😥 🈴 🌕 रेज़ामलिंग II। ध्वनि पथ में डिजिटल और एनालॉग हाई-ऑर्डर फिल्टर के संचालन की तुलना और सवालों के जवाब 🧖🏼 😅 🖋️

ध्यान - यह प्रकाशन लेख के पहले भाग का स्पष्टीकरण है और उस पर टिप्पणियों से सवालों के जवाब है। यह समझने के लिए कि यह सब क्या है, आपको पिछले एक के साथ खुद को परिचित करने की आवश्यकता है ~~यदि आपने पहले से ऐसा नहीं किया है~~ ।

मेरे आखिरी लेख में कई टिप्पणियों में दो बहुत ही विशिष्ट प्रश्न थे - उन लोगों के समूह से जिन्हें मैं सशर्त रूप से "चिकित्सकों" के रूप में वर्गीकृत कर सकता हूं, और एक व्यक्ति जो शायद नहीं चाहता था, उसने कई ऑडीओफाइल्स के करीब की स्थिति को आवाज़ दी।
यह मेरे लिए स्पष्ट हो गया है कि हर कोई संकेत के वर्णक्रमीय विघटन के सिद्धांत और हारमोनिक्स के आगे हेरफेर के आधार पर स्पष्टीकरण को नहीं समझता है। नीचे मैंने पिछले लेख के कुछ मुद्दों को और अधिक स्पष्ट रूप से प्रकाशित करने का प्रयास किया।

तो, बिल्ली के नीचे, हम दो विषयों पर विचार करते हैं:

ध्वनि प्रसंस्करण पथों में डिजिटल फ़िल्टर हमेशा बुरे
क्यों नहीं होते हैं उच्च-स्तरीय एनालॉग फ़िल्टर धारावाहिक उपकरणों में लागू करना मुश्किल क्यों है

मैं इन दोनों विषयों को सबसे सुलभ भाषा में प्रकट करने का प्रयास करूंगा।

ध्वनि प्रसंस्करण पथ में डिजिटल फिल्टर हमेशा बुरे क्यों नहीं होते हैं

FreeMind2000 से एक प्रश्न :

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1) -> (16, 44.1 ) -> CD
2) CD -> 16 -> -> (16, 44.1 ) ->

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2) CD -> 16 -> + ( 16 18, 44.1 44.1*4) -> (18, 44.1*4 ) ->

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हां, Nyquist प्रमेय सत्य है, लेकिन भले ही आवधिक संकेत की आवृत्ति को बहाल करने के लिए दो आवृत्तियों का उपयोग किया जा सकता है , ~~जो बहुत महत्वपूर्ण है~~ , इसका मतलब यह नहीं है कि यह सफलतापूर्वक डीएसी बना सकता है, खासकर फिल्टर के उपयोग के बिना! इसके अलावा, यह एक जटिल संकेत की चिंता करता है, जो कि बड़ी संख्या में हार्मोनिक्स का एक सुपरपोजिशन है, कभी-कभी तेजी से प्रकट होता है और टोन को गायब या बदल देता है।
समस्या के मूल में जाने के लिए, निम्नलिखित को समझना आवश्यक है - डिजिटाइज़िंग ऑपरेशन के कार्य को करने के बाद, हम इस तरह संकेत को विकृत करते हैं। यहां तक कि अगर आप सही माइक्रोफोन, एम्पलीफायर और एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर का उपयोग करते हैं।

स्पष्टता के लिए, आइए सिद्धांत से अभ्यास करें और मूल DAC से आने वाले सिग्नल की पृष्ठभूमि के विरुद्ध मूल सिग्नल के आकार को चित्रित करें।

उस DAC को याद करें या~~रूसी में, डीएसी,~~ नियमित अंतराल पर, डिजीटल मूल्य को निकालता है और इसे अपने आउटपुट पर ठीक करता है। नतीजतन, हमें एक कदम संकेत मिलता है। हमारे आंकड़े में, न्यूनतम ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज चरण एक सेल के बराबर हैं। चरणों की चौड़ाई डिजिटलीकरण आवृत्ति से मेल खाती है, और ऊर्ध्वाधर रिज़ॉल्यूशन एडीसी के रिज़ॉल्यूशन द्वारा निर्धारित किया जाता है। डिजीटल संकेतों की गुणवत्ता इस पर निर्भर करती है कि इसे दूसरे बिट के डिजिटलीकरण के उदाहरण में देखा जा सकता है। वास्तविक मूल्य लगभग दो वैध पूर्णांक मानों के बीच में है, जो कि ADC नमूने को सौंपा जा सकता है। इसने नीचे को चुना, और हमें एक बहुत बड़ी गलती मिली। मुझे उम्मीद है कि अब हर कोई समझता है कि एक आदर्श एडीसी में भी, निम्न आदेश को महत्वपूर्ण क्यों नहीं माना जा सकता है।

