Hallo :) schön, dass ich jetzt auch dabei bin :D Ich hab eine Frage, bei der ich mir wohl selber ein bisschen im Weg stehe, vermutlich ist sie aber sehr einfach zu beantworten. Ich habe einen DAC (AD1866 bzw. PCM56), über den ich zunächst einen Sinus und später auch mal Musik laufen lassen möchte. Am Ausgang möchte ich einen analogen Anti-Aliasing-Filter aus LC bauen, möglicherweise am Eingang auch oversamplen, damit das Filter nicht so komplex wird. Für das Filterdesign nehm ich https://rf-tools.com/lc-filter/ , und dort wird nach Ein- und Ausgangsimpedanz gefragt. Filterdesign an sich ist mir eigentlich einigermaßen geläufig, jedoch nur im 50-Ohm-System der Hochfrequenztechnik. Der Plan ist, einen Funktionsgenerator (50 Ohm Ausgang) zu nehmen, den in das Filter sweepen zu lassen und den Ausgang mit der FFT-Funktion meines Oszis zu messen, so soll das Filter aufgebaut und eingestellt werden. Ich habe schon mal rausgefunden, dass ein sog. Durchgangsabschluss da benötigt wird, damit die Reflektionen im Rahmen bleiben. Meine Frage: Welche Impedanz müssen Ein/Ausgang des Filters zur Berechnung haben? Ich will den Ausgang des Audio-ICs so wenig wie möglich belasten. Wenn der IC also durch das Filter und den dahinterliegenden Oszi hochohmig abgeschlossen wird - kriegt der dann die Reflektion durch Fehlanpassung direkt an seinen eigenen Ausgang? Ist das schädlich, oder wieso nicht? Ok, sind jetzt doch drei Fragen geworden. Ich freue mich über jede Hilfe :) Viele Grüße Jonas
Moin, Jonas D. schrieb: > Am Ausgang möchte > ich einen analogen Anti-Aliasing-Filter aus LC bauen, Kein guter Plan mit den LC Filtern fuer die Frequenzen. Haste ja schon gemerkt, dass das mit den Ein/Ausgangsimpedanzen komisch wird. Hier: https://tools.analog.com/en/filterwizard/ Kannste dir ein aktives Filter zusammenklicken. Das ist das Mittel der Wahl. Wenn du unbedingt ein LC Filter an deinem PCM56 betreiben wolltest: Ich hab' mal schnell draufgeschaut: Der scheint am Ausgang max. 3V bei 2mA treiben zu koenenn, und hat 0.1 Ohm Innenwiderstand. Also koenntest du zwischen DAC und Filter einen z.b. 1.5kOhm Widerstand schalten, am Ausgang des Filters nochmal 1.5kOhm nach GND als Abschluss. Dann das LC Filter fuer 1.5kOhm berechnen. Kommen aber wahrscheinlich unangenehm grosse Werte fuer L raus. Und du hast 6dB Daempfung wegen der Anpasserei... Gruss WK
Oh wow, das ging ja ganz schön schnell mit Antworten, danke euch erstmal :) Inwiefern ist ein analoges Filter in dem Fall eine blöde Idee, gibt es in der Signalqualität auch Nachteile, abgesehen von der Impedanzanpasserei? Ich würde das Filter gerne analog halten, weil ich mich damit deutlich mehr auskenne als mit Op-Amps. Das würde die Fehlersuche stark erleichtern, wenn ein aktives Filter dann nicht richtig geht, dann werde ich überhaupt keine Ahnung haben, was das Problem ist. Mit analogen Filtern habe ich zumindest ein bisschen Erfahrung. (Gegenargument natürlich: Was neues lernen ist natürlich immer gut :) )
Jonas D. schrieb: > Inwiefern ist ein analoges Filter in dem Fall eine blöde Idee, gibt es > in der Signalqualität auch Nachteile, abgesehen von der > Impedanzanpasserei? Signalqualitaet ist nicht das Problem, aber eben die Bauteilgroessen. Mal so die Groessenordnung einer Spule fuer Z=1.5k in einem 20kHz Tiefpass waeren: 1500Ohm/(2*pi*20kHz) = 12mH Das ist schon ein dicker Brummer...bzw. wenn nicht so dick, dann geht schnell der Gleichstromwiderstand in Groessen, wo er nicht mehr vernachlaessigt werden kann. Gruss WK
Gut, das ist natürlich richtig. Ich glaube du hast mich tatsächlich überzeugt, das Analog-Tool ist wirklich gut, ich wage einen schritt in die digitale Filterung ... :) Zwei Fragen ergeben sich da für mich nun noch; erstens: welche Filter-Art sollte ich nehmen? Ich war bisher bei meinen Recherchen Team Bessel, wegen der flachen Gruppenlaufzeit. Zweitens: wenn ich sehr optimistisch damit rechne, dass der Mensch bis irgendwas zwischen 16 oder 20kHz hört, hätte ich jetzt eine Cutoff-Frequenz von 20kHz genommen, dann ist bis 16kHz die Amplitude einigermaßen flach. Mit wieviel Dämpfung, also mit wieviel -x dB, sollte das erste Alias-Band weggefiltert werden? Das ist einer der Parameter des Filter-Tools und mir ist klar was er bedeutet, ich wüsste nur gerne wie stark die Aliase weggefiltert werden müssen, als Erfahrungswert.
