ในการประมวลผลสัญญาณตัวกรองแบนด์สต็อปหรือตัวกรองแบนด์รีเจ็กชันคือตัวกรองที่ส่งผ่านความถี่ ส่วนใหญ่ โดยไม่เปลี่ยนแปลง แต่ลดทอนความถี่ในช่วงที่กำหนดลงจนถึงระดับต่ำมาก^{[ 1 ]} เป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับตัวกรองแบนด์พาสตัวกรองน็อตช์ คือตัวกรองแบนด์สต็อปที่มี แถบหยุดแคบ( ค่า Q สูง )

ตัวกรองแบบร่องแคบ ( แบบออปติคอล ) ใช้ในสเปกโทรสโกปีรามานการสร้างเสียงสด ( ระบบเสียงประกาศสาธารณะหรือระบบ PA) และในเครื่องขยายเสียงเครื่องดนตรี (โดยเฉพาะเครื่องขยายเสียงหรือปรีแอมป์สำหรับเครื่องดนตรีอะคูสติก เช่นกีตาร์อะคูสติก แมนโดลินเครื่องขยายเสียงเบสฯลฯ) เพื่อลดหรือป้องกันเสียงสะท้อนในขณะที่มีผลกระทบต่อสเปกตรัมความถี่ส่วนที่เหลือ ( ตัวกรอง อิเล็กทรอนิกส์หรือซอฟต์แวร์ ) น้อยมาก ชื่ออื่นๆ ได้แก่ "ตัวกรองจำกัดแบนด์" "ตัวกรองแบบร่องตัว T" "ตัวกรองกำจัดแบนด์" และ "ตัวกรองปฏิเสธแบนด์"

โดยทั่วไป ความกว้างของแถบหยุด (stopband) จะอยู่ที่ 1 ถึง 2 ทศวรรษ (นั่นคือ ความถี่สูงสุดที่ถูกลดทอนจะมากกว่าความถี่ต่ำสุดที่ถูกลดทอน 10 ถึง 100 เท่า) อย่างไรก็ตาม ใน ย่าน ความถี่เสียงตัวกรองแบบน็อตช์ (notch filter) จะมีช่วงความถี่สูงและต่ำที่ห่างกันเพียงครึ่งโทน เท่านั้น จากรูปแสดงการตอบสนองความถี่ของตัวกรองแบบแบนด์สต็อปในอุดมคติ จะเห็นได้ชัดว่าตัวกรองแบบแบนด์สต็อปนั้นเป็นเพียงตัวกรองแบบแบนด์พาส (band-pass filter) ที่กลับด้าน โดยมีนิยามของแบนด์ วิด ท์แถบผ่าน แถบหยุดและความถี่ศูนย์กลาง เหมือนกัน การลดทอนควรเป็นอนันต์ในแถบหยุดและเป็นศูนย์ในแถบผ่านทั้งสองแถบสำหรับตัวกรองแบบแบนด์สต็อปในอุดมคติ ตัวกรองแบบแบนด์สต็อปถูกออกแบบโดยการรวมตัวกรองแบบโลว์พาส ( low-pass filter)และตัวกรองแบบไฮพาส (high-pass filter)เข้าด้วยกันในรูปแบบขนาน การทับซ้อนกันจะไม่เกิดขึ้นในการรวมกันของตัวกรองแบบไฮพาสและตัวกรองแบบโลว์พาสในระหว่างการออกแบบตัวกรองแบบแบนด์สต็อป ความแตกต่างของจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของความถี่ทำให้ตัวกรองทั้งสองเชื่อมต่อกันได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่มีการทับซ้อนกัน

ตัวกรองแบบแบนด์สต็อปสามารถแสดงได้ในรูปของการรวมกันของ ตัวกรอง แบบโลว์พาสและไฮพาส หากแบนด์วิดท์กว้างพอที่ตัวกรองทั้งสองจะไม่รบกวนกันมากเกินไป แนวทางทั่วไปมากกว่าคือการออกแบบเป็น ตัวกรองแบบโลว์พาสต้นแบบก่อนแล้วจึงแปลงเป็นตัวกรองแบบแบนด์สต็อป ตัวกรองแบบน็อตช์อย่างง่ายที่แสดงไว้สามารถวิเคราะห์ได้โดยตรง ฟังก์ชันถ่ายโอนคือ

