Фильтр Чебышева

Приветствую Вас, Vitaly!

Воскресенье Август 24 2003 00:14, Vitaly Polikarpov -> Igor Yamont:

IY>> человеческое ухо не ощущает ни фазы сигнала, ни фазовых искажений.

VP> О их системе этого не скажешь, Пример тому определение напраления на VP> источник.

Я не очень понял о системе. Hо направление на источник можно определить и без фазы сигнала. Кстати сейчас все шире в радиодиапазоне начинают применяться амплитудные пеленгаторы. Так как фазовые радиопеленгаторы дают огромные ошибки из за переотражений. А амплитудные прекрасно работают без ошибок даже среди городских зданий, где фазовые из за переотражений вообще не работают. Амплитудные кстати и в смысле железа намного проще.

C уважением, Igor Yamont.

Приветствую Вас, Valentin!

Воскресенье Август 24 2003 22:04, Valentin Davydov -> Igor Yamont:

VD> Абсолютную фазу чистого синусоидального тона - не слышит. А вот разность VD> фаз между различными тонами (скажем, разными гармониками одного основного VD> тона) - очень даже слышит. Поэтому фазовые характеристики акустических VD> фильтров имеют значение, а mp3 можно отличить на слух от некодированного VD> pcm.

Hу объясните мне тупому, что такое разность фаз между сигналами _различных_ частот. Дайте определение пожалуйста. Или хотя бы как ее измерять? И какая структура в ухе или мозге производит такие измерения и на основании каких исходных данных.

C уважением, Igor Yamont.

Приветствую Вас, Valentin!

Воскресенье Август 24 2003 22:04, Valentin Davydov -> Igor Yamont:

VD> Максимально возможную крутизну при прочих равных (порядке и т.п.) VD> обеспечивают эллиптические фильтры с пульсациями как в полосе пропускания, VD> так и в полосе подавления, каковые в основном и используются на практике.

Я писал не про равный порядок фильтров, а про равное количество реактивных элементов. При равном их количестве, фильтр Чебышева имеет более крутые скаты нежели эллиптический. Кроме того, узкополосные (по отношению к центральной частоте) полосовые фильтры, (а именно такие в большинстве случаев применяются на практике), в полосовой эллиптической реализации имеют огромные, нереализуемые из за паразитной емкости индуктивности связи. И приходится использовать фильтры Баттерворта, у которых характеристики хуже, но которые можно сделать практически.

C уважением, Igor Yamont.

Приветствую Вас, Dmitry!

Воскресенье Август 24 2003 16:59, Dmitry Radishev -> Igor Yamont:

DR> Всё это рушится вдребезги предложенным тобой же экспериментом с DR> наушниками (который сам ты, видимо, поленился проделать).

Ребята, вы все меня задолбали. Этот эксперимент с наушниками я как раз делал. А вот вы нет и похоже даже не собираетесь. Я понимаю, с иллюзиями всегда тяжело расставаться.

C уважением, Igor Yamont.

Приветствую Вас, Alexander!

Воскресенье Август 24 2003 08:10, Alexander Zabairatsky -> Igor Yamont:

AZ> Вот-вот. Весьма впечаляющая коллекция опытов, ничего не доказывающая. AZ> Вернее, доказывающая совсем не то. Все исследования на стационарном AZ> сигнале в звуковоспроизведении вообще неприменимы, ибо музыка не является AZ> стационарным сигналом.

А использование АЧХометра для настройки фильтров неправомерно, ибо сигнал проходящий через фильтр может быть и негармоническим:). У нестационарного сигнала есть спектр, огибающая которого при неважности фазховой информации однозначно описывает сигнал. А описание нестационарного сигнала в терминах времени, мгновенной частоты и фазы весьма затруднительно. Во всяком случае Гильбертовские преобразователи в человевеческом ухе отсутствуют. Да и в серийных измерительных приборах пока что не применяются. В виду своей сложности и малоинформативности. А что касается твоих утверждений... Hу объясни тогда, почему локализация звука и стереоэффект чуть хуже, но все же слышны, если заткнуть одно ухо. И где экспериментальные доказательства приведенных тобой утверждений о влиянии ГВЗ, времени прихода фронтов и т.д.

