Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Vocoder - Pyhä Graalin projekti, toinen osa

Ota kiinni ensimmäisestä osasta Ray Wilson

Joten miten voin keksiä vokooderin suodattimet? Aloitin konsultoimalla yhden suosikkikirjastani, Don Lancasterin Aktiivisen suodattimen keittokirja, koska tiesin, että tarvitsen aktiivisen kaistanpäästösuodattimen vokooderille. Päätin "usean palautteen kaistanpäästösuodattimen" suunnittelusta, koska se antaisi minulle Q: n ja tarpeen, jota tarvitsin käyttämällä yhtä op-vahvistinta suodattimen kohdalla. Olen kokeillut leipäkoneen suodatinta jonkin aikaa nähdäkseni, miten komponenttien muuttaminen vaikutti vastaukseen.

Seuraava siirroni oli tarkastella internetissä aktiivisia suodatinlaskureita, koska, kuten me kaikki tiedämme, jos voit kuvitella sen, joku luultavasti on omistanut sille sivun. Tosiaan, siellä on useita työkaluja. Ne, jotka löysin eniten hyötyä, olivat seuraavat:

OKAWA Electric Designin suodattimen laskimet, Texas Instruments FilterPro ja WEBENCH Filter Designer.

Käytin ensimmäisiä kahta laajasti, mutta löysin myös kolmannen ja se näyttää mielenkiintoiselta ja hyödylliseltä, joten kannattaa tarkistaa se itse.

Työkalujen välinen ero on tämä. Texas Instrumentsin FilterPro ottaa suodatinparametrit mukaan ja suunnittelee suodattimen, jossa on joukko komponenttiarvoja. Voit muuttaa arvoa ratkaisusuodattimessa, mutta sitten ohjelma laskee uudelleen muiden komponenttien arvot täyttääkseen alkuperäiset suodattimen kriteerit, jotka syötettiin ohjatun suunnitteluprosessin alussa.

OKAWA tukee kaksisuuntaista suunnitteluprosessia, jonka avulla voit syöttää haluamasi komponenttiarvot ja näyttää tuloksena olevat suodattimen ominaisuudet tai ottaa suodatinperusteet huomioon ja laskee komponenttien arvot, jotka ovat tarpeen niiden täyttämiseksi.

Texas Instrumentsin FilterPro-ohjelman osalta en tutkinut, voisitteko vain syöttää arvoja ja että ohjelma kertoo sinulle, mitä tuloksena olevan suodattimen ominaisuudet olisivat. Olen varma, että olen vain naarmuttanut sen, mitä FilterPro voi tehdä. Se on ilmainen lataus, joka auttaa varmasti synteettistä DIY-suodatintyösi.

Kun olet kokeillut monia suodattimenauhakokoonpanoja, osuin siihen, jonka pidin. Se koostui seuraavista suodattimista (kaikki ovat useita palautelomakkeita):

3330 Hi-Pass Gain = -2,13 Q = .88 2546 Band-Pass Gain = -2,8 Q = 4,48 2001 Band-Pass Gain = -3,15 Q = 5,16 1495 Band-Pass Gain = -3,4 Q = 3,2 1013 Band-Pass Gain = -2,8 Q = 3,9 720 Band-Pass Gain = -2,8 Q = 3,7 542 Band-Pass Gain = -3,12 Q = 3,75 395 Band-Pass Gain = -2,5 Q = 3,7 285 Band-Pass Gain = -3 Q = 3,55 208 Band-Pass Gain = -2,4 Q = 4 154 Band-Pass Gain = -2,4 Q = 2,96 101 Lo-Pass Gain = -2,55 Q = .55

Vokooderissa oleva piiristö voidaan säätää kanavavoittojen vaihteluille ja Q: t ovat sellaisia, että kaistanpäästösuodattimet päällekkäin riittävän, mutta eivät liikaa kaistojen välillä. Q on olennaisesti kaistanpäästösuodattimen keskitaajuus jaettuna kaistanpäästösuodattimen kaistanleveydellä.

Esimerkiksi 1013 hertz-kanavan Q on 3,9, joka voi tuoda meidät takaisin kanavan passband-kaistanleveyteen. Jakamalla 1013 Q: lla (3.9) saadaan passband-kaistanleveys 260 Hz. Siten suodattimelle syötetyllä signaalilla on maksimiteho amplitudi 1013 Hz: ssä ja se laskee -3dB: ksi 1013 +/- (260/2) Hz: ssä.

Suodatin jatkaa rullaamista molempiin suuntiin nopeudesta riippuen Q. High Q -suodattimet ovat selektiivisempiä (ja rullaavat nopeammin) ja alhaiset Q-suodattimet ovat vähemmän (ja rullautuvat hitaammin).

Aloitin Texas Instruments FilterPro -työkalulla ja käytin sen suunnittelutoimintoa, joka johtaa sinut asianomaisten suodatinominaisuuksien syöttämiseen. Hyväksyin oletusasetukset kaikille paitsi näille parametreille:

• Vahvistus • Keskitaajuus • Passband Bandband • Vaihtoehtoisen suodattimen järjestys - (Set Fixed at 2)

FilterPro-ratkaisun kaaviomaisessa näkymässä muista muuttaa komponentin toleranssin määrittelijän valintoja. Valitsin E24 - 5% vastuksen ja kondensaattorin arvot. Tein tämän, jotta voisin todella löytää suodatinratkaisun arvojen osat. Jos unohdat, sinulle annetaan tarkkoja ratkaisukomponenttien arvoja, jotka eivät todennäköisesti ole saatavissa.

Kun FilterPro näyttää ratkaisukomponenttinsa arvot, alentaisin usein kondensaattorin arvot kertoimella 10, jolloin ohjelma lisää ratkaisun vastusarvoja säilyttääkseen alun perin syötetyt suodattimen ominaisuudet. Kun olet laskenut tarvittavat komponenttiarvot FilterPro-ohjelmalla, tallensin ne työarkille.

Suodattimen komponenttien laskennan jälkeen FilterPro-toiminnon avulla selaisin OKAWA Electric Designin suodatinlaskurien verkkosivustolle ja syötän arvot laskimeensa saadakseen todellisen keskitaajuuden, vahvistuksen ja Q-arvon. FilterPro-ohjelma yrittää parhaiten saavuttaa tavoitearvot määritellyillä toleransseilla (E24 - 5%), mutta OKAWA-laskin näyttää syötettyjen arvojen todelliset suodattimen ominaisuudet.

Huomasin, että vaikka olin usein muutaman hertin päässä ihanteellisesta tilanteesta, voitot olivat hyvin lähellä ja Qs olivat aina hyvällä paikalla ballparkissa. Säädin arvon OKAWA-laskimessa tai kaksi kertaa aikaa, jotta keskitaajuudet olisivat lähempänä sitä, mitä halusin, mutta nämä olivat kaikki pieniä arvomuutoksia kuin suodattimen avulla.

Tämän tiedon avulla voit kokeilla MFOS-vokooderin suodatusominaisuuksia, jos haluat. Kun talvi on tulossa ja hankkeen jono on OK-seuraavassa tilassa, minulla on todennäköisesti aikaa tehdä kokeita itse tänä talvena. Minulla on prototyypin vokooderilauta täysin asuttu, mutta voin nähdä, lisääkö lisäsuodattimia lisäämällä ymmärrettävyyttä (loputon tavoite).

Keskustele seuraavan kerran.

Osake

Jättänyt Kommenttia