Elektrisch filter

In de elektrotechniek is een elektrisch filter een elektronisch netwerk dat gebruikt wordt om signalen, die bijvoorbeeld naar een luidspreker gestuurd worden van ongewenste bijdragen te kuisen.

Deze filters worden ook wel wisselfilters, crossoverfilters, frequentiewissels of scheidingsfilters genoemd.

Deze filters scheiden een elektrisch signaal op in meerdere kleinere banden. Een twee-weg filter scheidt het oorspronkelijke signaal op in een laag-doorlaat en een hoog-doorlaat. Filters met meer dan twee wegen hebben ook nog een band-doorlaat. Resultaat is dat bijvoorbeeld een hogetonen luidspreker beschermd is voor schadelijke lage tonen en dat de vervorming minimaal kan zijn.

De filtering vindt hoofdzakelijk plaats door een stelsel van spoelen en condensatoren. Bij een spoel neemt de impedantie toe naar mate de frequentie toeneemt, waardoor hoge tonen steeds minder doorgelaten worden. Bij een condensator neemt de impedantie juist af naar mate de frequentie stijgt, waardoor lage tonen hier niet door heen kunnen.

Steile filtering

Uitgebreide filters kunnen werken met een steile filtering. Wanneer bijvoorbeeld een basfilter, dat voornamelijk lage tonen doorlaat enkel een spoel bevat, zal een afname van de hoge tonen plaatsvinden met 6 decibel per octaaf. Dit wordt een eerste orde filter genoemd. Wanneer in de signaalweg tussen versterker en luidspreker achter deze spoel een condensator wordt geplaatst ontstaat een tweede orde filtering. Deze heeft een flanksteilheid van 12 dB per octaaf. Bij een derde orde filter staat er weer een spoel achter de condensator in de signaalweg. Een vierde orde filter heeft daar achter weer een condensator tussen de + en de - en filtert met 24 dB per octaaf.

De complexiteit zit hem in het feit dat wanneer de luidsprekers gefilterd worden er faseverschuivingen optreden. Dit komt doordat een spoel vertragend werkt op een signaal, terwijl een condensator juist voor het voort ijlen van een signaal zorgt.

Ook corrigeren filters door middel van weerstanden de rendementverschillen tussen de luidsprekers, en zijn er schakelingen om bepaalde oneffenheden in de frequentiekarakteristiek vlakker te maken. In sommige filters zitten componenten voor fasecorrecties of impendantiecorrecties (nodig bij heftige pieken voor gebruik voor minder stabiele versterkers)