${\displaystyle H(s)={\frac {s^{2}+\omega _{z}^{2}}{s^{2}+{\frac {\omega _{p}}{Q}}s+\omega _{p}^{2}}}}$

นี่คือความถี่เชิงมุมศูนย์ และ คือความถี่เชิงมุมขั้ว ความถี่ศูนย์คือความถี่ตัด และกำหนดประเภทของตัวกรองรอยบาก: รอยบากมาตรฐานเมื่อ, รอยบากผ่านต่ำ ( ) และรอยบากผ่านสูง ( ) แสดงถึงค่า Q-factor ^{[ 2 ]}${\displaystyle \omega _{z}}$${\displaystyle \omega _{p}}$${\displaystyle \omega _{p}}$${\displaystyle \โอเมก้า _{z}=\โอเมก้า _{p}}$${\displaystyle \โอเมก้า _{z}>\โอเมก้า _{p}}$${\displaystyle \โอเมก้า _{z}<\โอเมก้า _{p}}$${\displaystyle Q}$

สำหรับตัวกรองรอยบากมาตรฐาน สามารถเขียนสูตรใหม่ได้ดังนี้

${\displaystyle H(s)={\frac {s^{2}+\omega _{0}^{2}}{s^{2}+\omega _{c}s+\omega _{0}^{2}}}={\begin{cases}{\frac {2}{2+\omega _{c}/\omega _{0}}}+{\frac {\omega _{c}/\omega _{0}}{(2+\omega _{c}/\omega _{0})^{2}}}(s/\omega _{0}-1)^{2}+O\left((s/\omega _{0}-1)^{3}\right),&\omega _{0}\neq 0\\s/\omega _{c}-s^{2}/\omega _{c}^{2}+O\left(s^{3}/\omega _{c}^{3}\right),&\omega _{0}=0,\end{cases}}}$

โดยที่ คือความถี่กลางที่ถูกปฏิเสธ และคือความกว้างของแถบที่ถูกปฏิเสธ ${\displaystyle \omega _{0}}$${\displaystyle \omega _{c}>0}$

ตัวกรองป้องกันเสียงฮัม

สำหรับประเทศที่ใช้ สายส่งไฟฟ้า ความถี่ 60  เฮิรตซ์ :

• ความถี่ต่ำ: 59 เฮิรตซ์
• ความถี่กลาง: 60 เฮิรตซ์
• ความถี่สูง: 61 เฮิรตซ์

หมายความว่าตัวกรองจะยอมให้ความถี่ทั้งหมดผ่านไปได้ ยกเว้นช่วง 59–61 เฮิรตซ์ ซึ่งจะใช้ในการกรองเสียงฮัมจากสายไฟหลักที่มีความถี่ 60 เฮิรตซ์ แต่ฮาร์โมนิกส์ที่สูงกว่าอาจยังคงอยู่

สำหรับประเทศที่มีการส่งกระแสไฟฟ้าที่ความถี่ 50 เฮิรตซ์ ตัวกรองจะมีช่วงความถี่ 49–51 เฮิรตซ์

ความไม่เป็นเชิงเส้นของเครื่องขยายกำลัง

ในการวัดความไม่เป็นเชิงเส้นของเครื่องขยายกำลังไฟฟ้า ตัวกรองแบบรอยบากที่มีความถี่แคบมากจะมีประโยชน์อย่างยิ่งในการหลีก เลี่ยง ความถี่พาหะการใช้ตัวกรองนี้จะช่วยให้มั่นใจได้ว่ากำลังไฟฟ้าขาเข้าสูงสุดของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมที่ใช้ตรวจจับสัญญาณรบกวนจะไม่เกินขีดจำกัด

