Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Vocoder - Proiectul Sfânt Graal, partea a doua

Prinde-te cu partea a treia de Ray Wilson

Deci, cum am venit cu filtrele vocoderului? Am început să consult una dintre cărțile mele preferate, Don Lancaster Cartea de bucate Filtru activ, deoarece știam că aș avea nevoie de filtre de bandă active pentru vocoder. M-am hotărât cu privire la "filtrul de bandă de răspuns multiple", deoarece mi-ar da Q și câștigul de care aveam nevoie folosind un op-amp pe filtru. Am experimentat cu filtrul pe un breadboard pentru o vreme pentru a vedea cum schimbarea componentelor a afectat răspunsul.

Următoarea mișcare a fost să văd pe internet calculatoarele active de filtrare deoarece, după cum știm cu toții, dacă vă puteți imagina, cineva are probabil o pagină web dedicată acesteia. Destul de sigur, există mai multe instrumente acolo. Cele pe care le-am găsit cele mai utile erau:

OKAWA Calculatoare de design electric de design, Texas Instruments FilterPro și WEBENCH Filter Designer.

Am folosit primele două pe scară largă, dar am găsit și al treilea și arată interesant și util, deci ar fi bine să-l verificați.

Diferența dintre instrumente este aceasta. Texas Instruments 'FilterPro ia parametrii dvs. de filtrare și apoi proiectează filtrul pentru că vine cu un set de valori componente. Puteți modifica o valoare în filtrul de soluții, dar apoi programul recalculează valorile pentru celelalte componente pentru a îndeplini criteriile inițiale ale filtrului, care au fost introduse la începutul procesului de proiectare condus de expert.

OKAWA suportă un proces de design bidirecțional care vă permite să introduceți valorile componentelor pe care le doriți și să vă arătă caracteristicile de filtrare rezultate sau să preia criteriile de filtrare și să calculeze valorile componentelor necesare pentru a le îndeplini.

În ceea ce privește FilterPro de la Texas Instruments, nu am explorat dacă ați putea introduce doar valori și dacă programul vă va spune care ar fi caracteristicile filtrului rezultat. Sunt sigur că am zgâriat numai suprafața a ceea ce poate face FilterPro. Este o descărcare gratuită, care vă va ajuta cu siguranță la munca dvs. de filtru synth-DIY.

După ce am experimentat multe configurații de bandă de filtre, am lovit pe una pe care mi-a plăcut-o. Acesta a constat din următoarele filtre (toate sunt modele de feedback multiple):

3330 Creșterea treptelor de bandă = -3,15 Q = 5,16 1495 Creșterea treptelor de bandă = -3,4 Q = 3,2 1013 Creșterea treptelor de bandă = -2,8 Q = = -2,8 Q = 3,9 720 Coborârea trecerii de bandă = -2,8 Q = 3,7 542 Coborârea trecerii benzii = -3,12 Q = 3,75 395 Coborârea trecerii benzii = -2,5 Q = 3,7 285 Coborârea trecerii benzii = -3 Q = 3,5 208 Creșterea bandă-trecere = -2,4 Q = 4 154 Creșterea treptelor de bandă = -2,4 Q = 2,96 101 Creșterea vitezei de trecere = -2,55 Q = .55

Circuitele din vocoder pot fi ajustate pentru variațiile câștigurilor canalului, iar Qs sunt astfel încât filtrele de bandă să se suprapună suficient, dar nu excesiv între benzile. Q este, în esență, frecvența centrală a filtrului de bandă divizată de lățimea de bandă a benzii de trecere a benzii de frecvență.

De exemplu, canalul Q de 3,9 al hertzului 1013 poate să ne aducă înapoi la lățimea de bandă a canalului de trecere. Împărțind 1013 cu Q (3.9), obținem o lățime de bandă de passband de 260 Hz. Astfel, un semnal aplicat filtrului va avea o amplitudine maximă de ieșire la 1013 Hz și se va derula la -3dB la 1013 +/- (260/2) Hz.

Filtrul va continua să se răstoarne în ambele direcții cu o rată dependentă de Q. Filtrele de înaltă Q sunt mai selective (și se rostogolesc mai repede), iar filtrele Q scăzute sunt mai puțin (și se rostogolesc mai încet).

Am început să folosesc instrumentul Texas Instruments FilterPro și am folosit expertul de proiectare, care vă conduce prin introducerea caracteristicilor pertinente ale filtrului. Am acceptat setările implicite pentru toți, dar cu acești parametri:

• Câștig • Frecvență de centru • Bandă de bandă cu trecere • Opțiune Filtru comandă - (Set fix la 2)

În vizualizarea schematică a soluției FilterPro, nu uitați să modificați selectorul de specificare a toleranței componentelor. Am selectat E24 - 5% rezistență și valori de condensator. Am făcut acest lucru pentru a găsi componentele din valorile soluției de filtrare. Dacă uitați, vi se vor oferi valori exacte ale componentelor soluției care, cel mai probabil, nu vor putea fi obținute.

Când filtrul FilterPro ar afișa valorile componente ale soluției, aș reduce adesea valorile condensatorului cu un factor de 10, determinând programul să crească valorile rezistorului de soluție pentru a menține caracteristicile filtrului introduse inițial. După calcularea valorilor componentelor necesare cu FilterPro, le-am înregistrat pe o foaie de lucru.

După calcularea componentelor filtrului utilizând FilterPro, navighez către site-ul web al calculatorului de filtre OKAWA Electric Design și introduceți valorile în calculatorul lor pentru a obține frecvența centrală efectivă, câștigul și valoarea Q. Programul FilterPro încearcă să atingă valorile țintă folosind toleranțele specificate (E24 - 5%), dar calculatorul OKAWA vă va arăta caracteristicile reale ale filtrelor introduse.

Am observat că în timp ce eram adesea la câțiva hertzi departe de ideal, câștigurile erau foarte apropiate, iar Q-urile erau întotdeauna bine în parcul de bilete. Am ajustat o valoare sau două în calculatorul OKAWA o oră sau două pentru a aduce frecvențele centrale mai aproape de ceea ce vroiam, dar acestea erau toate schimbări de valoare mici față de cele obținute utilizând FilterPro.

Cu aceste cunoștințe, puteți să experimentați caracteristicile filtrului vocoderului MFOS dacă doriți. Cu iarnă care vine și coada mea de proiect în statul OK-ce-alta, probabil că am timp să fac niște experimente chiar în această iarnă. Am o consolă de vocoder prototip complet populată, dar am putea vedea dacă adăugarea de filtre suplimentare mărește inteligibilitatea (un scop nesfârșit).

Vorbim data viitoare.

Acțiune

Lasa Un Comentariu