Um filtro passa-baixa é um sistema matemático que filtra tudo, mas as baixas frequências de um sinal de entrada . Filtros passa-baixa estão entre os sistemas mais populares e mais essenciais utilizados no processamento de sinais de áudio analógico e digital. Simplificando , filtros passa baixo funciona , atrasando o sinal de entrada , multiplicando-se o sinal retardado por um valor específico e , em seguida, adicionar o sinal de volta para o sinal de entrada original . Um filtro é dito para ser de 2a ordem quando se usa mais de dois atrasos em qualquer parte do seu sistema . Instruções
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Determine o seu corte e frequências de amostragem . A freqüência de corte ( fc ) é a freqüência mais alta autorizados a passar o filtro passa-baixa, onde a frequência é medida em ciclos por segundo. Escolha esse valor com base nas freqüências que você deseja passar através de seu sistema . A frequência de amostragem (fs ) é quantas amostras há por segundo em seu sinal de entrada, por exemplo , os sinais de áudio digital normalmente têm 44.100 amostras por segundo.
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Resolva para a freqüência de corte angular ( Oc ) . A frequência de corte angular é medido em unidades de radianos e é igual à frequência de corte , multiplicado por 2 pi e , em seguida, dividido pela frequência de amostragem . Matematicamente , a equação aparece como: Oc = ( 2 * pi * fc ) /fs
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Calcule o valor beta (B) , que é um valor utilizado em etapas posteriores para resolver. para os coeficientes na equação final . A equação de valor beta expressa em forma matemática é a seguinte: B = 0.5 * ( (1 - ( pi * sin [ Oc ] /(2 * Oc ))) /(1 + (pi * sin [ Oc ] /(2 * Oc ) ) ) ) .
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obter o valor de gama (G ) , que é um outro valor usado em passos posteriores para resolver os coeficientes da equação finais .
G = ( 0.5 * B) * cos (OC )
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Resolva para os três coeficientes de feed-forward ( A0, A1 e A2) da equação final. Em processamento de sinais, feed- forward refere-se às seções de um sistema de filtro que atrasam o sinal de entrada
a0 = ( 0,5 + B - G). /2
a1 = 0,5 + B - G
a2 = a0
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Calcule os dois coeficientes de feedback (b1 e b2) da equação final. Feedback refere-se às seções de um sistema de filtro que atrasam o sinal de saída .
B1 = -2 * G
b2 = 2 * B
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Ligue o coeficientes na equação final. A equação final de um filtro passa-baixa de segunda ordem é :
y [ n] = a0 * x [n ] + a1 * x [ n-1] + a2 * x [n -2] - b1 * y [ n- 1 ] - b2 * y [ n- 2 ]
os sinais de entrada e saída são representados pelos caracteres de y e x , respectivamente . O personagem n é o índice para os sinais , ou seja , y [n ] é igual à amostra enésima no sinal de saída .