Otto Julius Zobel- Otto Julius Zobel

Otto Julius Zobel
Geboren	( 1887-10-20 )20. Oktober 1887 Ripon, Wisconsin
Ist gestorben	Januar 1970 (82 Jahre) Morristown, New Jersey
Staatsangehörigkeit	amerikanisch
Alma Mater	Universität von Wisconsin
Bekannt für	Topologie des elektronischen Filters Zobel-Netzwerk Gitterphasenentzerrer m-abgeleiteter Filter doppelt-m-abgeleiteter Filter Allgemeiner mn-Bildfilter Zusammengesetzter Bildfilter Künstliche Übertragungsleitung Äquivalente Impedanztransformationen
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder	Elektrotechnik
Institutionen	AT&T Co, Bell Labs
Unterschrift
Anmerkungen
Zobels Unterschrift in seiner zeichnerischen Hand, wie sie auf einer Patentanmeldung erscheint

Otto Julius Zobel (20. Oktober 1887 – Januar 1970) war ein Elektroingenieur, der zu Beginn des 20. Jahrhunderts für die American Telephone & Telegraph Company (AT&T) arbeitete . Zobels Arbeit am Filterdesign war revolutionär und führte in Verbindung mit der Arbeit von John R. Carson zu bedeutenden kommerziellen Fortschritten für AT&T auf dem Gebiet der Frequenzmultiplex- (FDM)-Telefonübertragungen.

Obwohl viele von Zobels Arbeiten durch modernere Filterdesigns ersetzt wurden, bleiben sie die Grundlage der Filtertheorie und seine Arbeiten werden noch heute zitiert. Zobel erfand den vom m abgeleiteten Filter und den Konstantwiderstandsfilter , der weiterhin verwendet wird.

Zobel und Carson halfen dabei, die Natur des Rauschens in elektrischen Schaltkreisen zu bestimmen, und kamen zu dem Schluss, dass es entgegen der gängigen Meinung nicht einmal theoretisch möglich ist, Rauschen vollständig herauszufiltern, und dass Rauschen immer ein limitierender Faktor sein wird, was übertragen werden kann. Damit nahmen sie die spätere Arbeit von Claude Shannon vorweg , der zeigte, wie die theoretische Informationsrate eines Kanals mit dem Rauschen des Kanals zusammenhängt.

Leben

Otto Julius Zobel wurde am 20. Oktober 1887 in Ripon, Wisconsin, geboren . Er studierte zunächst am Ripon College , wo er 1909 seinen BA mit einer Arbeit über Theoretische und experimentelle Behandlung elektrischer Kondensatoren erhielt . Später erhielt er einen Distinguished Alumnus Award von Ripon. Anschließend ging er an die University of Wisconsin und schloss sein Studium 1910 mit einem MA in Physik ab. Zobel blieb von 1910 bis 1915 als Physiklehrer an der University of Wisconsin und promovierte 1914; seine Dissertation beschäftigte sich mit "Wärmeleitung und Strahlung". Dies folgte seiner 1913 Co-Autor eines Buches zum Thema der geophysikalischen Thermodynamik . Von 1915 bis 1916 lehrte er Physik an der University of Minnesota. Nachdem er nach Maplewood, New Jersey, gezogen war , kam er 1916 zu AT&T, wo er an Übertragungstechniken arbeitete. 1926, immer noch im Unternehmen, zog er nach New York und wechselte 1934 zu den Bell Telephone Laboratories ( Bell Labs ), der einige Jahre zuvor gemeinsam von AT&T und Western Electric gegründeten Forschungsorganisation . Er zog sich 1952 von Bell Telephone zurück.

Das letzte seiner produktiven Patentliste ereignete sich für Bell Labs in den 1950er Jahren, als er zu dieser Zeit in Morristown, New Jersey, residierte . Er starb dort im Januar 1970 an einem Herzinfarkt.

Wärmeleitung

Ein harmonischer Analysator von Lord Kelvin, der für die Vorhersage von Gezeiten verwendet werden soll . Ingersoll und Zobel fanden, dass dieses Design wegen der sehr geringen Anzahl von gemessenen Frequenzen für die Fourier-Analyse nur begrenzt geeignet ist.