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Jonas D. schrieb: > Gut, das ist natürlich richtig. Ich glaube du hast mich tatsächlich > überzeugt, das Analog-Tool ist wirklich gut, ich wage einen schritt in > die digitale Filterung ... :) Nicht wirklich... Opamps arbeiten nämlich auch höchst analog. Du verwechselst hier die Begrifflichkeiten analog vs. digital und aktiv vs. passiv. > Zwei Fragen ergeben sich da für mich nun noch [...] Jeder Filter ist ein Kompromiss. Du musst einfach deine eigenen Anforderungen stellen und dann das nehmen, womit sie realisierbar sind. Und wenn sich rausstellt, dass das für deine Goldohren nicht gut genug ist, dann musst du halt in die nächste Design-Runde.
Filter mit einem OP sind immer noch analog. Digital wäre mit einem (Signal) Prozessor.
Schau Dir mal Class-D Verstärker an, was da für einfachste Filter genommen werden und niemand hörts. Das Ohr ist selber ein ausreichend guter Tiefpaß. Die Filter braucht man nur deshalb, damit Dir unhörbare hohe Frequenzen nicht den Hochtöner zerbrutzeln.
Jonas D. schrieb: > wenn ein aktives Filter dann nicht richtig geht, dann werde ich > überhaupt keine Ahnung haben, was das Problem ist. Mit analogen Filtern > habe ich zumindest ein bisschen Erfahrung Ich glaube du bist verwirrt (oder ich?).. Ein aktives Filter ist auch analog. Aktiv oder passiv ist eine völlig andere Fragestellung als analog oder digital.
Moin, Jonas D. schrieb: > Ich war bisher bei meinen Recherchen Team > Bessel, wegen der flachen Gruppenlaufzeit. Ja, wenn du flache GLZ brauchst, warum nicht. Ich waer' bei Audio skrupelloser und wuerde durchaus cheby1 mit 0.1..1dB Ripple nehmen. Aber Leute mit goldenen Ohren werden das ganz anders sehen. Jonas D. schrieb: > Mit wieviel Dämpfung, also mit wieviel -x dB, sollte > das erste Alias-Band weggefiltert werden? Tja, halt so stark, dass es dich/wen anderes nicht mehr stoert. Wenn du nach dem Tiefpass noch einen analogen Verstaerker und danach Lautsprecher hast, dann wird so ein Aliasspektrum mit z.b. -20dB weniger Palaver machen, als wenn du das Signal danach gleich wieder neu (mit nicht exakt der selben Frequenz) abtastest - z.b. auch in einem digitalen Verstaerker. Da kanns dann haesslich klingen, wenn so ein Aliasspektrum wieder in den Hoerbereich zurueckgefaltet wird... Parameter bei so einem analogen Tiefpass, die einen auf den Teppich holen, sind z.B. : Anzahl der OpAmps=Platz bzw. Kosten; Einfluss der R,C Toleranzen auf die Filterkurve. Gruss WK
Ups. Natürlich ist mir die Unterscheidung aktiv/passiv und analog/digital bewusst, da hab ich mich vorhin echt komplett falsch ausgedrückt. Verstanden hab ich aber das richige. :) Goldene Ohren hab ich nicht, sonst würd ich mir nichts in meiner spärlichen Freizeit selber bauen wollen, was Ingenieur-Teams in hauptberuflicher Arbeit entwickeln. Ich will es aber halt auch nicht irgendwie hinballern, sondern es zumindest vom Konzept her so machen, wie ein solcher Ingenieur es machen würde. Also danke nochmal an alle, ich denke es ist vorerst alles beantwortet! Tolles Forum und nette Leute :)
Moin, Jonas D. schrieb: > sondern es zumindest vom Konzept her so machen, > wie ein solcher Ingenieur es machen würde. Vom Konzept her koennts z.b. so aussehen, dass man noch auf der digitalen Seite ein Upsampling um z.b. den Faktor 2 macht, und digital einen ordentlich steilen Halbbandtiefpass reinbaut, damit dann der analoge Tiefpass deutlich entspannter ist. Beispiel: 48kHz Samplerate; du hast ein 20kHz Signal abgetastet und gibst das aus. Also hast du ein Aliassignal bei (48-20)kHz = 28kHz, was der analoge Tiefpass schon stark daempfen sollte, damit es niemanden stoert. Also 20kHz Durchlass; 28kHz ordentliche Sperrdaempfung. Das wird ein steiles, aufwendiges Analogfilter. Jetzt baust du dein System aber so, dass es mit 96kHz Samplerate auf den DAC geht, und machst in der digitalen Domain ein Upsampling und entsprechenden digitalen Tiefpass. Dann gibst du da wieder 20kHz Signal aus; dein Aliassignal liegt aber jetzt bei 96-20-> 76kHz, also deutlich weiter weg als die 28kHz von vorher. Also kann dein analoger TP viel lascher sein... Nur der digitale Tiefpass muss gut sein, denn sonst fluppen die 28kHz Alias auch aus dem 96kSample Signal. Gruss WK
Vielen Dank nochmal. Ich hatte mich schon über die Möglichkeit des Oversamplings am Eingang informiert und werd das vermutlich auch so machen. Dergute W. schrieb: > was der analoge Tiefpass schon stark daempfen sollte, damit > es niemanden stoert Kannst Du mir hier einen Erfahrungswert in dB nennen? :)
Moin, Jonas D. schrieb: > Kannst Du mir hier einen Erfahrungswert in dB nennen? :) Nicht wirklich, denn "Erlaubt ist, was gefaellt". Es geht durchaus auch voellig ohne TP-Filter am Ausgang. Wenn danach bis zu deinem Ohr alles rein analog ist, wirds wahrscheinlich gut gehen, weil du z.b. 28kHz ziemlich sicher nicht mehr hoerst. Ich taet' mal mit einem Filter 2. oder 4. Ordnung anfangen. Das ist schonmal besser als nix; aber noch nicht problematisch mit Toleranzen, etc. Gruss WK
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