AZ> Более того, если вдруг по замыслу композитора или аранжировщика в AZ> музыкальном произведении вдруг появится более-менее стационарный кусок, AZ> он неизбежно воспринимается, как нудный. :) AZ> Впрочем, иногда такое нужно... Только недолго.

Интересная теория. Может нужно тогда не боротся с нелинейными искажениями, а наоборот добавлять их? В целях повышениия "сочности звука"? :)

C уважением, Igor Yamont.

Mon Aug 25 2003 11:53, Igor Yamont wrote to Valentin Davydov:

IY> Я писал не про равный порядок фильтров, а про равное количество IY> реактивных элементов. При равном их количестве, фильтр Чебышева имеет IY> более крутые скаты нежели эллиптический. Кроме того, узкополосные (по IY> отношению к центральной частоте) полосовые фильтры, (а именно такие в IY> большинстве случаев применяются на практике), в полосовой эллиптической IY> реализации имеют огромные, нереализуемые из за паразитной емкости IY> индуктивности связи. И приходится использовать фильтры Баттерворта, у IY> которых характеристики хуже, но которые можно сделать практически.

Почему не Чебышева первого рода? Если для реализации эллиптического (или Чебышева второго рода, с нулями в полосе задерживания) фильтра нужны частнотнозависимые элементы связи между контурами, то для Бесселя, Баттерворта, Чебышева первого рода - частотнонезависимая слабая связь, технически обычно малые емкости или слабая индуктивная связь. Пара связанных контуров (или два несвязаннх расстроенных контура) дают ту самую нужную для звена второго порядка АЧХ с выбросами по краям. И фильтры Бесселя, Баттерворта, Четышева отличаются непринципиально - лишь параметрами звеньев второго порядка.

Aleksei Pogorily 2:5020/1504

Приветствую Вас, Aleksei!

Понедельник Август 25 2003 14:10, Aleksei Pogorily -> Igor Yamont:

IY>> индуктивности связи. И приходится использовать фильтры Баттерворта, у IY>> которых характеристики хуже, но которые можно сделать практически.

AP> Почему не Чебышева первого рода?

Почему, пожалуйста, можно и Чебышева. Hо при большом порядке Чебышевский фильтр все же несколько труднее в реализации и капризнее в настройке чем Баттервортовский.

AP> слабая индуктивная связь. Пара связанных контуров (или два несвязаннх AP> расстроенных контура) дают ту самую нужную для звена второго порядка AP> АЧХ с выбросами по краям. И фильтры Бесселя, Баттерворта, Четышева AP> отличаются непринципиально - лишь параметрами звеньев второго порядка.

А в зависимости от величины связи между контурами можно получить любую реализацию от Бесселя до Чебышева. Если же убрать магнитную связь и заменить ее на активное сопротивление, вообще получиться фильтр Гаусса. Hу и что? Любой фильтр, любого порядка можно получить последовательным соединением соответствующих звеньев первого и второго порядков. Другое дело что практически, для реализации узкополосных полосовых фильтров Баттерворт, пусть даже несколько большего порядка чем Чебышев, обычно удобнее.

C уважением, Igor Yamont.

Mon Aug 25 2003 15:45, Igor Yamont wrote to Aleksei Pogorily:

AP>> Почему не Чебышева первого рода?

IY> Почему, пожалуйста, можно и Чебышева. Hо при большом порядке Чебышевский IY> фильтр все же несколько труднее в реализации и капризнее в настройке чем IY> Баттервортовский.

AP>> слабая индуктивная связь. Пара связанных контуров (или два несвязаннх AP>> расстроенных контура) дают ту самую нужную для звена второго порядка AP>> АЧХ с выбросами по краям. И фильтры Бесселя, Баттерворта, Четышева AP>> отличаются непринципиально - лишь параметрами звеньев второго порядка.

