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Digitale FIR-Frequenzweichen in Multigrid-Frequenzabtaststruktur

Tag / Zeit: 16.08.2021, 16:00-16:40
Typ: Poster
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Information: Die Poster sind von Montag morgen bis Mittwoch nachmittag in der Mall bzw. hier als PDF im jeweiligen Posterbeitrag einsehbar. Das Posterforum zu diesen Postern findet am Montag von 16:00 - 16:40 Uhr im hier angegebenen Saal statt. Für weiterführende Diskussion verabreden Sie sich bitte mit der/dem jeweiligen Autor(in) am Poster oder nutzen Sie die Chatfunktion im virtuellen Posterausstellungsraum. Dieser steht bis Montag ca. 18:00 Uhr zur Verfügung.
Zusammenfassung: Digitale Frequenzweichen für Mehrwegelautsprecher oder für Mikrophonarrays in Subarray-Technik werden meist mit rekursiven Filtern, IIR Systemen, z.B. mit Potenzfiltern realisiert, was einen geringen Bedarf an digitaler Signalverarbeitung DSV ermöglicht. Dem Ingenieur stehen mittlerweile hohe Leistungen an DSV zu geringen Kosten zur Verfügung, nicht nur mit klassischen Signalprozessoren, sondern auch mit leistungsfähigen Mikrocontrollern wie z.B. ARM-M7, die sogar Gleitkommaarithmetik mit FPUs bieten, oder mit FPGAs. So sind auch nichtrekursive Filter, FIR-Systeme, trotz des erheblich höheren Rechenaufwands realisierbar. Mit diesem Beitrag schlagen wir FIR-Systeme unter Nutzung der Frequenzabtastung, Abtastung mit der diskreten Fouriertransformation, sowohl für den Filterentwurf als auch für die Filterrealisierung mit Kammfilter und Resonatorbank vor, die wir mit einer Multigrid-Struktur aufbauen, die das mit dem Wegfall von Dezimatoren und Interpolatoren aufwandsgünstige Pendant zu Multiratensystemen im Zeitbereich darstellt. Die Multigridstruktur ist die Methode, die lineare Frequenzskala der Frequenzabtastung mit der nichtlinearen Frequenzskala des Gehörs in Einklang zu bringen. Unsere Vorgehensweise erlaubt die Erzielung hoher Selektivität auch im sonst kritischen Tieftonbereich, wenn es gewünscht wird, die Linearphasigkeit der Frequenzweiche, ein sehr einfaches Filterentwurfsverfahren, Allpasscharakteristik wahlweise für Betrags- oder Leistungsfrequenzgang und das direkte Einbinden einer Frequenzgangsentzerrung in die Weiche selbst. Die Frequenzgangsentzerrung kann mit geringstem Aufwand über die DFT-Koeffizienten im Betrieb angepasst werden.