Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP / Machine Learning Filter zur kontinuierlich ansteigenden Verstärkung tiefer Frequenzen


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von Georg B. (georg2011) Benutzerseite


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Ich suche eine einfache Implementierung für einen Filter, das ein 
Nutzsignal um so stärker (einstellbar) anhebt, je niedriger seine 
Frequenz ist. Angefangen hatte ich mit einem umgekehrten Tiefpass, bzw. 
dem Rest, der nach Abzug eines Hochpassfilters über bleibt.

Das HPF ist ein Filter erster Ordnung und hat logarithmisch ein 
ansteigendes Durchlassverhalten wie dies hier: 0 0 0 0 0 0 +1 +2 +3 +4 
+5 +6 +7 ...

Der verbliebene Rest ist logischerweise das hier: 0 0 0 0 0 0 0 -1 -2 -3 
-4 -5 -6 -7 -8  also Verstärkung 1 und dann sinkend. Ich hätte aber 
gerne die Spiegelung an der Amplitudenachse, also das hier:

+9 +8 +7 +6 +5 +4 +3 +2 +1 0 0 0 0 0 0 0

Der Filter dient zu Anhebung einer abfallenden Verstärkung tiefer 
Frequenzen.

Wie macht man das grundsätzlich?

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Digital oder analog?

zur kontinuierlichen Einstellung gibt es seit Jahrzehnten das hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Kuhschwanzfilter

Ein fest eingestelltes Filter hat normalerweise Vielfache von 6 dB pro 
Oktave, für rosa Rauschen gibt es noch spezielle Filter mit nur 3 dB pro 
Oktave:
https://de.wikipedia.org/wiki/1/f-Rauschen#Erzeugung_und_Verwendung

von Johann Klammer (Gast)


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integrator und dann eine null wo die Frequenz wieder geradeaus knicken 
soll.
in etwa: K*(s-s1)/s

Ersatzweise kann der integrator auch ein Tiefpass mit sehr 
niederfrequentem pol sein(sieht man oft in Schaltnetzteilen). Aber der 
wird dann wieder flach  unter der grenzfrequenz.

von Joe (Gast)


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Georg B. schrieb:
> Wie macht man das grundsätzlich?

Dann benötigt man einen Tiefpass. Dazu werden einfach R und C getauscht.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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>(einstellbar)
das ist die schwierigste Forderung. Fest eingestellte Tiefpässe haben 
immer n*6 dB pro Oktave  bzw. n*20 dB pro Dekade.

von Georg B. (georg2011) Benutzerseite


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Digital oder analog?
Digital, vergaß ich zu erwähnen.

Christoph db1uq K. schrieb:
> zur kontinuierlichen Einstellung gibt es seit Jahrzehnten das hier:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Kuhschwanzfilter
Ja, den kenne ich natürlich. D.h. man müsste den Teil für die tiefen 
Frequenzen nachbauen...

Ich kenne darüber hinaus natürlich auch andere ähnliche Filter und auch 
deren pSPICE-Sims. Meine Idee war eben, ob es irgendwie einfacher geht.

Johann Klammer schrieb:
> integrator und dann eine null wo die Frequenz wieder geradeaus knicken
> soll.
> in etwa: K*(s-s1)/s
Integrator (als logisches Gegenteil des Differenzbildners) habe ich 
natürlich probiert, lief aber auf ein seltsames Verhalten hinaus, bzw 
ein erwartbares: Das Signal hat eine Lageverschiebung gegenüber Null. 
Wie bekommt man die weg? Noch einen Hochpass davor? Einen der in der 
Frequenz noch tiefer liegt?

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