Zobels frühe Arbeiten zur Wärmeleitung wurden in seiner späteren Karriere nicht weiterverfolgt. Es gibt jedoch einige interessante Verbindungen. Lord Kelvin leitete in seinen frühen Arbeiten zur Übertragungsleitung die Eigenschaften der elektrischen Leitung in Analogie zur Wärmeleitung ab. Dies basiert auf dem Fourier-Gesetz und der Fourier-Leitungsgleichung . Ingersoll und Zobel beschreiben die Arbeit von Kelvin und Fourier in ihrem Buch und Kelvins Ansatz zur Darstellung von Übertragungsfunktionen wäre Zobel folglich sehr vertraut gewesen. Es ist daher nicht verwunderlich, dass in Zobels Aufsatz zum Elektrowellenfilter eine sehr ähnliche Darstellung für die Transmissionsfunktion von Filtern gefunden wird.

Lösungen für die Fourier-Gleichung können durch Fourier-Reihen bereitgestellt werden . Ingersoll und Zobel stellen fest, dass in vielen Fällen die damit verbundene Berechnung die Lösung auf analytischem Wege "nahezu unmöglich" macht. Mit moderner Technik ist eine solche Berechnung trivial einfach, jedoch empfehlen Ingersoll und Zobel den Einsatz von Oberwellenanalysatoren, die das mechanische Gegenstück zu den heutigen Spektrumanalysatoren sind . Diese Maschinen addieren mechanische Schwingungen verschiedener Frequenzen, Phasen und Amplituden, indem sie sie über einen Satz Riemenscheiben oder Federn kombinieren: eine für jeden Oszillator. Auch der umgekehrte Vorgang ist möglich, die Maschine mit der Funktion anzutreiben und als Ausgabe die Fourier-Komponenten zu messen.

Hintergrund der AT&T-Forschung

Nach der Arbeit von John R. Carson im Jahr 1915 wurde klar, dass gemultiplexte Telefonübertragungen durch die Verwendung von Einseitenband- Übertragung mit unterdrücktem Träger (SSB) stark verbessert werden konnten . Im Vergleich zur einfachen Amplitudenmodulation (AM) hat SSB den Vorteil einer halben Bandbreite und einem Bruchteil der Leistung (ein Seitenband kann nicht mehr als 1/6 der Gesamtleistung haben und wäre normalerweise viel weniger). AM analysiert im Frequenzbereich besteht aus einem Träger und zwei Seitenbändern . Die Trägerwelle in AM stellt den Großteil der übertragenen Leistung dar, enthält jedoch keinerlei Informationen. Die beiden Seitenbänder enthalten beide identische Informationen, so dass zumindest aus Sicht der Informationsübertragung nur eines erforderlich ist. Bisher erfolgte die Filterung durch einfache Schwingkreise . SSB erforderte jedoch eine flache Reaktion über das interessierende Seitenband und eine maximale Unterdrückung des anderen Seitenbands mit einem sehr scharfen Übergang zwischen den beiden. Da die Idee darin bestand, ein anderes (völlig anderes) Signal in den durch das unerwünschte Seitenband frei gewordenen Schlitz zu legen, war es wichtig, dass alle Spuren davon entfernt wurden, um ein Übersprechen zu verhindern . Gleichzeitig ist offensichtlich eine minimale Verzerrung (dh flache Antwort) wünschenswert, damit das Seitenband erhalten bleibt. Diese Anforderung führte zu einem großen Forschungsaufwand beim Design von Filtern für elektrische Wellen.

George A. Campbell und Zobel arbeiteten an diesem Problem des Extrahierens eines einzelnen Seitenbands aus einer amplitudenmodulierten zusammengesetzten Welle zur Verwendung beim Multiplexen von Telefonkanälen und dem damit verbundenen Problem des Extrahierens (Demultiplexens) des Signals am fernen Ende der Übertragung.

