Wat zijn Band-Pass-filters?
Apparaten die een signaal accepteren maar alleen bepaalde frequenties binnen die signalen doorlaten, waardoor alle andere worden geblokkeerd, worden banddoorlaatfilters genoemd. Sommige van deze filters zijn elektronisch en kunnen worden gebruikt in audioapparatuur, radioapparatuur of andere soorten circuits. Anderen zijn optisch en laten alleen bepaalde golflengten of frequenties van licht door.
Een banddoorlaatfilter bestaat uit twee filters: een hoogdoorlaatfilter dat frequenties boven een bepaalde drempel doorlaat en een laagdoorlaatfilter dat frequenties onder een bepaalde drempel doorlaat. Een audiofilter dat alleen frequenties tussen 20 en 20.000 Hertz toestaat, omdat deze het typische bereik van het menselijk gehoor vertegenwoordigen, is een goed voorbeeld van een banddoorlaatfilter. Dit filter zou een laagdoorlaatfilter van 20.000 hertz combineren met een hoogdoorlaatfilter van 20 hertz om dit te bereiken.
Elektronische banddoorlaatfilters kunnen in een chip met geïntegreerde schakeling (IC) worden geplaatst of kunnen worden gemaakt van weerstanden en condensatoren of inductoren, hoewel condensatoren in het algemeen de voorkeur hebben. Door de weerstandswaarden van de weerstanden en de capaciteitswaarde van de condensatoren te wijzigen, kan het effectieve oppervlak van het filter worden gewijzigd. Veel filters maken gebruik van variabele weerstanden zodat hun effectieve gebied gemakkelijk door de gebruiker kan worden gewijzigd, waardoor het niet nodig is om ze opnieuw op te bouwen voor kleine aanpassingen.
Een van de belangrijkste uitdagingen bij het filterontwerp is dat de meeste banddoorlaatfilters een geleidelijk effect hebben. Als we het bovenstaande voorbeeld nemen, zou het filter niet alle frequenties onder 20 hertz en boven 20.000 hertz elimineren, maar in plaats daarvan de grootte geleidelijk verminderen. Het geleidelijke effect van het filter kan worden gewijzigd door een meer gecompliceerde structuur, met behulp van extra onderdelen.
Banddoorlaatfilters worden ook gebruikt in de optiekwereld, hoewel ze in plaats van alleen bepaalde signaalfrequenties door te laten, alleen bepaalde golflengten van licht doorlaten. Een voorbeeld is een anaglyph rood-blauwe 3D-bril. De rode lens is een banddoorlaatfilter waarmee de rode lichtband kan passeren en de blauwe lens laat alleen de blauwe lichtband door. Astronomen gebruiken bijvoorbeeld ook band-pass filters om alleen naar ultraviolet of infrarood licht van verre sterren en sterrenstelsels te kijken om de kosmos beter te begrijpen.