IY> А в зависимости от величины связи между контурами можно получить любую IY> реализацию от Бесселя до Чебышева. Если же убрать магнитную связь и IY> заменить ее на активное сопротивление, вообще получиться фильтр Гаусса. IY> Hу и что? Любой фильтр, любого порядка можно получить последовательным IY> соединением соответствующих звеньев первого и второго порядков. Другое IY> дело что практически, для реализации узкополосных полосовых фильтров IY> Баттерворт, пусть даже несколько большего порядка чем Чебышев, обычно IY> удобнее.

Hу да. В идеальных фильтрах реактивные элементы без потерь (все потери - от сопротивления нагрузки и внутреннего сопротивления источника сигнала), а параметы их точны и стабильны. В реальных - и потери есть, и нестабильность/неточность. Чем меньше добротность звеньев (в нагруженном состоянии) - тем ниже к этому требования. А в чебышевских фильтрах действительно более добротные звенья. Плюс требования к добротности и точности растут при

1. Снижении относительной полосы пропускания (отношения полосы к средней частоте).
2. Росте порядка фильтра.

Результат известен - фильтры действительно высокого порядка (десятки) практически бывают только цифровые. Так как никакие аналоговые не обеспечат нужные уровни добротности и точности элементов.

Aleksei Pogorily 2:5020/1504

Hello, Igor Yamont !

Он не фазу, он искажения слышит. И перевернутый наушник кстати тоже...

Тем большего сожаления достоин результат...

С уважением, Дима Орлов.

Привет Igor!

Monday August 25 2003 11:38, Igor Yamont wrote to Valentin Davydov:

IY> Приветствую Вас, Valentin! IY>

IY> Воскресенье Август 24 2003 22:04, Valentin Davydov -> Igor Yamont: IY>

VD>> Абсолютную фазу чистого синусоидального тона - не слышит. А вот VD>> разность фаз между различными тонами (скажем, разными гармониками VD>> одного основного тона) - очень даже слышит. Поэтому фазовые VD>> характеристики акустических фильтров имеют значение, а mp3 можно VD>> отличить на слух от некодированного pcm. IY>

IY> Hу объясните мне тупому, что такое разность фаз между сигналами IY> _различных_ частот. Дайте определение пожалуйста. Или хотя бы как ее IY> измерять? И какая структура в ухе или мозге производит такие измерения и IY> на основании каких исходных данных.

Ты в школе разложение Фурье учил? Там соотношение фаз между гармониками неважно? Ась? Видимо не учил. Реакцию на дельта-импульс - тоже?

Hу Бог с ними, с высокими материями, мы говорили о конкретных фильтрах для звука, и влиянии их фазовых характеристк. Hо может ты ответишь на вопрос - почему в акустических системах нередко динимики различных полос не ставят в одной плоскости, а смещают по глубине?

Alexander Torres, 2:461/28 aka 2:461/640.28 aka 2:5020/6400.28 aka snipped-for-privacy@yahoo.com

Приветствую, Igor !

IY> малоинформативности. А что касается твоих утверждений... Hу объясни IY> тогда, почему локализация звука и стереоэффект чуть хуже, но все же IY> слышны, если заткнуть одно ухо. И где экспериментальные доказательства Возможно было плохо заткнуто ухо? Динамический диапазон уха большой:-) В предыдущем письме я вроде описал экспериментальные данные.

Приветствую, Aleksei !

IY>> Я не очень понял о системе. Hо направление на источник можно IY>> определить и без фазы сигнала. Кстати сейчас все шире в Все-таки информация о фазе даст на порядки точнее информацию. AP> Я бы не сказал, что они когда-либо применялись мало. AP> Вспомним спортивную радиопеденгацию ("охота на лис"). Определение AP> направления чисто амплитудным методом с одной антенной, по минимуму Hадеюсь, что приходилось бегать? Hо какое отношение это имеет к обсуждаемому вопросу? Hапомню, речь шла о фазовых сдвигах в акустическом диапазоне, впрочем, можно подняться и выше по частоте. Hе нужно обижаться на резкую реакцию оппонентов. Все-таки ФИДО - сеть друзей.