Anfangs lag der verwendete Basisbandpassbereich bei 200 Hz bis 2500 Hz, später legte die International Telecommunication Union jedoch einen Standard von 300 Hz bis 3,4 kHz mit einem Abstand von 4 kHz fest. Somit war es erforderlich, dass die Filterung im Bereich von 900 Hz von einem vollständigen Durchgang zu einem vollständigen Stopp überging. Dieser Standard in der Telefonie wird heute noch verwendet und war weit verbreitet, bis er ab den 1980er Jahren durch digitale Techniken verdrängt wurde.

Campbell hatte zuvor die in der Arbeit von Oliver Heaviside entdeckte Bedingung für eine verlustfreie Übertragung genutzt, um den Frequenzgang von Übertragungsleitungen mit konzentrierten Komponenteninduktivitäten ( Ladespulen ) zu verbessern . Als Campbell ab 1910 begann, das Design von Elektrowellenfiltern zu untersuchen, führte ihn diese frühere Arbeit natürlich zu Filtern mit Leiternetzwerktopologie unter Verwendung von Kondensatoren und Induktivitäten. Tiefpass- , Hochpass- und Bandpassfilter wurden entwickelt. Schärfer cut-offs und ein höhere Stoppbandunterdrückung zu jeder beliebigen Design - Spezifikation erreichen nur durch eine Erhöhung der Länge des Leiters werden können. Die von Campbell verwendeten Filterdesigns wurden von Zobel als konstante k-Filter beschrieben, obwohl dies kein von Campbell selbst verwendeter Begriff war.

Innovationen

Nachdem Zobel in der Ingenieurabteilung von AT&T ankam, nutzte er seine mathematischen Fähigkeiten, um das Design von Filtern für elektrische Wellen weiter zu verbessern. Carson und Zobel entwickelt , um die mathematische Methode der das Verhalten der Filter analysiert nun als die bekannten Bild Verfahren , wodurch die Impedanz und die Übertragungsparameter jedes Abschnitts als berechnet , wenn sie Teil einer endlosen Kette von identischen Abschnitten ist.

Wellenfilter

Eine Originalzeichnung von Zobel eines Bandpassfilters zur Impedanzanpassung

Zobel erfanden den m-derived (oder M-Typ) Filterabschnitt 1920, das Unterscheidungsmerkmal dieser Konstruktion ist ein Pol der Dämpfung der Nähe der Filtergrenzfrequenz . Das Ergebnis dieser Konstruktion ist eine Filterantwort, die sehr schnell unter die Grenzfrequenz fällt. Ein schneller Übergang zwischen Durchlassband und Sperrband war eine der Hauptanforderungen, um so viele Telefonkanäle wie möglich in ein Kabel zu stopfen.

Ein Nachteil des m-Typ-Abschnitts war, dass bei Frequenzen jenseits des Dämpfungspols das Ansprechverhalten des Filters wieder zuzunehmen begann, irgendwo im Sperrband eine Spitze erreichte und dann wieder abfiel. Zobel überwand dieses Problem, indem er Hybridfilter konstruierte, die eine Mischung aus konstanten k- und m-Typ-Abschnitten verwendet. Dadurch hatte Zobel die Vorteile von beidem: den schnellen Übergang des m-Typs und die gute Sperrbereichsunterdrückung der Konstanten k.

Bis 1921 hatte Zobel seine Verbundfilterkonstruktionen weiter perfektioniert. Er verwendete jetzt zusätzlich Halbabschnitte vom m-Typ an den Enden seiner Verbundfilter, um die Impedanzanpassung des Filters an die Quelle und die Last zu verbessern, eine Technik, für die er ein Patent hielt. Die Schwierigkeit , dass er versucht , war zu überwinden , dass die Bildimpedanztechniken Filterabschnitte gab nur die mathematisch vorhergesagte Antwort zu entwerfen verwendet werden , wenn sie in ihrem jeweiligen Bild Impedanzen beendet wurden. Technisch war dies innerhalb des Filters einfach zu bewerkstelligen, da immer so angeordnet werden konnte, dass benachbarte Filterabschnitte übereinstimmende Bildimpedanzen aufwiesen (eine der Eigenschaften von m-Typ-Abschnitten besteht darin, dass die eine oder andere Seite des m-Typ-Abschnitts einen Spiegelimpedanz identisch mit dem äquivalenten konstanten k-Abschnitt). Die Abschlussimpedanzen sind jedoch eine andere Geschichte. Diese müssen normalerweise resistiv sein, aber die Bildimpedanz ist komplex. Schlimmer noch, es ist nicht einmal mathematisch möglich, eine Filterspiegelimpedanz aus diskreten Komponenten aufzubauen. Das Ergebnis einer Impedanzfehlanpassung sind Reflexionen und eine verschlechterte Filterleistung. Zobel fand heraus, dass ein Wert von m = 0,6 für die Endhälftenabschnitte, obwohl er mathematisch nicht exakt ist, eine gute Übereinstimmung mit Widerstandsabschlüssen im Durchlassbereich ergab.

