Low pass filter что это
HPF (High Pass Filter) — фильтр низких частот, это такой фильтр в звуковой аппаратуре, который обрезает все звуковые частоты ниже частоты установки фильтра. На графике это выглядит так:
Включать этот фильтр нужно обязательно в том случае если вы подключили к усилителю акустику размером 10, 13, 16 см. Для такой акустики необходимо убрать частоты ориентировочно ниже 100 Hz, 70 Hz, 50 Hz соответственно. Обрезают низкие частоты для того, чтобы акустика не перегружалась басами которые не может полноценно отыграть. При правильной подрезке улучшается СЧ спектр, повышается скорость атаки, и снижается вероятность выхода акустики из строя. Настраивайте фильтр на слух, для каждой конкретной акустики и места её установки настройка может быть разной. Рекомендуемая частота подрезки для 16см акустики 60-80Hz
На большинстве усилителей этот фильтр включается переключателем вроде этого:
Т.е. вы можете включить либо фильтр HPF или фильтр LPF или вообще отключить фильтры. Также есть потенциометр выставляющий частоту (в данном случае 50-150 Hz хотя бывают настройки и пошире). В дорогих усилителях существует возможность включить одновременно и HPF и LPF фильтр, получив таким образом полосовой фильтр (Bandpass).
LPF (Low Pass Filter) — фильтр высоких частот, пропускающий звук ниже частоты настройки фильтра. Обычно его используют при включении сабвуфера или мидбасовых динамиков.
На графике это выглядит так:
Если вы подключаете сабвуфер и он расположен в багажнике то частота настройки фильтра должна быть не выше 70Hz, иначе велика вероятность того, что звук сабвуфера будет локализованным (вы будете слышать сабвуфер сзади, отдельно от всей музыки). Это связано с особенностями человеческого слуха-человек начинает понимать откуда идет звук частотой выше где-то 70Hz. Поэтому сабвуфер в автомобиле стараются «обрезать» как можно ниже, чтобы казалось что звук идет «отовсюду» а не из багажника. Если ваш сабвуфер расположен спереди, под сидением например, то можно поднять частоту среза даже до 150Hz. В любом случае, задача всей настройки-добиться слитного звучания музыки в машине, в идеале вы не должны слышать отдельные динамики а только музыку в целом. Опытной настройкой фильтров добейтесь наилучшего результата.
Фильтр Bandpass (полосовой фильтр)
Позволяет включать одноврененно фильтры высоких и низких частот ограничивая диапазон с 2х сторон, устанавливая границы воспроизведения динамиков.
Актуален для 3х полосных систем с отдельными СЧ динамиками диапазон (200-4000Hz) либо для НЧ динамиков (60-200Hz)
Что такое HPF, LPF ?
Настройка усилителя для сабвуфера и остальной аудиосистемы может поставить новичка в тупик. Утонченная настройка — дело не простое и требует большого опыта или помощи профессионала.
Сегодня мы разберем основные, базовые настройки — чтобы у вас ничего не сгорело, сабвуфер не пытался отыгрывать скрипку и все было на своих местах.
HPF / LPF (ФВЧ / ФНЧ)
Hight pass filter (HPF), он же фильтр высоких частот (ФВЧ) — отфильтровывает (отсекает) низкие частоты, оставляя высокие.
При настройке сабвуферного усилителя установите регулятор примерно на 20 Hz, чтобы отсечь инфразвук и не тратить энергию, так как вы все равно его не услышите. Для среднечастотных динамиков HPF выставляется в районе 80 Hz, чтобы убрать диапазон низких частот, для которого динамик не предназначен и не сможет его отыграть. Если у вас выделены отдельные каналы или даже отдельный усилитель для твиттеров (пищалок) — HPF выставляется в районе 3000 — 5000 Hz в зависимости от модели, что бы не спалить их.
*Все приведенные цифры являются примерными, для получения более точных и безопасных значений изучите характеристики ваших динамиков!
Low pass filter (LPF), он же фильтр низких частот (ФНЧ) — противоположен HPF и срезает верхние частоты, оставляя нижние.
