Ist der Phasenwinkel beim Design von Filtern wichtig?

Bei der Auswahl von Werten für Filter habe ich die Phasenwinkeldiagramme immer ignoriert, aber sollte ich dies berücksichtigen, wenn ich beispielsweise ein Hochpassfilter für den Eingang eines Verstärkers oder ein Tiefpassfilter im Rückkopplungsnetzwerk entwerfe? In welchen Situationen ist es wichtig, den Phasenwinkel zu kennen und beim Design zu berücksichtigen?

Was stellt das Signal dar? Wenn es sich um Audio handelt, gibt es klangliche Auswirkungen - dh Sie ändern, wie das Audio klingt.
Stabilität ist ein Problem, und im Audiobereich kann es zu einer hörbaren Verzögerung zwischen Frequenzkomponenten kommen, die gleichzeitig im ungefilterten Signal enthalten sind.
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Das ist weniger meinungsbasiert als vielmehr breit gefächert. Die Antwort lautet: Es kommt auf die Anwendung [des Filters] an. LvW hat Ihnen einige anständige Beispiele gegeben, wenn es darauf ankommt.
Als Kontrast hier ein bekanntes Beispiel, wenn dies nicht der Fall ist : der Linkwitz-Riley-Filter (4. Ordnung), der im Audiobereich weit verbreitet ist.

Antworten (1)

Aus der Systemtheorie wissen wir, dass die negative Steigung des Phasengangs die sogenannte „Gruppenlaufzeit“ des Filters ergibt. Für einige Anwendungen - zB Filterung von Rechtecksignalen - möchte man eine möglichst konstante Gruppenlaufzeit (identisch mit einem linearen Phasengang) haben, um (trotz Filterung) die ursprüngliche Wellenform zu erhalten.

Diese Anforderung war der Grund, die Thomson/Bessel-Antwort als eine der Standardfilterfunktionen zu definieren. Als weiteres Beispiel: Wir haben Allpassfilter (konstante Größe über der Frequenz), die nur dazu dienen, den Phasengang (bzw. die Gruppenlaufzeit) anderer Filterschaltungen (Delay-Equalizer) zu formen/korrigieren.