Eine neue Klasse von Frequenzweichen
Verfasst: 14.08.2019, 09:16
Angeregt durch eine Diskussion mit Simon bezgl. Neville-Thiele-Filter mit nicht ganzzahliger Ordnung habe ich mich noch einmal intensiver mit dem NT befasst. Das NT-Filter ist im Gegensatz zu vielen anderen Weichenfiltern eines, bei dem der Übergangsbereich klar bandbreitenbegrenzt ist (limited transition area). Ein Tiefpass 1.Ordnung bei 1 kHz hat der Definition zufolge einen Übergangsbereich von 1000/2 = 500 Hz bis 1000*2 = 2 kHz. Unter 500 Hz wird alles durchgelassen, oberhalb von 2 kHz wird alles gesperrt.
Diese klar mathematische Sichtweise weicht ein wenig von den ursprünglich analogen NT-Filtern (es gibt dazu auch ein Patent) ab. Hier wurden die Filter aus einem LR-Filter 4.Ordnung und einem zusätzlichen Notchfilter zusammengesetzt.
Gerne wird das NT auch mit Cauer-Filtern bzw. elliptischen Filtern verglichen, allerdings weist die digitale Realisierung per gebrochenem rationalen Polynom keine Oszillationen auf. Soweit so gut erstmal, das NT gibt es schon seit den ersten Anfängen von Acourate und hat sich bewährt.
Nun war ich kürzlich in meinem alten Beruf unterwegs und zwar mit dem speziellen Thema von möglichst glatten, aber kurvenreichen gefrästen Oberflächen. Ein Stichwort hierzu ist das Thema 'bell shaped acceleration' und 'jerk limitation' (Ruckbegrenzung).
Und das habe ich nun auch einmal konsequent auf die Weichen übertragen.
Herausgekommen ist eine neue Filterklasse, die in Acourate V1.9.12 realisiert ist.
Dazu ein paar Bilder. Die Frequenzverläufe der Filter sehen im Vergleich zum NT so aus
Man erkennt, dass die neuen Filter "runder" sind und früher abfallen als das NT.
Dieses frühere Abfallen muss sich im Zeitbereich widerspiegeln, demzufolge wird das "Makro"-Ringing entsprechend größer. Das sieht dann so aus:
Dabei hat dann aber das NT nicht die kleinste Amplitude, das Pol3-Filter liegt noch darunter (ebenfalls ein realisiertes, hier nicht gezeigtes und sehr ähnliches cos-Filter).
Spannend wird es, wenn man sich das "Mikro"-Ringing anschaut, also einmal weiter reinzoomt. Das zeigt das nächste Bild:
Die neuen Filter weisen ein deutlich kleineres und kürzeres Ringing auf. Insgesamt verhalten sich die Filter gutmütiger. Zumindest in den Diagrammen.
Wobei es auch interessant ist, wenn man dann die minimalphasigen Varianten zum NT vergleicht. Man erkennt dann schnell, dass das NT doch irgendeinen Haken hat.
Wie sich das im Hörtest beweist, müsst Ihr selbst herausfinden. Bei den realisierten Filtern gibt es nun 6 neue weitere Wahlmöglichkeiten. Qual der Wahl
Grüsse
Uli
Diese klar mathematische Sichtweise weicht ein wenig von den ursprünglich analogen NT-Filtern (es gibt dazu auch ein Patent) ab. Hier wurden die Filter aus einem LR-Filter 4.Ordnung und einem zusätzlichen Notchfilter zusammengesetzt.
Gerne wird das NT auch mit Cauer-Filtern bzw. elliptischen Filtern verglichen, allerdings weist die digitale Realisierung per gebrochenem rationalen Polynom keine Oszillationen auf. Soweit so gut erstmal, das NT gibt es schon seit den ersten Anfängen von Acourate und hat sich bewährt.
Nun war ich kürzlich in meinem alten Beruf unterwegs und zwar mit dem speziellen Thema von möglichst glatten, aber kurvenreichen gefrästen Oberflächen. Ein Stichwort hierzu ist das Thema 'bell shaped acceleration' und 'jerk limitation' (Ruckbegrenzung).
Und das habe ich nun auch einmal konsequent auf die Weichen übertragen.
Herausgekommen ist eine neue Filterklasse, die in Acourate V1.9.12 realisiert ist.
Dazu ein paar Bilder. Die Frequenzverläufe der Filter sehen im Vergleich zum NT so aus
Man erkennt, dass die neuen Filter "runder" sind und früher abfallen als das NT.
Dieses frühere Abfallen muss sich im Zeitbereich widerspiegeln, demzufolge wird das "Makro"-Ringing entsprechend größer. Das sieht dann so aus:
Dabei hat dann aber das NT nicht die kleinste Amplitude, das Pol3-Filter liegt noch darunter (ebenfalls ein realisiertes, hier nicht gezeigtes und sehr ähnliches cos-Filter).
Spannend wird es, wenn man sich das "Mikro"-Ringing anschaut, also einmal weiter reinzoomt. Das zeigt das nächste Bild:
Die neuen Filter weisen ein deutlich kleineres und kürzeres Ringing auf. Insgesamt verhalten sich die Filter gutmütiger. Zumindest in den Diagrammen.
Wobei es auch interessant ist, wenn man dann die minimalphasigen Varianten zum NT vergleicht. Man erkennt dann schnell, dass das NT doch irgendeinen Haken hat.
Wie sich das im Hörtest beweist, müsst Ihr selbst herausfinden. Bei den realisierten Filtern gibt es nun 6 neue weitere Wahlmöglichkeiten. Qual der Wahl
Grüsse
Uli