Arduino Audio-uitgang (4 / 10 stap)

Stap 4: Low Pass Filter

Het doel van een low-pass filter is te glad uit de uitvoer van de DAC ter vermindering van lawaai.  Met behulp van een low-pass filter op het signaal, u kunt gladstrijken de "stappen" in uw golfvorm terwijl het intact houden van de algehele vorm van de golfvorm (zie fig 4).  Ik gebruikte een eenvoudige RC flow filter overgaan om dit te bereiken: een weerstand en een condensator in serie op grond.  Sluit de weerstand aan het inkomende signaal en de condensator bij grond, het signaal uit de kruising tussen deze twee componenten zullen low-pass gefilterd.  Ik stuurde dit gefilterde signaal in een andere buffer circuit (ik bedraad een versterker op in een configuratie met spanning volgeling) ter bescherming van de gefilterde signaal van om het even welk ladingen verder naar beneden in het circuit.  Zie het schema in figuur 5 voor meer info.

U kunt berekenen de waarden van de condensator en een weerstand die u nodig hebt voor een low pass filter volgens de volgende vergelijking:

cutoff frequentie = 1 / (2 * pi * R * C)

Nyquist van Theroum stelt dat voor een signaal met een sampling rate van x Hz, de hoogste frequentie die kan worden geproduceerd is x / 2 Hz.  U moet uw cutoff frequentie instellen op x / 2Hz (of misschien iets lager afhankelijk van wat je wilt).  Dus hebt u een sampling rate van 40kHz (standaard voor de meeste audio), dan de maximale frequentie die u kunt reproduceren 20kHz (de bovengrens van het hoorbare spectrum is), en de cutoff frequentie van uw low-pass filter ongeveer 20 kHz moet.

Voor een cutoff frequentie van 20.000 Hz en 1kOhm weerstand:
20000=1/(2*3.14*1000*C)
C = ~ 8nF

Aangezien 8nF condensatoren moeilijk zijn te vinden dat ik afgerond tot 0.01uF.  Dit geeft een cutoff frequentie van ongeveer 16kHz.  Kunt u prutsen met verschillende waarden en zie wat u het beste bevalt, ik de neiging om als zwaardere filteren omdat het verwijdert meer ongewenste ruis.