Filtry aktywne/pasywne. Obcięcie zakresu częstotliwości.

Witam,
Interesuje mnie temat filtracji częstotliwościowej. Przygotowanie teoretyczne posiadam, jednak mam duże problemy z praktyką. Zastanawiam się, czy możliwe jest obcięcie zakresu częstotliwości dźwięku przy pomocy układu filtrów. Na przykład z próbki dźwięku wyłuskać dźwięk o częstotliwości wyższej niż przyjęta granica. Jeśli tak to jak to mogę zrealizować praktycznie?
Z góry dziękuję za wszelkie podpowiedzi.
Pozdrawiam.

No to masz to przygotowanie teoretyczne czy nie?? Oczywiście, że jest możliwe zbudowanie filtra który będzie odcinał wyższe częstotliwości-to filtr dolnoprzepustowy lub niższe-górnoprzepustowy lub nawet modyfikował żądane pasmo-pasmowozaporowy i pasmowoprzepustowy. W twojej wypowiedzi wkradło się pojęcie "próbki" które wiąże się z przetwarzaniem analogowo-cyfrowym i cyfrowo-analogowym oraz z cyfrowym przetwarzaniem sygnału. Nie wiem czy świadomie ale owszem można dokonać filtracji sygnału analogowego na drodze cyfrowej(filtry FIR i IIR implementowane do DSP). Prostszą jednak formą na początek to forma przetwarzania analogowego z użyciem filtrów pasywnych lub aktywnych. Są nawet dostępne aplikacje generujące strukturę filtru po podaniu jego parametrów (częstotliwości granicznych, rzędu filtru...). Co do przygotowania teoretycznego... proszę uzupełnić!

Tzn. że znam typy filtrów, jak z dolnoprzepustowego wykonać górno itd. tylko nie wiem jak mogę zrealizować to praktycznie. Jakie elementy kupić, jak podłączyć źródło dźwięku wejściowe i sygnał wyjściowy aby możliwe było zaobserwowanie efektów tej filtracji?

Ogólnie realizacja analogowego filtru aktywnego polega na łączeniu sekcji bikwadratowych których topologia jest już opisana. Buduje się je w oparciu o wzmacniacze operacyjne, rezystory i kondensatory. Jak już pisałem są programy które generują schemat w oparciu o pożądane parametry filtru(np. Filterpro Texas Instruments). Co do testów otrzymanego filtru... najprościej to generator sinusa o stałej amplitudzie i zmiennej częstotliwości na wejściu filtru i oscyloskop na jego wyjściu( najlepiej kanał A oscyloskopu przed filtr a kanał B sygnał za filtrem) . Zwiększając częstotliwość obserwuje się jak zmienia się amplituda sygnału na wyjściu. Inne możliwości to wobuloskop lub analizator widma z generatorem śledzącym (ale mało kto ma na biurku takie sprzęty). Z najłatwiejszych i najbardziej dostępnych metod które można zastosować w paśmie akustycznym to komputer PC i jego karta dźwiękowa. Na wyjście głośnikowe wejście filtru na wejście mikrofonowe jego wyjście a odpowiednia aplikacja generuje sinusa i rysuje charakterystykę filtra.

Steryd3 napisał:

Z najłatwiejszych i najbardziej dostępnych metod które można zastosować w paśmie akustycznym to komputer PC i jego karta dźwiękowa. Na wyjście głośnikowe wejście filtru na wejście mikrofonowe jego wyjście a odpowiednia aplikacja generuje sinusa i rysuje charakterystykę filtra.

Rozumiem, że zbuduję filtr na płytce uniwersalnej, ale jak go podłączyć do komputera PC? Jak podłączyć wejście i wyjście filtra do komputera? Co da mi to, że podłączę wyjście filtra (sygnał z okrojoną częstotliwością) do wejścia mikrofonowego komputera? Mogę w jakiś sposób uzyskać efekt dźwiękowy z okrojoną częstotliwością?

Steryd3 napisał:

generator sinusa o stałej amplitudzie i zmiennej częstotliwości na wejściu filtru i oscyloskop na jego wyjściu( najlepiej kanał A oscyloskopu przed filtr a kanał B sygnał za filtrem) .

To samo pytanie w tym przypadku, jak podłączyć zlutowany na płytce filtr do oscyloskopu. Skąd dostać taki generator (w przypadku gdy nie używa się komputera do tego, tylko wspomniany generator na wejściu i oscyloskop na wyjściu).

Źródło sygnału jak każde źródło posiada 2 "końcówki"- jedna to masa a druga to sygnał. W generatorze funkcyjnym masa jest obudowie złącza BNC a sygnał w środku(oscyloskop ma to samo ). Gdy chodzi o wejścia i wyjścia karty dźwiękowej to przednia część wtyczki jack(która pierwsze wchodzi w gniazdo) to sygnały kanału lewego i prawego (do wyboru) a pole od strony kabla to masa( w gnieździe mikrofonowym jest analogicznie). No i jak to mówią masy do masy układu, sygnał z generatora( wyjścia głośnikowego) na wejście a z wyjścia filtru na oscyloskop (wejście mikrofonowe). Nie do końca wiem w czym tkwi trudność. Co do dostępności sprzętu pomiarowego...albo inwestujesz nie małe pieniądze albo szukasz kogoś kto ma albo uczysz się w szkole która tym dysponuje.

Czyli jeśli chodzi o wersję bez PC:

mniej więcej w wielkim uproszczeniu, tak?

P.S. Jest możliwość aby "słyszeć" efekt filtracji? Podczas gdy używamy wersji z PC? Bo pisałeś, że wyniki na oscyloskopie..

Bardziej tak:

Można słyszeć efekt filtracji. Equalizer w winampie to nic innego jak zestaw filtrów na dane pasma-zmieniasz suwaczkiem i widzisz jak się charakterystyka zmienia i słyszysz to. Tak samo jak będziesz filtrował pasmo akustyczne -będzie słychać. Na komputer PC był do znalezienia program który robił charakterystykę filtru -nazywało się to analyser 2k[url= http://www.sillanumsoft.org

Okej, a jak podłączę do komputera wyjście filtru poprzez gniazdo mikrofonowe, to w jaki sposób mam to potem "odsłuchać" na PC? Zapisywać jakoś do pliku dźwiękowego i potem po zakończonej pracy odsłuchiwać efekty (jak już nie będę wysyłał na wejście filtru sygnału z gniazda głośników) ?

P.S. Przepraszam za nawał pytań, ale jak rozwieję moje kluczowe wątpliwości potem może ruszę do przodu.

Można nagrać, można puścić wyjście na głośniki komputerowe. Opcja wykorzystująca komputer PC jest metodą najtańszą, najdostępniejszą ale i najmizerniejszą jak chodzi o zakres badanego pasma, najmniej dokładną i niosącą zagrożenia dla karty dźwiękowej w PC. Osobiście wolę oscyloskop i generator(bo dysponuje). Ale jak to mówią- z braku laku dobry kit. Nie wiem jakie są twoje zasoby finansowe( a i kupowanie sprzętu za powiedzmy 1000 zł tylko do badania jednego filtru mija się z celem) i możliwości dotyczące skorzystania z bardziej profesjonalnych metod niż karta dźwiękowa więc nie będę Ci ich zachwalał.