Kerbfilter
Ein Kerbfilter (englisch notch filter) ist ein elektronischer Filter, mit dem Frequenzen innerhalb eines engen Frequenzbereiches ausgefiltert werden können. Anschaulich wird eine Kerbe in das Frequenzdiagramm eingefügt.
Kerbfilter stellen einen besonders schmalbandigen Typ von Bandsperrfilter dar, welche in der Übertragungsfunktion nur eine Nullstelle aufweisen und damit nicht ein breites Frequenzband, sondern idealerweise genau eine Frequenz möglichst stark dämpfen.
Anwendung
Kerbfilter finden Anwendung als „Säuberungsfilter“ in der Hoch- und Zwischenfrequenztechnik, beispielsweise in Funkempfängern. In der Niederfrequenztechnik werden sie ebenso verwendet, wenn besonders schmalbandige Wirkung erwünscht ist, z. B. in der Audiotechnik. Diese Notch-Filter haben einen großen Gütefaktor (Q-Faktor), entsprechend einer kleinen Bandbreite.
In der Musikelektronik gibt es Kerbfilter auch als durchstimmbare, in der Frequenz regelbare Bandsperren. Damit können unerwünschte Rückkopplungen und Störfrequenzen abgeschwächt werden, indem der Signalpegel der entsprechenden Frequenz abgesenkt wird. Um eine zu entfernende, störende Stelle in einem Musikstück leichter finden zu können, empfiehlt es sich, das Filter auf schmale Präsenzanhebung zu stellen und dann zu hören, an welcher Stelle die Frequenz besonders aufdringlich wirkt. Dann schaltet man auf „Notch“ um und entfernt diesen schmalen Fehlerbereich.
Besondere Verwendungen
- bei modernen Powerline-Netzen, um empfindliche Kurzwellenanwendungen vom Powerline-Signal freizuhalten
- bei der Regelung von Piezo-Aktoren, um deren Resonanzfrequenz zu unterdrücken und die Bandbreite des Regelkreises zu erhöhen.
- in der Messtechnik, um bei Laser-induzierter Raman-Streuung (LRS) das störende Rayleigh-Signal auszublenden
- in Hochfrequenzempfangsstufen (Radio-Funkempfänger) als Sperrfilter für unerwünschte Frequenzen (etwa Interferenzen)
- in UKW-Empfängern zur Filterung des Pilottones; ebenso in Kassettenrekordern zur Filterung dieses Pilottones (MPX-Filter)
- in der Medizintechnik, beispielsweise bei der EKG- oder EEG-Aufzeichnung
- bei älteren Hörgerätemodellen zur Verringerung der Rückkopplungsneigung
- in Messgeräten, um störende Anteile der Netzfrequenz zu unterdrücken
- in GNSS-Empfängern zur Unterdrückung von Störsignalen
Literatur
- Roland Enders: Das Homerecording Handbuch. 3. Auflage. Carstensen Verlag, München 2003, ISBN 3-910098-25-8.
- Thomas Görne: Tontechnik. 1. Auflage. Carl Hanser Verlag, Leipzig 2006, ISBN 3-446-40198-9.
Auf dieser Seite verwendete Medien
Autor/Urheber: Alessio Damato, Lizenz: CC BY-SA 3.0
the frequency response of a digital filter to remove the 50Hz mains hum. I created it with the following Matlab code:
N=20000; %resolution
fmax=20000; %max frequency of audible sound [Hz]
[num,den] = iirnotch(50/fmax,10/fmax);
[H,F]=freqz(num,den,N,2*fmax);
H=20*log10(abs(H));
semilogx(F,H,'LineWidth',2);
axis([10 fmax -20 5]);
xlabel('frequency [Hz]');
ylabel('amplitude [dB]');
grid on;