全通濾波器的特點(diǎn)

全通濾波器的特點(diǎn)

1、頻率響應(yīng)

比如，低通濾波器會(huì)衰減高頻信號(hào)。低通濾波器有一個(gè)截止頻率，這個(gè)頻率是濾波器允許通過(guò)的信號(hào)的分界線(xiàn)，低于截止頻率的信號(hào)成分可以基本不受影響的通過(guò)，而高于截止頻率的信號(hào)被衰減而不能順利通過(guò)。正因?yàn)檫@種濾波器能過(guò)通過(guò)低頻信號(hào)，所以被稱(chēng)為低通濾波器。

和低通濾波器類(lèi)似：高通濾波器允許通過(guò)頻率超過(guò)截止頻率的信號(hào)，而低于截止頻率的信號(hào)被衰減；帶通濾波器有兩個(gè)截止頻率，兩個(gè)截止頻率之間的信號(hào)被允許通過(guò)，兩個(gè)截止頻率之外的信號(hào)被衰減；帶阻濾波器也有兩個(gè)截止頻率，和帶通濾波器相反，被衰減的是兩個(gè)截止頻率之間的信號(hào)，兩個(gè)截止頻率之外的信號(hào)可以通過(guò)。

與前面所說(shuō)的幾種濾波器不同，全通濾波器具有平坦的頻率響應(yīng)，也就是說(shuō)全通濾波器并不衰減任何頻率的信號(hào)。由此可見(jiàn)，全通濾波器雖然也叫做濾波器，但它并不具有通常所說(shuō)的濾波作用，大概正是因?yàn)檫@個(gè)緣故，有些教科書(shū)上寧愿用全通網(wǎng)絡(luò)這個(gè)詞，而不叫它全通濾波器。

2、相位

全通濾波器（APF）雖然并不改變輸入信號(hào)的頻率特性，但它會(huì)改變輸入信號(hào)的相位。利用這個(gè)特性，全通濾波器可以用做延時(shí)器、延遲均衡等。實(shí)際上，常規(guī)的濾波器（包括低通濾波器等）也能改變輸入信號(hào)的相位，但幅頻特性和相頻特性很難兼顧，使兩者同時(shí)滿(mǎn)足要求。全通濾波器和其他濾波器組合起來(lái)使用，能夠很方便的解決這個(gè)問(wèn)題。

3、延遲

在通訊系統(tǒng)中，尤其是數(shù)字通訊領(lǐng)域，延遲均衡是非常重要的。不夸張的說(shuō)，沒(méi)有延遲均衡器，就沒(méi)有現(xiàn)在廣泛使用的寬帶數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。延時(shí)均衡是全通濾波器最主要的用途，全世界所有生產(chǎn)出來(lái)的全通濾波器，估計(jì)有超過(guò)90%的全通濾波器被用于相位校正，因此全通濾波器也被（不準(zhǔn)確的）被稱(chēng)為延遲均衡器。

4、相位失真

一般來(lái)說(shuō)，大家認(rèn)為信號(hào)的相位失真在聽(tīng)感上是基本聽(tīng)不出來(lái)的，或者說(shuō)基本不影響聽(tīng)感的，所以，一直沒(méi)有將相位失真作為對(duì)擴(kuò)聲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)之一來(lái)進(jìn)行考量。實(shí)際上，聲頻電信號(hào)在音響設(shè)備中傳輸會(huì)帶來(lái)一定的相位失真，尤其是設(shè)備的頻率帶寬不足的情況下，電路本身對(duì)不同頻率（基波和各次諧波）的信號(hào)會(huì)產(chǎn)生不同附加相移，從而引起信號(hào)的相位失真。如果設(shè)備中對(duì)聲頻信號(hào)處理中用上了（高通、低通、帶通、帶阻）濾波器或頻率均衡器（其實(shí)就是利用帶通濾波器來(lái)達(dá)到目的的）來(lái)調(diào)整信號(hào)的幅頻特性，那么產(chǎn)生的附加相移就會(huì)更嚴(yán)重，尤其是在截止頻率附近，其相位失真更嚴(yán)重。在空間傳輸過(guò)程中，不同頻率的聲波移動(dòng)相同的距離，產(chǎn)生的相位移是不同的，相移與頻率成正比，例如傳輸距離為3.4m，對(duì)于50Hz的聲波來(lái)說(shuō)是移動(dòng)了半個(gè)波長(zhǎng)（1π弧度，或者說(shuō)180°），對(duì)于100Hz的聲波來(lái)說(shuō)是移動(dòng)了1個(gè)波長(zhǎng)（2π弧度，或者說(shuō)360°），而對(duì)200Hz的聲波來(lái)說(shuō)是移動(dòng)了2個(gè)波長(zhǎng)（4π弧度，或者說(shuō)720°）。只有這樣才能使聲音信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸后的波形不發(fā)生變化，即保持原來(lái)的音色。