Co je filtr Butterworth?

Často používaný při zpracování signálu se Butterworth filtr obecně používá ve zvukových obvodech pro komerční instalace, domy a v automobilových stereových.Filtr obvykle vyrobený z řady induktorů a kondenzátorů na obvodu nevytváří vlnící se efekt frekvencí a vlnových délek, které procházejí, jak je znázorněno v grafické analýze.Systém se proto také nazývá maximálně plochý velikostní filtr.Je pojmenován pro inženýra a matematika Stephena Butterwortha, který poprvé psal o filtru v roce 1930.

Butterworth filtry se používají v mnoha typech zvukových reproduktorů.Obecně poskytují zvukový crossover, což je filtrování zvukových signálů do různých frekvencí při přehrávání hudby.Filtry udržují tyto frekvence odděleny od sebe navzájem během zpracování zvuku.Ovládání objemu a zkreslení pro analogové i digitální systémy jsou obvykle výsledkem nezávislého zpracování těchto různých zvukových frekvencí.Shunt kondenzátory a sériové induktory jsou stanoveny v topologii Cauer, zatímco topologie Sallen-Key používá rezistory a kondenzátory, jakož i elektronické komponenty nazývané operační zesilovače a pufry.Různé konfigurace v obvodech se obvykle vyvíjejí prostřednictvím matematických vzorců zahrnujících koncepty, jako jsou polynomy, logaritmy a trigonometrie.Kondenzátory a induktory mohou být fyzicky přepnuty kolem a vytvořily filtr s vysokým průchodem Butterworth.Další konfigurace obvodu obecně vytváří filtr pásmo-pass, i když je také možné vytvořit také zařízení pro pásmo.Kondenzátory a induktory mohou být smíchány různými způsoby, aby vytvořily požadovaný druh filtru.Existuje několik dalších druhů filtrů, jako jsou Bessel a Chebychev, které jsou charakterizovány různými rychlostmi odezvy a ztrátou frekvenční intenzity nebo útlumu.Numerické vzorce obvykle pomáhají určit, jaké budou vlastnosti filtru, jako je mezní frekvence,.Na internetu však existují nástroje, které tyto výpočty mohou automaticky vytvořit pro kohokoli, kdo poprvé staví filtr Butterworth.Typ nízkého průchodu může být vytvořen pomocí prototypových obvodů pro navrhování elektronických systémů a většinu času není pro vytvoření takového filtru nezbytný žádný zážitek.