กับดักคลื่น

ตัวกรองแบบน็อตช์ ซึ่งโดยทั่วไปเป็นวงจร LC แบบง่ายๆ ใช้เพื่อกำจัดความถี่รบกวนเฉพาะ นี่เป็นเทคนิคที่ใช้กับเครื่องรับวิทยุที่อยู่ใกล้กับเครื่องส่งสัญญาณมากจนกลบสัญญาณอื่นๆ ทั้งหมด กับดักคลื่นใช้เพื่อกำจัดหรือลดสัญญาณจากเครื่องส่งสัญญาณที่อยู่ใกล้เคียงลงอย่างมาก^{[ 3 ]}

วิทยุแบบกำหนดด้วยซอฟต์แวร์

วิทยุแบบซอฟต์แวร์กำหนด (SDR) ราคาประหยัดส่วนใหญ่ในท้องตลาดปัจจุบันมีข้อจำกัดด้านช่วงไดนามิกและช่วงการทำงาน กล่าวคือ ในสภาพแวดล้อมการใช้งานจริง SDR อาจถูกสัญญาณแรงรบกวนได้ง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสัญญาณวิทยุ FM นั้นแรงมากและมีอยู่เกือบทุกที่ สัญญาณเหล่านี้อาจทำให้ SDR ไม่สามารถประมวลผลสัญญาณอ่อนอื่นๆ ได้ ตัวกรองแบบน็อตช์สำหรับคลื่น FM จึงมีประโยชน์มากสำหรับการใช้งาน SDR และได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น

ในทางทัศนศาสตร์ มีหลายวิธีในการกรองความยาวคลื่นที่เลือกจากแหล่งกำเนิดแสงหรือไปยังตัวตรวจจับ โดยอาศัยการกระเจิงหรือการแทรกสอด แบบ หักล้าง

อาจใช้ตะแกรงเลี้ยวเบน [ 4 ] หรือปริซึมกระจายแสงเพื่อเปลี่ยนทิศทางความยาวคลื่นแสงที่ เลือกไว้^{ภายในระบบออ}ปติก

ในกรณีของตะแกรงส่งผ่านแสงและปริซึม แสงหลายสีที่ผ่านวัตถุจะถูกเปลี่ยนทิศทางตามความยาวคลื่น จากนั้นอาจใช้ช่องแคบเพื่อเลือกความยาวคลื่นที่ต้องการ ตะแกรงสะท้อนแสงก็สามารถใช้เพื่อจุดประสงค์เดียวกันได้เช่นกัน แต่ในกรณีนี้แสงจะถูกสะท้อนแทนที่จะส่งผ่าน ตัวกรองที่มีการออกแบบเช่นนี้อาจเป็นแบบผ่านความถี่สูง ผ่านความถี่กลาง หรือผ่านความถี่ต่ำ ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าของระบบ

เมื่อใช้เลนส์กับวัสดุจริง แสงจะถูกลดทอนที่ความยาวคลื่นต่างๆ เนื่องจากการแทรกสอดกับตัวกลางที่แสงเดินทางผ่าน ในแง่นี้ การเลือกใช้วัสดุอาจถูกนำมาใช้เพื่อกรองแสงอย่างเลือกสรรตามความยาวคลื่นที่ถูกลดทอนน้อยที่สุด ระบบเลนส์จริงทั้งหมดจะได้รับผลกระทบจากปรากฏการณ์นี้ไม่มากก็น้อย

อีกทางเลือกหนึ่งคือ การใช้พื้นผิวสะท้อนแสงที่สั่นไหวเพื่อทำให้เกิดการแทรกสอดแบบหักล้างกับแสงสะท้อนตามเส้นทางแสงเดียว หลักการนี้เป็นพื้นฐานของเครื่องมือวัดการแทรกสอดแบบมิเชลสัน