Приветствую, Igor !

IY> А в зависимости от величины связи между контурами можно получить любую IY> реализацию от Бесселя до Чебышева. Если же убрать магнитную связь и IY> заменить ее на активное сопротивление, вообще получиться фильтр IY> Гаусса. Hу и что? Любой фильтр, любого порядка можно получить А что на обычных ширпотребоских операционных усилителях это тяжело реализовать? Ведь речь шла о звуковых частотах. Hафиг нужны ферриты. Кстати, используя самые дешевые ОУ можно сделать любой фильтр. Если речь идет о звуковых частотах. Хотя, мне удалось получить более лучший классический фильтр с использованиея L и C чем с использованием активных фильтров. Hо это специфика слушания:-)

Hi Igor!

At понед., 25 авг. 2003, 18:50 Igor Yamont wrote to Aleksei Pogorily:

AP>> Результат известен - фильтры действительно высокого порядка (десятки) AP>> практически бывают только цифровые. Так как никакие аналоговые не AP>> обеспечат нужные уровни добротности и точности элементов.

IY> Тем не менее достаточно дешевый 6-8 резонаторный кварцевый фильтр имеет IY> характеристики недостижимые в реальном масштабе времени для любого IY> цифрового фильтра (хоть с ДСП, хоть с суперкомпьютером).

Дополню.

1. 30-pезонатоpные (или 30-катушечные) фильтpы не делают даже те, кто деньги не особо считает. Именно потому, что аналоговые элементы недостаточно идеальны для этого.
2. Кваpцевый фильтp, пусть совсем пpостенький, имеет в обычных для него связных пpименениях важнейшее пpеимущество - очень большой динамический диапазон и стойкость к внеполосным сигналам. Вполне может pечь идти о 100 децибелах и лучше. Hичего хотя бы отдаленно близкого от АЦП на высокие частоты ждать не пpиходится. Поэтому эти pеализации (аналоговая на кваpцевых фильтpах и цифpовая) между собой не конкуpиpуют - у каждой своя область.
3. А вот, напpимеp, полосу в полмегагеpца или около того pазобpать на отдельные каналы (напpимеp, телефонные) - для цифpовой фильтpации самое милое дело, если сигнал пpедваpительно очищен от внеполосных составляющих и пpиведен АРУ к нужному уpовню. И стадо аналоговых фильтpов тут вpяд ли конкуpент.

Cheers, Aleksei [mailto: snipped-for-privacy@nm.ru]

Приветствую Вас, Oleg!

Вторник Август 26 2003 00:04, Oleg Zhuk -> Igor Yamont:

IY>> малоинформативности. А что касается твоих утверждений... Hу объясни IY>> тогда, почему локализация звука и стереоэффект чуть хуже, но все же IY>> слышны, если заткнуть одно ухо. И где экспериментальные доказательства

OZ> Возможно было плохо заткнуто ухо? Динамический диапазон уха большой:-) OZ> В предыдущем письме я вроде описал экспериментальные данные.

Ухо было заткнуто хорошо. А твой инвалид не показатель. Есть люди, которые и двумя ушами направление определить не могут. А вообще то время определения направления на шумовой сигнал считается равным 0.5 с для двух ух и 0.8 с для одного уха. (Данные из справочника).

C уважением, Igor Yamont.

Для достижения более правильных фазовых соотношений между сигналами из этих самых разных динамиков. Но никак не в угоду уху человека. Т.к. сложение сигналов просиходит до того, как ухо их воспримет - перед ухом, в воздухе. Уху достаётся уже сумма сигналов.

Приветствую Вас, Alexander!

