Voor ELEPEE10 moest er in een groep van 4 een audioversterker gebouwd worden. Deze moest aan een aantal eisen voldoen, waaronder:
2 mono inputs
mixer
1 mono output @1Wrms
3-bands EQ
VU-meter met min. 8 trappen
gewicht =< 1000gr
volume (inhoud) =< 1500cm3
Het deelsysteem dat ik toegewezen kreeg was Equalizer & Mastervolume. Ik wilde een EQ bouwen die goed klonk, dus besloot ik onderzoek te doen naar filters van hogere ordes en frequentieresponses. Zo was ik uiteindelijk gekomen op Butterworth-filters. Dit type filter heeft de meest vlakke frequentierespons i.e. de frequenties die doorgelaten worden, hebben ongeveer dezelfde amplitude over de gehele bandbreedte.
Chebyshev filters hebben een steilere roll-off (helling), wat ervoor zorgt dat de frequenties buiten de doorlaatband harder gedempt worden, maar de frequentierespons van dit type filters heeft een ripple in de doorlaatband of stopband. Een Elliptische of Cauer filter heeft dit ook, maar bij dit type filter is de ripple aanwezig in de doorlaatband en stopband.
Het verbeteren van de roll-off van een Butterworth filter is vrij simpel; Een Butterworth filter van de n-de orde heeft een helling van -20n dB/decade bij laag- en hoogdoorlaatfilters, en -10•n dB/decade bij banddoorlaatfilters. Hierbij geldt dat hoe hoger de orde, hoe steiler de helling is, maar hoe meer filter elementen (secties) er nodig zullen zijn.
Om een filter van de 4e orde te maken, kunnen er twee filters van de 2e orde in serie gezet worden. Voor lowpass en highpass Butterworth filters van de 2e orde gelden de volgende formules, [Hank,2007]:
Waarbij K de versterkingsfactor is.
dan geldt [James,1999]: