Hvad er Pole i et filter?

Musikbranche og ophavsrettigheder, musikteori, artister, sange og videoer, butikker.
Brugeravatar
bredal187
Forum Superstar
Forum Superstar
Indlæg: 2070
Sted: Frederiksberg

Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 5. okt 2018, 19:38

Jeg kan simpelthen ikke finde en guide eller et billede der kan forklarer / vise hvad der menes med pole i forhold til filtre.

Er det den enkelte spids der sidder for enden af en slope (cut off freq) eller er den hvor der slopes eller....? Hvad betyder det når der er flere? Altså, 4 pole filtre?


Hjælp mig og allerhelst med noget visuelt :-)
WebudviklerHjemmesider til alleCall me, maybe?
Brugeravatar
Christoffer I. N.
Lydmaskinist
Lydmaskinist
Indlæg: 27171
Sted: Hørsholm

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 5. okt 2018, 19:55

4 pole filter er et 24db pr. oktav filter. 2 poles er 12dB. En pole er 6dB plus eller minus i den retning du nu vil regne. Dermed kan du regne dig frem til at et 96dB/oct filter er et 16 pole filter.

Så det er udelukkende en forklaring på stejlheden af filteret. Mangler du noget visuelt så find en EQ frem hvor du kan se et 12dB cut filter og et 24dB filter. Så kan du se forskellen på stejlheden.
Brugeravatar
DUBTEMPLE
Forum Donator
Forum Donator
Indlæg: 4324
Sted: DK/SE

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 5. okt 2018, 19:57

Poles er flanke-stejlhed, eller "Q" ,.. -6 dB/octave pr. pole, så et 2 pole er altså 12 dB/oct

Gætter på ordet "pole" stammer fra alm. analog filter-teknik da det mest basis RL / RC-led har lige netop -6dB/oct
Brugeravatar
Christoffer I. N.
Lydmaskinist
Lydmaskinist
Indlæg: 27171
Sted: Hørsholm

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 5. okt 2018, 19:59

Jeg kan uddybe lidt. Har du samme filter-design i en 12 og 24dB udgave, kan du også høre at 24dB udgaven fjerner mere, hvilket du kan se i mit forslag om EQ sammenligningen.
Brugeravatar
DUBTEMPLE
Forum Donator
Forum Donator
Indlæg: 4324
Sted: DK/SE

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 5. okt 2018, 20:06

Jammen ,.. så lad os da lige harpe det helt til bunds :-)

https://sound.stackexchange.com/questio ... o-a-filter

RC/RL relationen jeg nævnte gennemgås her





Brugeravatar
bryla
Lydmaskinist
Lydmaskinist
Indlæg: 10262
Sted: Esbjerg

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 5. okt 2018, 20:07

Navnet har ikke noget at gøre med filtrets stejlhed men antallet af 'pæle' i en Laplace Transform:
The name (in this context) is a consequence of a powerful mathematical operation called a 'Laplace Transform'. This transform, while difficult to describe in words, is a convenient operation that allows mathematicians to analyse the responses of linear systems when they are presented with audio signals (as for 'linear systems' and the maths involved... no, don't even dream of asking!) Anyway, the term 'pole' comes about because, when you represent an RC filter using a graph in the 'Laplace Transform domain', it looks like a flat sheet of rubber with a tent-pole pushing it sharply upwards at some point. A single 6dB/octave RC filter has one such 'tent-pole', and is therefore called a '1-pole' filter; a 12dB/octave filter has two 'poles'... and so on. Therefore, if you want to create a passive 24dB/octave filter with a single cutoff frequency for each of its four elements, it would seem safe to assume that would you want all the poles in the same place in the graph. And, for once, intuition is correct. Unfortunately, as I've already explained, achieving this using passive components is all but impossible because, when we cascade the sections, they interact and no longer function as they would in isolation. So, instead of the perfect 24dB/octave response of Figure 10, the cutoff frequency for each section is different, and the amplitude response of our transfer function has four 'knees', as shown in Figure 11.

Læs mere her, selvom Figure 11 ikke er der længere: https://www.soundonsound.com/techniques/further-filters
Brugeravatar
bryla
Lydmaskinist
Lydmaskinist
Indlæg: 10262
Sted: Esbjerg

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 5. okt 2018, 20:09

En 2-pols (12dB) Laplace Transform:
Billede
Brugeravatar
DUBTEMPLE
Forum Donator
Forum Donator
Indlæg: 4324
Sted: DK/SE

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 5. okt 2018, 20:25

Godt link til SOS !

Anyway, flere poler giver størrer stejlhed, som basis, men det med interact og flere "knees" er korrekt hvis RC stackes som vist

Dernæst kommer den aktive verden, hvor der typpisk bygges omkring op-amps, samt endelig digital-filtrering hvor ideel opførsel og højt Q bliver nemmere at opnå hvis man forstår matematikken bag, (hvilket desværre er sort for mig)
Brugeravatar
Christoffer I. N.
Lydmaskinist
Lydmaskinist
Indlæg: 27171
Sted: Hørsholm

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 5. okt 2018, 20:53

Man lærer heldigvis ikke om Laplace transformering på teknisk skole. :-D
Brugeravatar
DUBTEMPLE
Forum Donator
Forum Donator
Indlæg: 4324
Sted: DK/SE

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 5. okt 2018, 21:24

Christoffer I. N. skrev:Man lærer heldigvis ikke om Laplace transformering på teknisk skole. :-D


Heller ikke her, det var yderst mainstream ind på Fabriksvej :)

Men sad i min læretid, hos Brüel & Kjær, var super motiveret, og fik hjælp fra noge af de helt store, til at forstå bl.a. FFT og Gyratorer til bunds

Jeg har måttet erkende at jeg er halvdum :-)
Brugeravatar
Christoffer I. N.
Lydmaskinist
Lydmaskinist
Indlæg: 27171
Sted: Hørsholm

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 5. okt 2018, 21:26

Var du iøvrigt i Nærum? Jeg var i lære og senere ansat som elektronik fagtekniker ca. 2 minutter fra B&K i Nærum, fra 2007 til 2012.
Brugeravatar
DUBTEMPLE
Forum Donator
Forum Donator
Indlæg: 4324
Sted: DK/SE

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 5. okt 2018, 21:42

Christoffer I. N. skrev:Var du iøvrigt i Nærum? Jeg var i lære og senere ansat som elektronik fagtekniker ca. 2 minutter fra B&K i Nærum, fra 2007 til 2012.


Yep, Nærum, lige netop da det begyndte at gå ned ad bakke for firmaet skægt nok :dollargrin: (mener det var 1988 jeg forlod stedet)

Var i afd 74, slut-justerede de store 2032, udviklingsafdelingen, og afd 61 hvor bl.a. "Filter-Flemming" forsøgte at hjælpe mig med teori/matematik

Trods alt var det sgu en rigtig god tid ,.. føler mig priviligeret ved at have været der ,.. selvom jeg er langt fra branchen i dag
MarkBass
Ass. tekniker
Ass. tekniker
Indlæg: 136
Sted: Nyborg

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 5. okt 2018, 22:56

Nej hvor sjov; jeg var der i slut 70'serne i afd 52 (som jeg husker det) hvor vi fejl-fandt og slut-justerede på bl.a. 2010...; og som du Dubtempel i afd. 2..... Var med til at udvikle switching power supply og digitale interfaces...Jeg husker det også som en god tid..:-)
Brugeravatar
bredal187
Forum Superstar
Forum Superstar
Indlæg: 2070
Sted: Frederiksberg

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 6. okt 2018, 09:17

DUBTEMPLE skrev:Jammen ,.. så lad os da lige harpe det helt til bunds :-)

https://sound.stackexchange.com/questio ... o-a-filter

RC/RL relationen jeg nævnte gennemgås her







Jeg fandt godt de her videoer, men de er simpelthen for tekniske. Jeg er slet ikke matematisk "uddannet"! :(
WebudviklerHjemmesider til alleCall me, maybe?
Brugeravatar
bredal187
Forum Superstar
Forum Superstar
Indlæg: 2070
Sted: Frederiksberg

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 6. okt 2018, 09:22

I er alt for tekniske / jeg er alt for dum.

...men det handler om stejlheden på filteret og jo flere poles jo skarpere stejlhed?
WebudviklerHjemmesider til alleCall me, maybe?
Brugeravatar
Joachip
Forum Superstar
Forum Superstar
Indlæg: 1469
Sted: Vesterbro

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 6. okt 2018, 09:23

Ja som regel. Ihvertifald i de typiske scenarier du vil komme ud for i typisk audio-brug. Men egentlig betyder det mere noget i retning af "hvor kompliceret filterets design er".