Для сабвуферов устанавливается в районе 50-80 Hz в зависимости от типа оформления (ЗЯ, ФИ, и т.п.), чтобы отсечь частоты, для которых сабвуфер не предназначен. Аналогично и со среднечастотниками, для них режьте в районе 1400-1600 Hz.
Если есть возможность, то можно ограничить твиттеры на 20 000 Hz, но это не обязательно.
На сегодня это! Всем спасибо за внимание.
Термин: Фильтр низкой частоты
Фильтр низкой частоты (ФНЧ, low-pass filter) – это устройство, подавляющее частоты сигнала выше частоты среза данного фильтра. На рисунке приведена амплитудно-частотная характеристика типичного ФНЧ. Единице условно присвоена максимальная амплитуда сигнала, точка с амплитудой 0,7 (-3 дБ) соответствует частоте среза ФНЧ, относительно которой производится расчёт ФНЧ по большинству существующих методик. От нулевой частоты до частоты среза ФНЧ находится полоса частот пропускания, справа – полоса частот подавления (задержания).
Подавление высокочастотных составляющих частот сигнала приводит к подавлению деталей сигнала с большими скоростями нарастания. ФНЧ всегда сглаживает сигнал, внося собственную задержку фильтра. Постоянную составляющую сигнала ФНЧ всегда пропускает.
ФНЧ традиционно применяют для улучшения сигнал/шум сигнального тракта за счёт подавления помех с частотами выше, чем верхняя граница полосы частот информационного сигнала. ФНЧ также широко применяют для подавления высокочастотных помех в цепях питания и сигнальных цепях в целях обеспечения электромагнитной совместимости аппаратуры.
ФНЧ могут быть как аналоговые, так и цифровые.
Аналоговые ФНЧ бывают активными (требуют дополнительной энергии питания для своей работы) и пассивными (не требуют дополнительной энергии питания). Активный аналоговый ФНЧ использует микроэлектронную технологию (типично: операционные усилители), пассивный аналоговый ФНЧ может быть сделан как на пассивных электронных компонентах (RC-фильтр, RLC-фильтр), так и с использованием пьезоэффекта, кварцевых резонаторов, объёмных резонаторов и прочих физических резонансных принципов.
Цифровые ФНЧ (фильтр цифрового сигнала) – это большое семейство вычислительных алгоритмов ЦОС. Принципиально цифровой фильтр может быть рекурсивным (с обратными связями в своём алгоритме) и нерекурсивным (без обратных связей). Принципиально, что АЧХ цифрового фильтра на частотной оси периодична: в частности, выше половины частоты дискретизации начинается зеркальная АЧХ цифрового фильтра.
Основные характеристики физически реализованного ФНЧ:
- Частота среза.
- Неравномерность в полосе частот пропускания, амплитудно-частотная характеристика (АЧХ).
- Групповая задержка фильтра, фазочастотная характеристика (ФЧХ).
- Динамический диапазон.
- Рабочий диапазон сигнала в полосе частот пропускания.
- Рабочий диапазон сигнала в полосе частот подавления.
На последней характеристике стоит остановиться отдельно, поскольку она довольно коварна. Любой физически реализованный фильтр всегда имеет реальный конечный диапазон сигнала, при котором он способен корректно выполнять свою функцию. При превышении этого диапазона, в зависимости от технологии фильтра, может наступить ограничение, сложное искажение сигнала и прочие нелинейные эффекты. Но на практике данные эффекты легко идентифицировать в полосе пропускания ФНЧ, но довольно тяжело диагностировать в полосе подавления, поскольку значительная часть искаженного сигнала эффективно подавляется, а остальная часть – может вызвать странные эффекты. Таким образом, о непревышении рабочего диапазона сигнала в полосе подавления нужно помнить в реальных условиях применения ФНЧ.
| Перейти к другим терминам | Cтатья создана: | 09.07.2014 |
| О разделе «Терминология» | Последняя редакция: | 25.08.2019 |
Использование термина
Термин употребляется при описании трактов измерения, например, при описании принципа работы систем сбора данных.