Um 1923 erreichten Zobels Filterdesigns den Höhepunkt ihrer Komplexität. Er hatte jetzt einen Filterabschnitt, auf den er das m-Ableitungsverfahren doppelt angewendet hatte, was zu Filterabschnitten führte, die er den mm'-Typ nannte. Dies hatte alle Vorteile des vorherigen m-Typs, aber noch mehr. Ein noch schnellerer Übergang in den Sperrbereich und ein noch konstanterer Wellenwiderstand im Durchlassbereich. Gleichzeitig würde eine Seite in den alten m-Typ passen, genauso wie der m-Typ in den k-Typ passen könnte . Da es nun zwei beliebige Parameter (m und m') gab, die der Filterdesigner einstellen konnte, konnten viel bessere Endanpassungshalbabschnitte entworfen werden. Ein Verbundfilter mit diesen Abschnitten wäre das Beste gewesen, was zu dieser Zeit hätte erreicht werden können. Jedoch wurden die mm'-Typ-Abschnitte nie so weit verbreitet und bekannt wie die m-Typ-Abschnitte, möglicherweise weil ihre größere Komplexität Designer abgeschreckt hat. Sie wären mit Mikrowellentechnologie unbequem zu implementieren gewesen, und die erhöhte Anzahl von Komponenten, insbesondere gewickelten Komponenten, machte ihre Implementierung mit konventioneller LC-Technologie teurer . Sicherlich ist es schwer, ein Lehrbuch aus irgendeiner Epoche zu finden, das ihre Gestaltung abdeckt.

Übertragungsleitungssimulation

Zobel richtete in den 1920er Jahren einen Großteil seiner Bemühungen auf den Bau von Netzwerken, die Übertragungsleitungen simulieren konnten. Diese Netze wurden aus Filterabschnitten abgeleitet, die selbst aus der Übertragungsleitungstheorie abgeleitet wurden, und die Filter wurden bei Übertragungsleitungssignalen verwendet. Diese künstlichen Leitungen wurden wiederum verwendet, um bessere Filtersektionen zu entwickeln und zu testen. Zobel verwendete eine Entwurfstechnik, die auf seiner theoretischen Entdeckung beruhte, dass die Impedanz am Ende einer Filterkette praktisch (innerhalb der Grenzen der Komponententoleranzen) der theoretischen Impedanz einer unendlichen Kette nach nur einer kleinen Anzahl von Abschnitten entspricht der Kette hinzugefügt. Diese "Bild"-Impedanzen haben eine mathematische Charakterisierung, die nicht einfach aus diskreten Komponenten aufgebaut werden kann und immer nur angenähert werden kann. Zobel fand heraus, dass die Verwendung dieser aus kleinen Filterketten aufgebauten Impedanzen als Komponenten in einem größeren Netzwerk es ihm ermöglichte, realistische Leitungssimulatoren zu bauen. Diese waren in keiner Weise als praktische Filter im Feld gedacht, sondern es war die Absicht, gut steuerbare Leitungssimulatoren zu konstruieren, ohne sich mit kilometerlangen Kabeln herumschlagen zu müssen.