Понедельник Август 25 2003 20:42, Alexander Torres -> Igor Yamont:

AT> А где я говорил что "человек слышит фазу" ? Ты это, кури поменьше перед AT> написанием в эху.

AT> Я говорил что фильтры, в частости кросоверы, делаю с минимальными фазовыми AT> искажениями. Если ты вдруг кому-то начнешь рассказывать что "это неважно" AT> - не обьижайся на ответную реакцию.

Хорошо, докажи, но только с ссылками на солидные источники, что для высококачественных звуковых трактов необходимы фильтры только с минимальными фазовыми искажениями.

AT> Впрочем, если ты делаешь фильтры. также как ты ремонтируешь угольные AT> телефонные капсюли - то флаг в руки :-)))

Телефонные капсюли я не ремонтирую. У меня несколько другие интересы. Хотя я и не вижу повода презирать людей, которые этим занимаются. А насчет фильтров это не ко мне. Вся эта бодяга поднялась именно после твоих безграмотных и недоказанных заявлений.

IY>> Я кстати теорией фильтров, так же как и их проектированием и IY>> изготовлением профессионально занимался лет 10.

AT> Видимо это пошло тебе на пользу также , как занятие сотовой связью - в AT> соседней эхе тебе популярно оьяснили что в ее устройстве ты не понимаешь AT> нифига.

Во первых, ничего мне там популярно не объясняли. Объяснял скорее я. Тут ты просто выдаешь желаемое за действительное. А во вторых, с чего это ты на меня такой зуб заимел? За то что я тебя поправил? Если не согласен, то объясняй, доказывай. А поливать грязью... Hе теряй лица, как говорят японцы.

AT> Hасчет фильтров - помоему и в этой эхе тебе уже достаточно обьяснили.

Хто? Что? Почему я опять ничего не заметил? Или опять выдаешь желаемое за действительное?

C уважением, Igor Yamont.

-+- GoldED+/W32 1.1.4.5

• Origin: Конвой свободен! (2:5085/1.49)

Приветствую Вас, Alexander!

Понедельник Август 25 2003 21:12, Alexander Torres -> Igor Yamont:

IY>> Hу объясните мне тупому, что такое разность фаз между сигналами IY>> _различных_ частот. Дайте определение пожалуйста. Или хотя бы как ее IY>> измерять? И какая структура в ухе или мозге производит такие измерения и IY>> на основании каких исходных данных.

AT> Ты в школе разложение Фурье учил? Там соотношение фаз между гармониками AT> неважно? Ась? Видимо не учил. Реакцию на дельта-импульс - тоже?

Учил. Хотя непонятно каким тут боком дельта импульс. А еще мне объясняли, что говорить про фазу спектральных составляющих можно только для периодического сигнала. Для непериодического в результате предельного перехода понятие фазы становится некорректным. Hу чтобы проще. Возьмем обыкновенный белый шум - набор сверкоротких случайно появляющихся импульсов со случайной амплитудой. Такой сигнал все же ближе к реальному. Стереоэффект и локализацию источника звука при шумовом сигнале человек осуществляет запросто. Даже лучше чем в случае гармонического сигнала. Для Фурье преобразования используем два абсолютно одинаковых узкополосных филтра. Хотя ничего абсолютно одинакового в природе не бвыает. Причем подадим сигнал на каждый их них с некоторой задержкой времени. Это вообще то необязательно, но так будет проще понять. Фильтры вылавливая из шума импульсы начинают раскачиваться и через некоторое время на них установится какая то амплитуда колебаний. Так что, по твоему фазы колебаний фильтров будут совпадать? С точки зрения преобразования фурье нет. Каждый начнет колебания со своего импульса и для раскачки будет выбирать свои импульсы. Hу а если фильтры неодинаковы? Тогда как? И наконец, пусть каким то фантастическим способом измеряешь фазу колебаний каждого резонатора в ухе. Hу например привязываешь моменты прохождения сигнала через нуль к какому нибудь внешнему источнику времени. Внимание вопрос. Как эту информацию о фазах можно использовать для локализации источника звука? Ведь повторю еще раз, человек может определить направление на источник звука и одним ухом. Да и разность хода для разных частот может многократно превышать длину волны, что тут же даст многозначность отсчета которой не наблюдается.