Så antallet af poler plejer (i typisk lydteknisk sammenhæng) som regel at betyde hvor stejlt et filter er, men det kan godt snyde lidt. Et lowpass filter er ikke bare et lowpass filter. Der er forskellige slags! Et chebyshew-lowpass filter på 4 poler (24 dB/okt) lyder f.eks. meget stejlere end et bessel-filter på 4 poler (også 24 dB/okt). Det tager mere fat. Til gengæld gør det også en masse andre sære ting, så det er ikke nødvendigvis lykken. Butterworth er et sted midt imellem, og er som regel et godt valg til audio.
Senest rettet af Joachip 6. okt 2018, 09:26, rettet i alt 1 gang.
Brugeravatar
bredal187
Forum Superstar
Forum Superstar
Indlæg: 2070
Sted: Frederiksberg

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 6. okt 2018, 09:25

Fedt.

Måske skulle Holger lave en video om filtre i forhold til musik på Gear Grotto. Der mangler nogle videoer på hans kanal :-D
WebudviklerHjemmesider til alleCall me, maybe?
Brugeravatar
bryla
Lydmaskinist
Lydmaskinist
Indlæg: 10262
Sted: Esbjerg

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 6. okt 2018, 09:35

Sorry! I praksis er antal poler=stejlhed på filter.
Troede du spurgte til hvor navnet kom fra :)
Brugeravatar
Holger
Audio Alchemist
Audio Alchemist
Indlæg: 33077
Sted: Fyn

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 6. okt 2018, 10:09

Joachip skrev:Ja som regel. Ihvertifald i de typiske scenarier du vil komme ud for i typisk audio-brug. Men egentlig betyder det mere noget i retning af "hvor kompliceret filterets design er".

Så antallet af poler plejer (i typisk lydteknisk sammenhæng) som regel at betyde hvor stejlt et filter er, men det kan godt snyde lidt. Et lowpass filter er ikke bare et lowpass filter. Der er forskellige slags! Et chebyshew-lowpass filter på 4 poler (24 dB/okt) lyder f.eks. meget stejlere end et bessel-filter på 4 poler (også 24 dB/okt). Det tager mere fat. Til gengæld gør det også en masse andre sære ting, så det er ikke nødvendigvis lykken. Butterworth er et sted midt imellem, og er som regel et godt valg til audio.

Så hellere et Bessel (Thiran?), som alternativ til Butterworth.
Brugeravatar
Joachip
Forum Superstar
Forum Superstar
Indlæg: 1469
Sted: Vesterbro

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 6. okt 2018, 12:18

Bessel tager bare ikke særligt hårdt fat, så derfor kan man ende med at skulle bruge et endnu stejlere filter end ellers. Og det har også sine ulemper.

Det lyder også anderledes, så det er også en smagssag.
Brugeravatar
Holger
Audio Alchemist
Audio Alchemist
Indlæg: 33077
Sted: Fyn

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 6. okt 2018, 12:24

Det tager ikke særlig meget fat nej, men til gengæld bevarer det waveshapen bedre i bunden. Jeg bruger det en gang i mellem i mit eget filter.

Og ja, det er absolut en smagssag og afhænger komplet af situationen.
Brugeravatar
DUBTEMPLE
Forum Donator
Forum Donator
Indlæg: 4324
Sted: DK/SE

Re: Hvad er Pole i et filter?

Indlæg Skrevet: 6. okt 2018, 12:56

MarkBass skrev:Nej hvor sjov; jeg var der i slut 70'serne i afd 52 (som jeg husker det) hvor vi fejl-fandt og slut-justerede på bl.a. 2010...; og som du Dubtempel i afd. 2..... Var med til at udvikle switching power supply og digitale interfaces...Jeg husker det også som en god tid..:-)


Yep sjovt :-) Husker ikke afd 52, glemte at nævne afd 45, og "kallibreringen", sidste hånd på "udbredt meter" m.m. før de blev fløjet ud i verden

Ku have slæbt mig igennem teknikum bagefter, men det var der ikke mening med, eller stil over, når man ikke er specielt begavet i den retning

Tilbage til "Branche & Teori"

Hvem er online

Brugere der læser dette forum: Exabot [Bot] og 1 gæst