Anti-Aliasing Filter for ADC

(ב) נחשב אות אודיו אנלוגי מדורג על ידי אודיו 24bit ADC עם שיעור דגימה של 48 kHz.Hz על פי המשפט Nyquist-Shannon sampling, כל תדירות מעל 24 kHz חייב להיות להסיר כדי למנוע את ההשלמה. a IV-order נמוך מסנן עם חיתוך ב 20 kLT מספק מספיק ttenuation (יותר מ -60B) ב קק"ל 2.

  • (ב) ויקרא י"ד): "ה' (ב)" (ב) ויקרא י"ד, ויקרא י"ד): "וַיָּבְהִיתִיא נָא נָא נָא נָא נָא נָא נָא נָא נָא נָא נָתִי" (ב"ד: , ).
  • [22: 51: 21] ,364 20] ,917 22,113 21,382 17,873 17,485 17,873 17,873 17,485 17,320 17,320 17,485 17,320 17,485 17,320

ה- TL072 יכול להיות חבילה כפולה כגון TL072, עם שני הערוצים ב- IC. הפריסה PCB צריך לבודד את השלבים קלט ופלט כדי למנוע הפיכה אותות באמצעות אספקת החשמל.בדיקה עם גל חטא 25 kHz צריך להראות לפחות 60 אינץ 'D אטמומנט יחסית ל- kHz 1.

(ב) ,0) כלי עיצוב עבור מסנן Synthesisph 1

חישוב ידני הוא הרסני, אבל עבור עיצובים מורכבים - מסננים מסדר גבוה, שצוין (FLT:0QuaFLT:1 ערכים, או תדרי חיתוך לא סטנדרטיים - כלי תוכנה לחסוך זמן ולהפחית שגיאות. Analog מכשירים מסנן של מסנן, טקסס מכשירים מסנן, מחשבון מקוון לספק ערכים רכיב, תוכניות תגובה תדירות, ואפילו הציע מודלים של mp.

ביצועים ופעולות

קביעת הפחתת הרעש של המסנן לאמת את העיצוב. השתמש יחס אות-לכאורה (SNR) מדידה עם גל חטא 1 kHz 1 dBFS (כ- 1 dBFS (כ- 0.9 V rms עבור 2 V rms מלאה מערכת בגודל מלא) מודד את המתח רעש RMS עם הקלט, גם עם וללא מסנן.

עיוות הרמוני מוחלט בתוספת רעש (THD+N) הוא מדד קריטי נוסף. לנהוג מסנן עם גל חטא 1 kHz בדגימות שונות ומדד THD+N בפלט.עבור מסלול אודיו נקי, THD+N צריך להישאר מתחת 0.01% מ 100 mV ל 2 מ"מ ל 2 מ"מ פלט V rms פיזור גבוה יותר בתדרים נמוכים יכול להצביע על הפיכה, בעוד עיוות גבוה בתדרים גבוהים יותר בתדרים גבוהים עשוי להציע עלייה בתדרים גבוהים יותר בתדרים עלולים עלולים עלולים לטעון חסימתיקים או חסימתיים נמוכים.

עיכוב קבוצתי הוא מדד לינאריות שלב המשפיע על התגובה הטרנסנדנטית של הפילטר. עבור יישומי אודיו, וריאציות של פחות מ -100 מיקרונים מעבר לפס המעבר הוא בדרך כלל בלתי-הוראה.תשובות Butterworth ו Bessel לספק את העיכוב הקבוצה הטוב ביותר בין סוגים נפוצים מסנן.אם המסנן ישמש ברשת מעבר, התאמת קבוצה בין קטעים חשוב לתיקון בתדירות.

תחזוקה והזדקנות

קפצויים אלקטרוליטיים באספקת החשמל, תפקידים הפיכה קלט יכול להבקיע לאורך שנים של פעולה, המוביל רעש מוגברת או סחף תדירות במסנן. עבור אמינות לטווח ארוך, להשתמש ב- capacitors סרט (polypropylene או פוליסטר) במסלול האות שבו רכיבים קלים Ceramic capacitors (C0G / 0) הם מקובלים על קיבול קטן ערכים קטנים ב-xliphonic, אבל חומרים ממתיקים כגון ממתיקים ממותקים סטנדרטיים של תאים ממין XRic.

מסקנה: דרך מעשית לנקות אודיו

תכנון מסנן נמוך עם מגבר תפעולי הוא צעד מעשי ומתגמל לעבר אודיו נקי יותר. על ידי הבנה של היחסים בין תדירות חיתוך, ערכים רכיב וסדר מסנן, אתה יכול להתאים את המעגל כדי להתאים מגוון רחב של יישומים - מרעש פשוט להסרת דיוק נגד הפלות דיוק עבור מערכות אודיו דיגיטליות.הטופולוגיה Sallen-Key מספקת בסיס חזק, ואת ההנחיות רכיב במאמר זה עוזר לך לבחור משככי דיוק, לתקן את המטרות ספציפיות עבור ספקטרום מדויק.

המעגל המוצג כאן יכול להיות מותאם להקשרים רבים: לשלב אותו לשלב את שלב הקלט של ערבוב, להשתמש בו כקרוסבר תת-עתידי, או להציב אותו לפני ADC כדי להבטיח המרת נתונים נקייה. כמו עם כל עיצוב אנלוגי, תשומת לב לפרוסת, איכות אספקת חשמל, וסובלנות מפרידה מסנן טוב מאחת גדולה.