आइए देखें कि सोनी से हमारा माइक्रोक्रिसिट क्या है। उसने नमूने की आवृत्ति 4 गुना बढ़ा दी। इतना ही नहीं, उसने इस तथ्य के कारण लंबवत रूप से संकल्प भी जोड़े कि उसने 16 से 18 बिट्स की सिग्नल क्षमता बढ़ाई। इसके अलावा, फ़िल्टर का उपयोग करते हुए, सिग्नल को अनुमानित किया जाता है और तीन मध्यवर्ती बिंदु सम्मिलित किए जाते हैं, और उनके इंस्टॉलेशन की सटीकता क्षैतिज और लंबवत रूप से किए गए परिवर्तनों से पहले की तुलना में 4 गुना अधिक है। इन बिंदुओं की एक साफ व्यवस्था फिल्टर है। उसका आदेश जितना अधिक होगा, वह उतना ही बेहतर होगा।
हालांकि, इन ऑपरेशनों को करने के बाद, हमारे पास अभी भी एक चरण संरचना है जो आंकड़े में नहीं दिखाई गई है - उनके बजाय मैंने पहले तीन नमूनों पर बोल्ड पॉइंट दर्शाए। और यहां दूसरे या तीसरे क्रम का सबसे सरल कम आवृत्ति वाला फ़िल्टर, जो इन चरणों को सुचारू करता है, पहले से ही व्यापार में प्रवेश कर रहा है। परिणाम नीचे दिखाया गया है:

यहां, पेंसिल वक्र मूल संकेत है।
लाल वक्र 16-बिट DAC के आउटपुट पर संकेत है।
वक्र का हरा हिस्सा वह है जो हमें रिसैम्पलिंग ऑपरेशन और सबसे सरल फिल्टर के बाद के अनुप्रयोग के बाद मिला है।
मुझे आशा है कि FreeMind2000 और उसके समर्थक इस बात से सहमत हैं कि "DAC आउटपुट से शुद्ध अनडिस्टर्ड स्टेप साउंड" विकृत डिजिटल विकृतियों की तुलना में मूल की तरह कम दिखता है?
मैं ध्यान देता हूं कि बाईं ओर के पहले दोलन में 44/7 = 6 किलोहर्ट्ज़ के क्षेत्र में कहीं न कहीं मुख्य हार्मोनिक है, जबकि 44 kHz की आवृत्ति पर डिजिटाइज़ होने पर उपस्थिति बहुत दृढ़ता से विकृत होती है। क्या आप सोच सकते हैं कि 17 किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति के साथ सिग्नल एक मूल की तरह कैसे दिखाई देगा?
यहां यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि डिजिटल फ़िल्टर, यदि वांछित है, तो 16-बिट डीएसी से प्राप्त संदर्भ बिंदुओं को नहीं छू सकता है - केवल उन दोनों के बीच सहायक स्थान रखें, जैसे आप चाहते हैं वैसे ही चौरसाई करें।
कई कारणों से, यह संख्याओं के बजाय उच्च-क्रम एनालॉग फ़िल्टर का उपयोग करके नहीं किया जा सकता है। यहाँ जिस तरह से यह समय के मुद्दे पर आगे बढ़ने के लिए द्वारा ~~एक सच्चे बयान~~ , जिसे AntonSor और गर्मजोशी से समर्थित dernuss

धारावाहिक उपकरणों में उच्च-क्रम एनालॉग फ़िल्टर को लागू करना क्यों मुश्किल है

एंटोनोर के लिए टिप्पणी पाठ :

ऑडियो रेंज (20 kHz) की सीमाओं से परे स्थित सब कुछ को काटने के लिए और 44 kHz पर 40 dB पर क्षीणन प्राप्त करें, और एक चरण की प्रतिक्रिया के साथ, 7-ऑर्डर फ़िल्टर की आवश्यकता होती है (एक भी एक बटरवर्थ फ़िल्टर के साथ), ये तीन परिचालन एम्पलीफायर हैं और प्रति चैनल 10 5% प्रतिरोध और कैपेसिटर। हां, भारी, लेकिन असंभव नहीं। TL074 प्रकार के दो क्वाड ऑपरेशनल एम्पलीफायरों। एक शौकिया रिसीवर में, अधिक प्रत्यक्ष रूपांतरण (चरण शिफ्टर में) होता है।

शैक्षिक कार्यक्रमों के साथ सभी छुट्टियों में शामिल नहीं होने के लिए, मैं बस यह उल्लेख करता हूं कि उच्च-गुणवत्ता वाले उच्च-गुणवत्ता वाले फ़िल्टर सामान्य-प्रयोजन परिचालन एम्पलीफायरों पर नहीं बनाए जा सकते हैं, जिसमें TI TL074 शामिल हैं।
यह बहुत महत्वपूर्ण है कि उच्च-क्रम एनालॉग कम-पास फिल्टर गंभीर चरण विरूपण उत्पन्न करते हैं, खासकर कटऑफ आवृत्ति के क्षेत्र में। हमारे सम्मानित साथियों को लंबे फार्मूले की एक श्रृंखला द्वारा इस प्रसिद्ध सत्य को साबित करने के लिए, मैं नहीं करूंगा, बस अपने पिछले लेख में से एक तस्वीर दे रहा हूं , जो बताता है कि तरंग के साथ कठिन चरण विकृतियों का इलाज कैसे किया जाता है।

