hoogdoorlaatfilters

Een hoogdoorlaatfilter is een filter dat frequente onderdruking biedt aan signalen onder een bepaalde drempelwaarde en hogere frequenties doorlaat. De drempelwaarde wordt doorgaans uitgedrukt als de cut-off frequentie fc. In de tijd- en frequentiedomeinen wordt zo’n filter gebruikt om lage-frequentiecomponenten, zoals DC-offsets of langzaam variërende ruis, te verwijderen of te verminderen.

Analoge implementaties worden vaak gerealiseerd met een RC-cchakeling (een condensator in serie met het signaal gevolgd door een weerstand naar aarde) of met meer geavanceerde topologieën zoals actieve hoogdoorlaatfilters met op-amps. Digitaal kunnen hoogdoorlaatfilters worden gerealiseerd via IIR- of FIR-structuren, waarbij de uitgang wordt berekend uit huidige en eerdere monsters van de input en output.

Belangrijke eigenschappen zijn onder meer de orde van het filter, die de steilheid van de afname bepaalt (ongeveer 20 dB/decade bij een eerste orde, 40 dB/decade bij een tweede orde, enzovoort), de cut-off frequentie fc en eventuele passband- of stopbandeigenschappen zoals ripple en fasetraging. Het ontwerp kan kiezen uit verschillende respons-types, zoals Butterworth (vlak in de passband), Chebyshev (snellere afname maar ripple) en Bessel (gunstige tijdrespons).

Toepassingen van hoogdoorlaatfilters zijn onder meer het verwijderen van DC-offsets in audio- en elektronische signalen, ruisreductie, pre-processing in beeld- en videosystemen, en als onderdeel van complexere signaalverwerking in telecommunicatie en meetinstrumenten. In vergelijking met laagdoorlaatfilters dienen hoogdoorlaatfilters een tegenovergestelde frequentierespons en tijdsrespons.