Что такое частотный фильтр?
Частотный фильтр – это устройство (прибор) предназначенное для пропускания полезных частот сигнала и ограничения бесполезных.
Частотный фильтр повсеместно используется как в аналоговых, так и в цифровых музыкальных инструментах (например, в синтезаторах).
В музыкальном продакшене частотные фильтры применяются для автоматизации частоты среза фильтра. Кроме того, частота среза и резонанс могут быть использованы в качестве параметра для модуляции при синтезе. В этом случае задействуются огибающие или низкочастотные генераторы волн (LFO).
Давайте рассмотрим основные параметры частотного фильтра.
Тип фильтра (filter type)
Этот параметр определяет направленность фильтра (его цель).
Low Pass (LP) или High Cut (HC) – низкочастотный пропускной фильтр или высокочастотный обрезной фильтр. Этот тип фильтра пропускает все частоты ниже заданной (или обрезает все частоты выше заданной).
High Pass (HP) или Low Cut (LC) – высокочастотный пропускной фильтр или низкочастотный обрезной фильтр . Пропускает все частоты выше заданной (или обрезает все частоты ниже заданной).
Band Pass (BP) – полосовой фильтр. Пропускает частоты определённой полосы.
Notch – режекторный или полосно-заграждающий фильтр. Вырезает частоты определённой полосы.
Low Shelf – низкочастотный шельфовый (или полочный) фильтр. Усиливает или ослабляет частоты ниже заданной.
High Shelf – высокочастотный шельфовый (или полочный) фильтр. Усиливает или ослабляет частоты выше заданной.
Bell или Peaking – колокообразный или пиковый фильтр. Этот тип фильтра используется в эквалайзерах для усиление или ослабления выбранного диапазона частот.
Существуют и другие специфические типы фильтров, например:
Comb – гребенчатый фильтр. АЧХ этого типа фильтра состоит из ряда пиков, которые напоминают гребёнку.
Tilt Shelf – комбинированный шельфовый фильтр. Одновременно усиливает высокие частоты выше заданной и ослабляет низкие частоты ниже заданной или наоборот.
Частота среза (Cutoff или Freq)
Этот параметр устанавливает рабочую частоту фильтра. Например, для Low Pass фильтра – это частота, выше которой весь полезный сигнал будет подавлен (вырезан), а для Bell фильтра – это центральная частота усиление или ослабления.
Частота среза Bell фильтра
Частота среза Low Pass фильтра
Добротность, резонанс или ширина полосы пропускания (Q или Res)
Этот параметр устанавливает ширину полосы затрагиваемых частот относительно центральной частоты (частоты среза) или резонанс в месте среза частот. Для типа фильтра Bell – это ширина полосы затрагиваемых частот (плавность усиления или ослабления частот), а для обрезных и шельфовых фильтров – это резонанс в месте среза частот или в месте усиления или ослабления частот.
Ширина полосы пропускания фильтра
Крутизна среза
Этот параметр характеризует плавность среза частот в основном для обрезных фильтров. Он показывает насколько крутым будет этот срез.
Крутизна среза фильтра измеряется в дБ на октаву.
Фильтры могут иметь следующую крутизну: 6; 12; 24; 36; 48; 72; 96 дБ/окт.
Крутизна среза — 12 дБ на октаву
Крутизна среза — 96 дБ на октаву
В основном в блоке фильтра электронных (виртуальных) музыкальных инструментах используется крутизна среза от 6 до 48 дБ на октаву.
Уровень усиление / ослабления (Gain)
Этот параметр используется в шельфовых и пиковом фильтрах. Он показывает уровень усиления или ослабления полосы частот в дБ.
Усиление полосы частот на 6.78 дБ
В завершении статьи хочу обратить ваше внимание на важность понимания работы частотного фильтра, так как без этого «инструмента» невозможно обойтись при создании электронной музыки. Ведь частотный фильтр используется как в синтезе (субтрактивный синтез), так и в сведении. Это и фильтрация, и эквализация, и автоматизация.