बैंड-स्टॉप फ़िल्टर

एक सामान्य आदर्श बैंड-स्टॉप फ़िल्टर, सकारात्मक और नकारात्मक दोनों कोणीय आवृत्ति दिखा रहा है

सिग्नल प्रोसेसिंग में, एक बैंड-स्टॉप फ़िल्टर या बैंड-अस्वीकृति फ़िल्टर एक ऐसा फ़िल्टर होता है जो अधिकांश आवृत्तियों को अपरिवर्तित करता है, लेकिन एक विशिष्ट श्रेणी में उन्हें बहुत कम स्तर तक क्षीण कर देता है। यह एक बैंड-पास फिल्टर के विपरीत है। एक नौच फिल्टर एक संकीर्ण स्टॉपबैंड (उच्च क्यू कारक ) के साथ एक बैंड-स्टॉप फिल्टर है।

नैरो नॉच फिल्टर (ऑप्टिकल) का उपयोग रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी, लाइव साउंड रिप्रोडक्शन (सार्वजनिक उद्घोषणा प्रणाली, या पीए (PA) सिस्टम) और इंस्ट्रूमेंट प्रवर्धकरों (विशेष रूप से ध्वनिक गिटार, मैंडोलिन, बास इंस्ट्रूमेंट प्रवर्धकर, आदि जैसे ध्वनिक उपकरणों के लिए प्रवर्धक या पूर्व-प्रवर्धक) में किया जाता है। बाकी फ़्रीक्वेंसी स्पेक्ट्रम (इलेक्ट्रॉनिक या सॉफ़्टवेयर फ़िल्टर) पर थोड़ा ध्यान देने योग्य प्रभाव होने पर, ऑडियो फीडबैक को कम करने या रोकने के लिए। अन्य नामों में "बैंड लिमिट फिल्टर", "टी-नॉच फिल्टर", "बैंड-एलिमिनेशन फिल्टर" और "बैंड-रिजेक्ट फिल्टर" सम्मिलित हैं।

आमतौर पर, स्टॉपबैंड की चौड़ाई 1 से 2 दशक होती है (अर्थात, क्षीणन की उच्चतम आवृत्ति 10 से 100 गुना कम आवृत्ति की क्षीणन होती है)। हालाँकि, ऑडियो बैंड में, एक नॉच फ़िल्टर में उच्च और निम्न आवृत्तियाँ होती हैं जो केवल अर्द्धस्वर (सेमीटोन) अलग हो सकती हैं।

एक साधारण बैंड-स्टॉप फ़िल्टर का सामान्य विद्युत योजनाबद्ध

गणितीय विवरण

बैंड-स्टॉप फ़िल्टर को कम-पास और उच्च-पास फ़िल्टर के संयोजन के रूप में दर्शाया जा सकता है यदि बैंडविड्थ पर्याप्त विस्तृत है कि दो फ़िल्टर बहुत अधिक इंटरैक्ट नहीं करते हैं। एक अधिक सामान्य दृष्टिकोण कम-पास प्रोटोटाइप फ़िल्टर के रूप में डिज़ाइन करना है जिसे बाद में बैंडस्टॉप में परिवर्तित किया जा सकता है। दिखाए गए साधारण नॉच फिल्टर का सीधे विश्लेषण किया जा सकता है। स्थानांतरण फलन है,

$H(s)={\frac {s^{2}+\omega _{z}^{2}}{s^{2}+{\frac {\omega _{p}}{Q}}s+\omega _{p}^{2}}}$ यहां $\omega _{z}$ शून्य वृत्तीय आवृत्ति है और $\omega _{p}$ ध्रुव वृत्ताकार आवृत्ति है। शून्य आवृत्ति कटऑफ आवृत्ति है और $\omega _{p}$ नौच फिल्टर का प्रकार सेट करता है: मानक नौच जब $\omega _{z}=\omega _{p}$, लो-पास नॉच ($\omega _{z}>\omega _{p}$) और उच्च-पास नौच ($\omega _{z}<\omega _{p}$) फिल्टर। $Q$ क्यू-कारक को दर्शाता है। मानक नौच फिल्टर के लिए सूत्रीकरण को फिर से लिखा जा सकता है

$H(s)={\frac {s^{2}+\omega _{0}^{2}}{s^{2}+\omega _{c}s+\omega _{0}^{2}}},$ कहाँ पे $\omega _{0}$ केंद्रीय अस्वीकृत आवृत्ति है और $\omega _{c}$ अस्वीकृत बैंड की चौड़ाई है।

उदाहरण

ऑडियो डोमेन में

एंटी-हम फिल्टर

60 हर्ट्ज इलेक्ट्रिक पावर ट्रांसमिशन का उपयोग करने वाले देशों के लिए:

• कम आवृत्ति: 59 हर्ट्ज,
• मध्य आवृत्ति: 60 हर्ट्ज,
• उच्च आवृत्ति: 61 हर्ट्ज।

इसका मतलब है कि 59-61 हर्ट्ज की सीमा को छोड़कर, फ़िल्टर सभी आवृत्तियों को पार कर जाता है। इसका उपयोग 60 हर्ट्ज पावर लाइन से मेन ह्यूम को फ़िल्टर करने के लिए किया जाएगा, हालांकि इसके उच्च हार्मोनिक्स अभी भी मौजूद हो सकते हैं।