ตัวกรองปรับเรียบมีความสำคัญในหลายสาขา เช่นการประมวลผลสัญญาณและภาพคอมพิวเตอร์วิชั่นสถิติตามที่ Roonizi (2021) กล่าวไว้^{[ 5 ]}อัลกอริทึม เช่น การปรับเรียบ แบบแปรผันกำลังสองและไพรเออร์ความเรียบ เป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในการลดสัญญาณรบกวน อัลกอริทึมเหล่านี้ถูกนำไปใช้กับตัวกรองปรับเรียบแบบแบนด์สต็อปและกำลังได้รับการศึกษาโดย Roonizi (2021) ^{[ 5 ]}ตัวกรองปรับเรียบแบบแบนด์สต็อปแบบง่ายถูกนำเสนอ ซึ่งสร้างขึ้นโดยการเชื่อมต่อตัวกรองปรับเรียบแบบไฮพาสและตัวกรองปรับเรียบแบบโลว์พาส ส่วนตัวกรองปรับเรียบทั้งสองส่วนนี้ถูกกำหนดค่าแบบขนาน ยิ่งไปกว่านั้น มีการแนะนำว่าความสัมพันธ์ของสัญญาณรบกวนเชิงบวกมีแนวโน้มที่จะได้ตัวกรองปรับเรียบแบบแบนด์สต็อปที่ดีที่สุด

การพัฒนาแอปพลิเคชันโทรคมนาคมทำให้ความต้องการตัวกรองความถี่วิทยุและไมโครเวฟ เพิ่มสูงขึ้น ดังที่ Haddi (2019) กล่าวไว้^{[ 6 ]}ตัวกรองเหล่านี้มักใช้ในระบบ PA ( ระบบประกาศสาธารณะ ) และระบบลำโพงเพื่อสร้างเสียงที่มีคุณภาพสูงตัวกรองไมโครเวฟมีความยืดหยุ่นในการใช้งานสูงและต้นทุนต่ำ ตัวกรองแบบแบนด์สต็อปใน ด้าน โทรคมนาคมมีบทบาทสำคัญในฐานะตัวรับส่งสัญญาณไมโครเวฟ ตัวอย่างเช่นระบบสื่อสารไร้สายใช้ตัวกรองแบบแบนด์สต็อปเพื่อให้ได้ขนาดที่เล็กลงตามต้องการ

ตัวกรองแบบแบนด์สต็อปสายไมโครสตริปนั้นสะดวกต่อการใช้งาน มีต้นทุนต่ำ และมีน้ำหนักเบา Hsieh & Wang (2005) ระบุว่า ตัวกรองแบบแบนด์สต็อป ไมโครสตริ ปแบบดั้งเดิม นั้นทำจากตัวเรโซเนเตอร์ แบบวงจร เปิด ขนาน ^{[ 7 ]}โดยทั่วไปแล้วจะมีลักษณะเฉพาะคือมีแบนด์สต็อป แคบ อย่างไรก็ตาม การปรับเปลี่ยนตัวกรองแบบแบนด์สต็อปให้มี การตอบสนอง แบนด์สต็อป ที่กว้างขึ้น ด้วยการออกแบบเฉพาะ สามารถสร้างข้อได้เปรียบอย่างมากเหนือตัวกรองแบบแบนด์สต็อปแบบดั้งเดิม

ข้อดีของตัวกรองแบบแบนด์สต็อปไมโครสตริปที่ออกแบบโดย Hsieh & Wang (2005) คือขนาดกะทัดรัดและใช้งานง่าย ตัวกรองแบบแบนด์สต็อปที่ได้รับการปรับปรุงนี้มีแถบหยุดกว้างและมีจุดศูนย์การส่งผ่าน เพิ่มเติม จุดประสงค์ของการออกแบบนี้คือการรวม ตัวเรโซเนเตอร์แบบควอเตอร์เวฟที่ต่อวงจรเปิดเข้ากับโครงสร้างการเชื่อมต่อแบบเลือกความถี่ควอเตอร์เวฟหนึ่งส่วน ตามที่ Hsieh & Wang (2005) ระบุไว้ ผลลัพธ์ที่ได้คือ ตัวกรองแบบแบนด์สต็อปที่มีโครงสร้างเรียบง่ายและใช้งานง่าย สามารถนำมาซึ่งข้อดีของเรโซเนเตอร์ ลำดับต่ำ และ ประสิทธิภาพ แถบหยุด ที่ดีเยี่ยม เมื่อเทียบกับตัวกรองแบบแบนด์สต็อปไมโครสตริปแบบดั้งเดิม

• อีควอไลเซอร์แบบพาราเมตริก