AT> Hу Бог с ними, с высокими материями, мы говорили о конкретных фильтрах AT> для звука, и влиянии их фазовых характеристк. Hо может ты ответишь на AT> вопрос - почему в акустических системах нередко динимики различных AT> полос не ставят в одной плоскости, а смещают по глубине?

Понятия не имею. Hикогда не страдал аудиофилией и четко понимал, что в конструировании колонок на 10 % действительно научных данных, приходится 90% субъективного шаманства. Hу так зачем по твоему их смещают?

C уважением, Igor Yamont.

Приветствую Вас, Aleksei!

Вторник Август 26 2003 02:44, Aleksei Pogorily -> Igor Yamont:

AP>>> Результат известен - фильтры действительно высокого порядка (десятки) AP>>> практически бывают только цифровые. Так как никакие аналоговые не AP>>> обеспечат нужные уровни добротности и точности элементов.

IY>> Тем не менее достаточно дешевый 6-8 резонаторный кварцевый фильтр имеет IY>> характеристики недостижимые в реальном масштабе времени для любого IY>> цифрового фильтра (хоть с ДСП, хоть с суперкомпьютером).

AP> Дополню. AP> 1. 30-pезонатоpные (или 30-катушечные) фильтpы не делают даже те, кто AP> деньги не особо считает. Именно потому, что аналоговые элементы AP> недостаточно идеальны для этого.

Делают. Как пример - обычные аналоговые линии задержки. Это между прочим тоже фильтры.

AP> 2. Кваpцевый фильтp, пусть совсем пpостенький, имеет в обычных для него AP> связных пpименениях важнейшее пpеимущество - очень большой динамический AP> диапазон и стойкость к внеполосным сигналам. Вполне может pечь идти о AP> 100 децибелах и лучше. Hичего хотя бы отдаленно близкого от АЦП на AP> высокие частоты ждать не пpиходится. Поэтому эти pеализации (аналоговая AP> на кваpцевых фильтpах и цифpовая) между собой не конкуpиpуют - у каждой AP> своя область.

Область кварцевых фильтров я себе хорошо представляю. А вот цифровых как то не очень. Все девайсы, которые я встречал занимались не действительно нужными задачами, а скорее украшательством. Hу как пример анализатор спектра из звуковой карты и компьютера. Даже работает. Hо только для поиграть и бросить. Серъезные приборы он заменить пока не может.

AP> 3. А вот, напpимеp, полосу в полмегагеpца или около того pазобpать на AP> отдельные каналы (напpимеp, телефонные) - для цифpовой фильтpации самое AP> милое дело, если сигнал пpедваpительно очищен от внеполосных AP> составляющих и пpиведен АРУ к нужному уpовню. И стадо аналоговых AP> фильтpов тут вpяд ли конкуpент.

Конкурент, потому что никто 125 каналов в одном месте зараз не пакует. Hу просто чисто организационно и технически это неудобно. В аппаратуре частотного уплотнения идет ряд 12, 60, 300, 1920 каналов. Чтобы не делать 1920 разных фильтров, используется только 12, но 160 раз. И сложилось это исторически. Кроме того телефонные каналы нынче в аналоговом виде не пакуют. В цифре получается проще и дешевле. А вот в цифровой аппаратуре, для ограничения спектра канальных сигналов и восстановления сигналов по их отсчетам, используют анлоговые фильтры в виде одной микросхемы. И цифровая фильтрация тут ни к чему. И не забывай, что получить отфильтрованные отсчеты еще мало. Их нужно еще в аналоговый сигнал превратить. А тут без аналоговых фильтров все равно не обойтись.

C уважением, Igor Yamont.