Električni Filtri i Ekvilajzeri

Osnovi Osnovi audiotehnikeaudiotehnike

El kt ič i fEl kt ič i filt i i k li iilt i i k li iElektrični fElektrični filtri i ekvalizeriiltri i ekvalizeri

Osnovne karakteristike električnih filtara

ge elektromotorna sila izvora (generatora)

PZ impedansa opterećanja filtra

iV izlazni napon filtraiV a apo t a

f k ij filt( ) ( ) ( ) ( )si esFsVsF ϕ−== prenosna funkcija filtra( ) ( ) ( ) ( )

g

esFse

sF ϕ==

ωjs = j

( ) ( ) ( )[ ] ( )[ ]22 ImRe ωωωω jFjFjFM +== amplituda filtra

( ) ( )[ ]( )[ ]ωωωϕjFjFarctg

ReIm

= faza filtra

Propusni opseg filtra: Opseg frekvencija u kojem električni filtar propušta ulazni signal (bez značajnog slabljenja).

Nepropusni opseg filtra: opseg frekvencija u kojem je ulazniNepropusni opseg filtra: opseg frekvencija u kojem je ulazni signal pri prolasku kroz filtar jako oslabljen (teorijski jednak nuli).

Granična frekvencija filtra - f3 (misli se na graničnu frekvencijuGranična frekvencija filtra f3 (misli se na graničnu frekvenciju propusnog opsega): frekvencija na kojoj amplitudska karakteristika filtra opadne za 3 dB u odnosu na njenu vrednost u propusnom opsegu.

Granica nepropusnog opsega filtra - fn : definiše se za određeno minimalno slabljenje filtra Amin.

Prelazna oblast filtra: područje na frekvencijskoj osi između f3 i ffn .

Amplitudska karakteristika filtra sa definisanim pkarakterističnim frekvencijskim opsezima

Osnovni tipovi filtara

Propusnik niskih frekvencija (Low pass)Propusnik niskih frekvencija (Low pass)

Propusnik visokih frekvencija (High pass)

Propusnik opsega frekvencija (Band pass)

Primena električnih filtara – zvučničke skretnice

Tropojasne zvučničke skretnice

Tropojasna skretnica kao redna veza dve dvopojasne p jsretnice

Tropojasna k t iskretnica u

paralelnoj vezi

Tip i red filtra g1 g2 g3 g4

B 1 1

B 2 1,414 0,707

B 3 1 500 1 333 0 400

Realizacija dvopojasnih

i ih k t iB 3 1,500 1,333 0,400

B 4 1,531 1,577 1,082 0,383

LR 2 2 000 0 500

pasivnih skretnica

LR 2 2,000 0,500

LR 4 1,886 1,591 0,943 0,354

1HC 3HC

ge

1H 3H

2HL 4HL RLL = g R / 2πf0 , CL = g / 2 Rπf0g

3LL1LLLH = R / 2g πf0 , CH = 1 / 2gR πf0

R2LC 4LC

Realizacija dvopojasnih aktivnih skretnicaj p j

Primer praktične realizacije tropojasne aktivne skretniceskretnice

Procesori signala - Ekvalizeri

Ekvalizeri primenaEkvalizeri - primena

Najčešća operacija u toku snimanja, a naročito remiksa, predstavlja podešavanje boje zvuka pojedinih instrumenata ili čitavog snimka. (nadoknada nedostataka frekvencijske karakteristike mikrofona ili naglašavanje pojedinih delova frekvencijskog opsega da bi se dobionaglašavanje pojedinih delova frekvencijskog opsega da bi se dobio bogatiji i izraženiji zvuk instrumenta.

Ekvalizeri primenaEkvalizeri - primena

Dobar muzičar + dobar instrument + dobro izvođenje + dobra akustika + dobar mikrofon + dobar položaj mikrofona = dobar zvukdobar položaj mikrofona = dobar zvuk

Ekvalizeri - primena

Najbolja primena ekvilizera – ISKLJUČITI IH!

Svaki elektronski uređaj kroz koji prođe signal, ma kako kvalitetan bio degradira u izvesnoj meri kvalitet snimka bilo unošenjembio, degradira u izvesnoj meri kvalitet snimka, bilo unošenjem izobličenja, bilo povećanjem šuma.

Na putu audio signala je jedino neizbežan mikrofon i mikrofonskiNa putu audio signala je jedino neizbežan mikrofon i mikrofonski predpojačivač, sve ostalo moramo pokušati da izbegnemo po svaku cenu.

To posebno važi za filtre i ekvilajzere gde se na putu zvuka nalazi više elektronskih sklopova, nego u celom preostalom delu miksera.

