버터 워스 필터 란?

신호 처리에 종종 사용되는 버터 워스 필터는 일반적으로 상업용 설치, 가정 및 자동차 스테레오 용 오디오 회로에 사용됩니다. 일반적으로 회로의 일련의 인덕터와 커패시터로 구성된 필터는 그래픽 분석에서 볼 수 있듯이 필터를 통과하는 주파수와 파장에 리플 링 효과를 생성하지 않습니다. 따라서이 시스템은 최대 편평 크기 필터라고도합니다. 그것은 1930 년에 필터에 대해 처음 쓴 엔지니어 및 수학자 Stephen Butterworth의 이름을 따서 명명되었습니다.

버터 워스 필터는 여러 유형의 오디오 스피커에 사용됩니다. 일반적으로 오디오 크로스 오버를 제공하는데, 이는 음악이 재생되는 동안 오디오 신호를 다른 주파수로 필터링하는 것입니다. 필터는 오디오 처리 중에이 주파수를 서로 분리시킵니다. 아날로그 및 디지털 시스템 모두에 대한 볼륨 및 왜곡 제어는 일반적으로 이러한 서로 다른 오디오 주파수를 독립적으로 처리 한 결과입니다.

일반적으로 토폴로지라고하는 구성으로 정의되는 다양한 유형의 버터 워스 필터 설계가 있습니다. 션트 커패시터 및 직렬 인덕터는 Cauer 토폴로지에 배치되며 Sallen-Key 토폴로지는 저항 및 커패시터뿐만 아니라 연산 증폭기 및 버퍼라는 전자 부품을 사용합니다. 회로의 다양한 구성은 일반적으로 다항식, 로그 및 삼각법과 같은 개념을 통합 한 수학 공식을 통해 개발됩니다.

주파수 방정식의 크기, 전기 위상 및 입력과 출력 사이의 타이밍을 결정하기 위해 다른 방정식을 사용할 수 있습니다. 커패시터와 인덕터를 물리적으로 전환하여 고역 통과 버터 워스 필터를 만들 수 있습니다. 회로의 다른 구성은 일반적으로 대역 통과 필터를 생성하는 한편, 대역 정지 장치를 만드는 것도 가능하다. 커패시터 및 인덕터는 상이한 방식으로 혼합되어 원하는 종류의 필터를 구성 할 수있다. Bessel 및 Chebychev와 같은 여러 다른 종류의 필터가 있으며, 응답 속도와 주파수 강도 손실 또는 감쇠가 다른 특징이 있습니다.

저역 통과 버터 워스 필터와 같은 다양한 디자인을 구축하려면 일반적으로 수학 기술이 필요합니다. 수치 공식은 일반적으로 차단 주파수와 같은 필터의 특성을 결정하는 데 도움이됩니다. 그러나 인터넷에는 Butterworth 필터를 처음 구축하는 모든 사람을 위해 이러한 계산을 자동으로 수행 할 수있는 도구가 있습니다. 저역 통과 유형은 전자 시스템 설계를위한 프로토 타입 회로를 사용하여 생성 할 수 있으며, 대부분 이러한 필터를 제작하는 데 경험이 필요하지 않습니다.