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全通滤波器的特点

工程师 来源:网络整理 作者:h1654155205.5246 2019-01-14 15:54 次阅读

全通滤波器的特点

1、频率响应

比如,低通滤波器会衰减高频信号。低通滤波器有一个截止频率,这个频率是滤波器允许通过的信号的分界线,低于截止频率的信号成分可以基本不受影响的通过,而高于截止频率的信号被衰减而不能顺利通过。正因为这种滤波器能过通过低频信号,所以被称为低通滤波器。

和低通滤波器类似:高通滤波器允许通过频率超过截止频率的信号,而低于截止频率的信号被衰减;带通滤波器有两个截止频率,两个截止频率之间的信号被允许通过,两个截止频率之外的信号被衰减;带阻滤波器也有两个截止频率,和带通滤波器相反,被衰减的是两个截止频率之间的信号,两个截止频率之外的信号可以通过。

与前面所说的几种滤波器不同,全通滤波器具有平坦的频率响应,也就是说全通滤波器并不衰减任何频率的信号。由此可见,全通滤波器虽然也叫做滤波器,但它并不具有通常所说的滤波作用,大概正是因为这个缘故,有些教科书上宁愿用全通网络这个词,而不叫它全通滤波器。

全通滤波器的特点

2、相位

全通滤波器(APF)虽然并不改变输入信号的频率特性,但它会改变输入信号的相位。利用这个特性,全通滤波器可以用做延时器、延迟均衡等。实际上,常规的滤波器(包括低通滤波器等)也能改变输入信号的相位,但幅频特性和相频特性很难兼顾,使两者同时满足要求。全通滤波器和其他滤波器组合起来使用,能够很方便的解决这个问题。

3、延迟

在通讯系统中,尤其是数字通讯领域,延迟均衡是非常重要的。不夸张的说,没有延迟均衡器,就没有现在广泛使用的宽带数字网络。延时均衡是全通滤波器最主要的用途,全世界所有生产出来的全通滤波器,估计有超过90%的全通滤波器被用于相位校正,因此全通滤波器也被(不准确的)被称为延迟均衡器。

4、相位失真

一般来说,大家认为信号的相位失真在听感上是基本听不出来的,或者说基本不影响听感的,所以,一直没有将相位失真作为对扩声设备的威廉希尔官方网站 指标之一来进行考量。实际上,声频电信号在音响设备中传输会带来一定的相位失真,尤其是设备的频率带宽不足的情况下,电路本身对不同频率(基波和各次谐波)的信号会产生不同附加相移,从而引起信号的相位失真。如果设备中对声频信号处理中用上了(高通、低通、带通、带阻)滤波器或频率均衡器(其实就是利用带通滤波器来达到目的的)来调整信号的幅频特性,那么产生的附加相移就会更严重,尤其是在截止频率附近,其相位失真更严重。在空间传输过程中,不同频率的声波移动相同的距离,产生的相位移是不同的,相移与频率成正比,例如传输距离为3.4m,对于50Hz的声波来说是移动了半个波长(1π弧度,或者说180°),对于100Hz的声波来说是移动了1个波长(2π弧度,或者说360°),而对200Hz的声波来说是移动了2个波长(4π弧度,或者说720°)。只有这样才能使声音信号经过传输后的波形不发生变化,即保持原来的音色。

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