A Comparative Study of First-Order Digital Allpass Filter Sections

Abstract

In this paper all known first-order allpass sections with single multiplier and delay and limited to four adders are investigated. It is shown that most of the known sections are of a bridge (lattice) type and some new circuits of this type arc proposed. The sections are compared with respect to their multiplier coefficient sensitivities and roundoff noises, and general recommendations are formulated and families of curves are provided to be used for the selection of best circuit for given pole location and critical frequency band. It is shown that the roundoff noise cannot be used as a criterion for this selection. The obtained results are very important for the design of low sensitivity digital (liters based on parallel allpass structures. Übersicht: In diesem Beitrag werden alle bekannten Allpässe ersten Grades mit einem Multiplizierer, einem Verzögerungselement und bis zu vier Addierern untersucht. Die meisten dieser Schaltungen sind durch Krcuzglicdcr realisiert; einige neue Schaltkreise dieses Typs werden vorgeschlagen. Neben dem Vergleich der Allpässe hinsichtlich ihrer Kocffizientcncmpfindlichkcit und des Rundungsrauschcns enthält der Beitrag allgemeine Empfehlungen und Kurvenscharen, die sich zur Auswahl des besten Schaltkreises bei gegebener Polverteilung und gegebenem kritischen Frequenzband verwenden lassen. Es wird gezeigt, daß das Rundungsrauschcn nicht als Kriterium für diese Auswahl benutzt werden kann. Die gewonnenen Ergebnisse sind von großer Bedeutung für den Entwurf von Digitalfiltern geringer Empfindlichkeit, die auf parallclgeschaltctcn Allpaßstrukturen beruhen. Für die Dokumentation: Digitale Filter / Allpaßstrukturen / Empfindlichkeit gegen Parameteränderungen / Rundungsrauschcn

Low-Sensitivity Design of Allpass Based Fractional Delay Digital Filters

“…1 that if a cascade realization of the FD allpass filters would be used, as the possible real pole positions are scattered all around the real axes, first-order allpass sections with low sensitivities for all these positions will be needed. About 20 such sections, including several newly developed, have been investigated and compared in (Stoyanov & Clausert, 1994) and it was shown that several low-sensitivity sections for every real poleposition could be found. We select to use four of them, shown in Fig.…”