और निष्कर्ष में, ~~श्रमिकों के अनुरोध पर~~मैं इस कारण पर ध्यान केंद्रित करूंगा कि, भागों के नाममात्र चयनित मानों के बिना, उच्च-क्रम वाले फ़िल्टर सुंदर आदर्श गणना विशेषताओं का उत्पादन नहीं करेंगे, क्योंकि लॉगरिफ़िक निर्देशांक में बटरफोर्ट फ़िल्टर ऑर्डर पर सिग्नल क्षीणन की आवृत्ति-सामान्यीकृत निर्भरता पर।

इस पैरामीटर के लिए एक डिजिटल एक तक पहुंचने वाले फिल्टर का निर्माण करने के लिए, पिछले लेख में वर्णित, आठवें से दसवें क्रम की आवश्यकता होती है।

विभिन्न आदेशों के आदर्श कम-पास फिल्टर और बटरफोर्ट फिल्टर का हस्तांतरण समारोह नीचे दिखाया गया है।

ऐसे फ़िल्टर आमतौर पर कैसे बनाए जाते हैं? बहुत ही सरल - एक दूसरी क्रम वाली लो-पास फ़िल्टर का निर्माण करें, उदाहरण के लिए, नीचे दी गई योजना के अनुसार ...

महान, आइए एक ग्राफ देखें जो दिखाता है कि दूसरे क्रम के बटरवर्थ फ़िल्टर के पैरामीटर कैसे बदलते हैं, ~~ध्यान दें कि रैखिक पैमाने को~~ प्रतिक्रिया सर्किट में घटकों के नाममात्र मूल्यों के फैलाव से ~~क्षैतिज रूप~~ से प्लॉट किया ~~जाता है~~ ।

अब घटकों के प्रसार के कारण विभिन्न कटऑफ आवृत्तियों के साथ कई ऐसे लिंक के हस्तांतरण विशेषताओं के एक सुपरपोजिशन की कल्पना करें।

यह अनुमान लगाना आसान है कि हमें आदेश के आधार पर फ़िल्टर की स्थिरता को बढ़ाने का प्रभाव नहीं मिलेगा। इसके अलावा, हम विशेषता पर अतिरिक्त कूबड़ पैदा करेंगे जो अंतर-गर्भपात विकृति का कारण होगा।
वास्तव में, स्थिति और भी खराब है क्योंकि प्रसार न केवल कटऑफ आवृत्ति, बल्कि प्रत्येक लिंक के अन्य मापदंडों को भी प्रभावित करता है। ~~कैंसर, हंस और पाइक द्वारा निष्पादित~~ परिणामी फ़िल्टर ध्वनि पुनर्योजी रिसीवर के आउटपुट में स्पीकर की गुणवत्ता के लिए उपयुक्त हो सकती है, लेकिन उच्च गुणवत्ता वाले डीएसी में इसका उपयोग करने का प्रयास संभावित खरीदारों के लिए अस्वास्थ्यकर हंसी का कारण नहीं होगा।

एक आफ्टरवर्ड के बजाय

एक आफ्टरवर्ड के बजाय, मैंने उपयोगकर्ता zerg59 से कुछ चित्रों को प्रकाशित किया है , जो अनुकरण करने के लिए बहुत आलसी नहीं थे

, Labview में सिग्नल जनरेटर, ADC, DAC और resampler के साथ एक ऑडियो पथ

सैपिंग आवृत्ति के 0.45 की आवृत्ति के साथ DAC के आउटपुट पर संकेत। "जीरो बीट्स" स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा है

वही संकेत जो पुन: नमूनाकरण और एक दसवें क्रम के डिजिटल फ़िल्टर

PS से गुजरा है, मैं उत्कृष्ट कमेंट्री से पहले खंड में Refridgerator उपयोगकर्ता से सुगंधित हेडर में चित्र खंड का उपयोग करने का विरोध नहीं कर सका।

रेज़ामलिंग II। ध्वनि पथ में डिजिटल और एनालॉग हाई-ऑर्डर फिल्टर के संचालन की तुलना और सवालों के जवाब

तो, बिल्ली के नीचे, हम दो विषयों पर विचार करते हैं:

ध्वनि प्रसंस्करण पथ में डिजिटल फिल्टर हमेशा बुरे क्यों नहीं होते हैं

धारावाहिक उपकरणों में उच्च-क्रम एनालॉग फ़िल्टर को लागू करना क्यों मुश्किल है

एक आफ्टरवर्ड के बजाय

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