Filtri u ekvalizerimaFiltri u ekvalizerima

rezonantnirezonantni

lepezasti filtri

filtri propusnici niskih i visokih frekvencija

Ceo opseg audio frekvencija možemo uslovno da podelimo na:

Niske frekvencije (od 20Hz 250Hz)- Niske frekvencije (od 20Hz – 250Hz) - Niske srednje frekvencije (od 250Hz – 1KHz) - Visoke srednje frekvencije (1KHz – oko 4KHz) - Visoke frekvencije (od 4KHz – 20KHz)

Filtri propusnici visokih frekvencijaFiltri propusnici visokih frekvencija

Filtri propusnici niskih frekvencijaFiltri propusnici niskih frekvencija

Rezonantni filtriRezonantni filtri

Lepezasti (shelving) filtriLepezasti (shelving) filtri

Filtri nepropusnici opsega frekvencija (kada je p p p g j ( jnepropusni opsg mali – “notch filtri”

Vrste ekvalizeraVrste ekvalizera

Ton kontrole (prostiju audio uredjaji)Ton kontrole (prostiju audio uredjaji)Višepojani ekvalizeri sa izborom diskretnih frekvencija Parametarski ekvilizeri

Grafički ekvilizeriGrafički ekvilizeriNotch filtriDimnamički ekvalizeri (erkvalizer+dinamički procesor)

Kombinacije ovih tipova: para-grafički, kvazi-Kombinacije ovih tipova: para grafički, kvaziparametarski ekvilizeri itd.

Ton kontola – Niske / visoke frekvencije (“Bass-treble”)

Ton kontola – Niske/srednje/visoke frekvencije (“Bass-mid-treble”)

Višepojasni ekvalizeri sa fiksnim p jfrekvencijama (kod miksera)

Višepojasni ekvalizeri sa kombinacijom fiksnih i promenljivihkombinacijom fiksnih i promenljivih

frekvencija (kod miksera)

Parametarski ekvalizeri (kod miksera, kao posebni uređaji

Promenljivi: frekvencija, pojačanje/slabljnje, Q faktor

Q faktor rezonantnog filtraQ faktor rezonantnog filtra

ff

12

00

fff

ffQ

−=

Δ=

Parametarski ekvilizer u sklopu sudijskog miksera:p j g

Preklopnik za izbor HF/LF filtara

Preklopnik za izborgranične frek filtra

Pot. za izdizanje ili potiskiva--nje visokih frekvencija

Pot za izdizanje ili potiskiva

Preklopnik za izbor MID filtara

granične frek. filtra Pot. za izdizanje ili potiskiva--nje niskih frekvencija

Pot. za izbor centralneMID filtara

Širina HI-MID filtra (Q-faktor)

MID frekvencije

Pot. za izdizanje ili potiskiva--nje Hi-MID frekvencija(Q )

Širina LO-MID filtra(Q f kt )

Pot. za izbor centralneLO-MID frekvencije

Pot za izdizanje ili potiskiva(Q-faktor) Pot. za izdizanje ili potiskiva--nje LO-MID frekvencija

Parametarski ekvilizeri kao posebni uređaji

Parametarski ekvilizer kao “plug in”

Grafički ekvalizeriGrafički ekvalizeri

Grafički ekvilizeri – višepojasni ekvilizeri sa velikim brojem filtara sa fiksiranim standardnim centralnim frekvencijama.

Najčešće vrednosti opsega filtara: oktava (1/1), trećina oktave (1/3).

Sreću se grafički ekvilizeri i sa opsegom filtara: 2/3, 1/6, 1/12 oktave

Maksimalno izdizanje i slabljenje u pojedinim opsezima: 12 ili 15 dB

Grafički ekvalizeri

Grafički ekvalizeriGrafički ekvalizeri

Nazivaju se “grafički” zbog toga što sadrže linearne klizne (“šiber”)potenciometre pomoću kojih se podešava izdizanje ili slabljenje pojedinih frekvencijskih opsega.frekvencijskih opsega.

Položaj dugmeta kliznog poenciometranam daje jasnu informaciju koji je j g g p j j j j jopseg frekvencija izdignut, a koji potisnut i za koliko.

ž čPoložaj dugmeta kliznog poenciometra grafički predstavlja frekvencijskukarakteristiku ekvilizera kojom utiče na audio signal.

Grafički ekvalizer firnme Klark TeknikGrafički ekvalizer firnme Klark Teknik

Grafički ekvalizer firnme Klark TeknikGrafički ekvalizer firnme Klark Teknik

Grafički ekvalizer firme DAP audioGrafički ekvalizer firme DAP audio

Grafički ekvilizer sa digitalnom kontrolomGrafički ekvilizer sa digitalnom kontrolom firme - t.c. electronic

PARA-GRAFIČKI ekvilizeri (po izgledu su grafički sa mogućnošću ograničene promene centralne frekvencije i ogu oš u og a e e p o e e e a e e e ješirine opsega.Broj filtara je samanjen u odnosu na standardne grafičke ekvalizereekvalizere.

žKVAZI-PARAMETARSKI – ne može se menjati Q kontinualno već ima nekolike fiksne vrednosti, obično “normalna širina” – Q=0,7, Q=1 i “uži opseg” – Q=3.Q , , Q p g Q