Приложение Л (справочное). Дополнительные требования к наборам полосовых фильтров со сдвинутой полосой пропускания

Приложение Л
(справочное)

Дополнительные требования к наборам полосовых фильтров со сдвинутой полосой пропускания

Л.1 Общие положения

Л.1.1 Фильтры, описываемые настоящим приложением, следует называть фильтрами октавными или на долю октавы со сдвинутой полосой пропускания. Такие фильтры предназначены для использования в комбинации со стандартными фильтрами, описанных в основной части стандарта, для более точного анализа различных тональных сигналов.

В том случае, если частота сигнала попадает на границу полосы пропускания соседних стандартных фильтров или изменяется так, что за время измерения попадает в полосы пропускания разных фильтров, измеренные спектры будут малопригодны для идентификации тонов. Одним из вариантов решения этой проблемы является применении набора вспомогательных фильтров, центральные частоты которых сдвинуты на половину ширины пропускания фильтров основного набора. Для систем реального времени такое решение может быть более предпочтительным, чем использование обычных стандартных фильтров с более высоким значением показателя ширины полосы.

Л.1.2 Фильтры со сдвинутой полосой пропускания следует применять только в комбинации с соответствующим набором стандартных фильтров.

Л.1.3 Центральные частоты фильтров со сдвинутой полосой пропускания должны быть равны граничным частотам стандартных фильтров от верхней граничной частоты самого низкочастотного фильтра набора до нижней граничной частоты самого высокочастотного фильтра.

Л.1.4 При испытаниях фильтров со сдвинутой полосой пропускания должен применяться в качестве опорного уровня сигнала тот же уровень, что и для соответствующего набора стандартных фильтров.

Л.2 Требования к фильтрам со сдвинутой полосой пропускания

Л.2.1 Центральные частоты (точные и номинальные)

Л.2.1.1 Центральные частоты фильтров должны быть равны граничным частотам стандартных фильтров от верхней граничной частоты самого низкочастотного фильтра набора до нижней граничной частоты самого высокочастотного фильтра.

Л.2.1.2 Для набора стандартных фильтров с нечетным показателем ширины полосы, точные центральный частоты которых заданы формулой (2), где x = x _s, ..., x _e, точные центральные частоты соответствующего набора фильтров со сдвинутой полосой пропускания должны определяться следующим выражением:

,

(Л.1)

где y = x _s, ..., x _e - 1, а величины b, x _s, x _e равны соответствующим значениям набора стандартных фильтров.

Л.2.1.3 Для набора стандартных фильтров с четным показателем ширины полосы, центральные частоты которых заданы формулой (3), где x = x _s, ..., x _e, точные центральные частоты f _m,1/2 соответствующего набора фильтров со сдвинутой полосой пропускания должны определяться следующим выражением:

,

(Л.2)

где y = x _s, ..., x _e - 1, а величины b, x _s, x _e равны соответствующим значениям набора стандартных фильтров.

Л.2.2 Граничные частоты

Л.2.2.1 Нижняя и верхняя границы полосового фильтра со сдвинутой полосой пропускания должны совпадать с точными центральными частотами ближайших предшествующего и последующего стандартных фильтров для того же показателя ширины полосы:

(Л.3)

и

,

(Л.4)

где f ₁ - нижняя граничная частота;

f ₂ - верхняя граничная частота;

G - октавное отношение частот, задаваемое формулой (1);

f _m,1/2 - точная центральная частота фильтра со сдвинутой полосой пропускания, определяемая по формуле (Л.2) или (Л.3).

Л.2.2.2 Относительная ширина полосы фильтра со сдвинутой полосой пропускания задается как .

Л.2.3 Основное и относительное затухание

Л.2.3.1 При определении и измерении характеристик фильтров со сдвинутой полосой пропускания относительная частота должна определяться как .

Л.2.3.2 Для любой относительной частоты затухание фильтра рассчитывают по формуле (7) 5.8.1.

Л.2.3.3 Основное затухание фильтров со сдвинутой шириной полосы пропускания должно совпадать с основным затуханием соответствующих стандартных фильтров, в комбинации с которыми они применяются.

Л.2.3.4 Относительное затухание фильтра для любой относительной частоты рассчитывают по формуле (8) 5.10.1. Относительное затухание фильтров со сдвинутой полосой пропускания должно удовлетворять требованиям для стандартных фильтров с тем же показателем полосы пропускания, в комбинации с которыми они используются. Пределы допуска при этом принимают согласно классу соответствующих стандартных фильтров.

Л.2.4 Относительная эффективная ширина полосы пропускания

Л.2.4.1 Относительная эффективная ширина и опорная относительная эффективная ширина полосы фильтров со сдвигом полосы пропускания должна быть определена согласно 5.11.

Л.2.4.2 Отклонение эффективной ширины полосы пропускания должно быть определено по формуле (15) 5.12.1. Пределы допуска при этом принимают согласно классу соответствующих стандартных фильтров, с которыми используют фильтры со сдвинутой полосой пропускания.

Л.2.5 Линейный рабочий диапазон

Л.2.5.1 Фильтры со сдвинутой полосой пропускания должны иметь такое же количество диапазонов уровней, что и стандартные фильтры, в комбинации с которыми они применяются. Требования к перекрытию линейных рабочих диапазонов различных диапазонов уровней следует принимать согласно 5.13.5 с учетом класса соответствующих стандартных фильтров.

Л.2.5.2 Фильтры со сдвинутой полосой пропускания должны иметь тот же опорный диапазон уровней, что и соответствующие стандартные фильтры.

Л.2.5.3 Требования к линейному рабочему диапазону фильтров со сдвинутой полосой пропускания следует принимать согласно 5.13.1, 5.13.2, 5.13.3, 5.13.4 для класса соответствующих стандартных фильтров.

Л.2.6 Работа в режиме стационарной системы

Если набор стандартных фильтров удовлетворяет требованиям 5.14.1-5.14.3 для работы в режиме стационарной системе, то соответствующий ему набор фильтров со сдвинутой полосой пропускания должен удовлетворять этим требованиям.

Л.2.7 Суммирование выходных сигналов

Для синусоидального входного сигнала любой частоты, лежащей между центральными частотами двух соседних октавных фильтров или фильтров на долю октавы со сдвинутой полосой пропускания, пределы допуска для разности между уровнем входного сигнала минус основное затухание и уровнем суммы среднеквадратичных значений выходных сигналов смежных фильтров с заданной шириной полосы должны быть в пределах от 0,8 до минус 1,8 дБ для приборов класса 1 и от 1,8 до минус 3,8 дБ - для приборов класса 2.