उन देशों के लिए जहां पावर ट्रांसमिशन 50 हर्ट्ज पर है, फिल्टर में 49-51 हर्ट्ज रेंज होगी।

रेडियो-आवृत्ति (आरएफ) डोमेन में

शक्ति प्रवर्धकरों की गैर-रैखिकता

पावर प्रवर्धक की गैर-रैखिकता को मापते समय, वाहक आवृत्ति से बचने के लिए एक बहुत ही संकीर्ण नौच फ़िल्टर बहुत उपयोगी हो सकता है। फिल्टर का उपयोग यह सुनिश्चित कर सकता है कि नकली सामग्री का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले स्पेक्ट्रम विश्लेषक की अधिकतम इनपुट शक्ति को पार नहीं किया जाएगा।

वेव ट्रैप

एक नॉच फिल्टर, आमतौर पर एक साधारण एलसी सर्किट, एक विशिष्ट हस्तक्षेप आवृत्ति को हटाने के लिए उपयोग किया जाता है। यह एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग रेडियो रिसीवर के साथ किया जाता है जो एक ट्रांसमीटर के इतने करीब होते हैं कि यह अन्य सभी संकेतों को स्वैप कर देता है। वेव ट्रैप का उपयोग पास के ट्रांसमीटर से सिग्नल को हटाने या बहुत कम करने के लिए किया जाता है।

सॉफ्टवेयर-परिभाषित रेडियो

आज बाजार में कम मूल्य वाले सॉफ्टवेयर-परिभाषित रेडियो (एसडीआर) सीमित गतिशील और ऑपरेटिंग रेंज से ग्रस्त हैं। दूसरे शब्दों में, वास्तविक दुनिया के ऑपरेटिंग वातावरण में, एक एसडीआर को एक मजबूत सिग्नल द्वारा आसानी से संतृप्त किया जा सकता है। विशेष रूप से एफएम प्रसारण संकेत बहुत मजबूत हैं और लगभग हर जगह हैं। ये संकेत एसडीआर को अन्य कमजोर संकेतों को संसाधित करने से रोक सकते हैं। एफएम नॉच फिल्टर एसडीआर अनुप्रयोगों के लिए बहुत उपयोगी हैं और उनकी लोकप्रियता में वृद्धि हुई है।

ऑप्टिकल फ़िल्टरिंग (तरंग दैर्ध्य चयन)

प्रकाशिकी में, स्रोत या संसूचक से चयनित तरंगदैर्घ्य को छानने की कई विधियाँ हैं। वे बिखरने या विनाशकारी हस्तक्षेप_(लहर_प्रचार) पर भरोसा करते हैं।

प्रकीर्णन और विवर्तन द्वारा छनन

एक विवर्तन झंझरी या एक फैलाव प्रिज्म का उपयोग ऑप्टिकल सिस्टम के भीतर प्रकाश की चयनित तरंग दैर्ध्य को चुनिंदा रूप से पुनर्निर्देशित करने के लिए किया जा सकता है।

संचरण झंझरी और प्रिज्म के मामले में, वस्तु से गुजरने वाले पॉलीक्रोमैटिक प्रकाश को तरंग दैर्ध्य के अनुसार पुनर्निर्देशित किया जाएगा। फिर वांछित तरंग दैर्ध्य का चयन करने के लिए एक भट्ठा का उपयोग किया जा सकता है। एक परावर्तक झंझरी का भी उसी उद्देश्य के लिए उपयोग किया जा सकता है, हालांकि इस मामले में प्रकाश संचरित होने के बजाय परावर्तित होता है। सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर इस डिज़ाइन के फ़िल्टर हाई-पास, बैंड-पास या लो-पास हो सकते हैं।

हस्तक्षेप से छानना

वास्तविक सामग्री के साथ प्रकाशिकी का उपयोग करते समय, प्रकाश को विभिन्न तरंग दैर्ध्य में माध्यम के माध्यम से हस्तक्षेप के माध्यम से क्षीण किया जाएगा जिसके माध्यम से प्रकाश चलता है। इस अर्थ में, सामग्री चयन का उपयोग न्यूनतम रूप से क्षीणित तरंग दैर्ध्य के अनुसार प्रकाश को चुनिंदा रूप से फ़िल्टर करने के लिए किया जा सकता है। कुछ हद तक, सभी वास्तविक ऑप्टिकल सिस्टम इस घटना से पीड़ित होंगे।

वैकल्पिक रूप से, एक एकल ऑप्टिकल पथ के साथ परावर्तित प्रकाश के साथ विनाशकारी हस्तक्षेप करने के लिए एक दोलन परावर्तक सतह का उपयोग करना भी संभव है। यह सिद्धांत माइकलसन व्यतिकरणमापी का आधार है।

यह भी देखें

• पैरामीट्रिक तुल्यकारक