Equalizer

Zobel erfand mehrere Filter, deren charakteristisches Merkmal ein konstanter Widerstand als Eingangsimpedanz war. Der Widerstand blieb über das Durchlassband und das Sperrband konstant. Mit diesen Designs hatte Zobel das Problem der Impedanzanpassung vollständig gelöst. Die Hauptanwendung dieser Sektionen war nicht so sehr das Herausfiltern unerwünschter Frequenzen, die K-Typ- und M-Typ-Filter blieben dafür am besten, sondern eher die Entzerrung des Frequenzgangs im Durchlassbereich auf einen flachen Frequenzgang.

Eine der vielleicht faszinierendsten Erfindungen von Zobel ist die Gitterfilter- Sektion. Dieser Abschnitt bietet sowohl einen konstanten Widerstand als auch eine flache Antwort ohne Dämpfung über das gesamte Band, besteht jedoch aus Induktivitäten und Kondensatoren. Der einzige Signalparameter, den es ändert, ist die Phase des Signals bei verschiedenen Frequenzen.

Impedanzanpassung

Ein gemeinsames Thema in Zobels Arbeit ist das Thema Impedanzanpassung. Der offensichtliche Ansatz für das Filterdesign besteht darin, das Design direkt für die gewünschten Dämpfungseigenschaften zu entwickeln. Mit moderner Rechenleistung ist ein Brute-Force-Ansatz möglich und einfach, indem einfach jede Komponente inkrementell angepasst und in einem iterativen Prozess neu berechnet wird, bis die gewünschte Reaktion erreicht ist. Zobel entwickelte jedoch eine indirektere Angriffslinie. Er erkannte sehr früh, dass fehlangepasste Impedanzen zwangsläufig Reflexionen und Reflexionen Signalverluste bedeuteten. Umgekehrt würde eine Verbesserung der Impedanzanpassung automatisch die Durchlassbandantwort eines Filters verbessern.

Dieser Impedanzanpassungsansatz führte nicht nur zu besseren Filtern, sondern die entwickelten Techniken konnten auch verwendet werden, um Schaltungen zu konstruieren, deren einziger Zweck darin bestand, zwei unterschiedliche Impedanzen aneinander anzupassen. Zobel hat im Laufe seiner Karriere immer wieder Impedanzanpassungsnetzwerke erfunden. Während des Zweiten Weltkriegs wechselte er zu Hohlleiterfiltern für den Einsatz in der neu entwickelten Radartechnologie . Während des Krieges wurde aus offensichtlichen Gründen wenig veröffentlicht, aber gegen Ende mit Bell Labs in den 1950er Jahren tauchten Zobel-Designs für Abschnitte auf, die physikalisch unterschiedlichen Wellenleitergrößen entsprechen. Die oben erwähnte Schaltung, die noch heute Zobels Namen trägt, das Konstantwiderstandsnetzwerk, kann jedoch als Impedanzanpassungsschaltung angesehen werden und bleibt in dieser Hinsicht Zobels beste Errungenschaft.

Lautsprecher-Entzerrung

Der Name Zobel ist vielleicht am bekanntesten in Bezug auf Impedanzkompensationsnetzwerke für Lautsprecher und seine Designs haben Anwendungen in diesem Bereich. Jedoch scheint keines der Patente oder Artikel von Zobel dieses Thema zu behandeln. Ob er tatsächlich etwas speziell für Lautsprecher entworfen hat, ist unklar. Am nächsten kommen wir dazu, wenn er von Impedanzanpassung in einen Wandler spricht, aber hier diskutiert er eine Schaltung zum Ausgleich eines Seekabels, oder in einem anderen Fall, wo er eindeutig den Hybridtransformator im Sinn hat, der eine Leitung abschließt, die in ein Telefoninstrument auf einer Phantomschaltung .

Lärm

Während Carson theoretisch voranging, war Zobel an der Entwicklung von Filtern zur Geräuschreduzierung von Übertragungssystemen beteiligt.

Hintergrund

Zu Beginn der 1920er und bis in die 1930er Jahre wurde das Denken über Geräusche von der Sorge der Funkingenieure um externe Statik dominiert . In der modernen Terminologie würde dies zufälliges ( thermisches und schrotes ) Rauschen einschließen, aber diese Konzepte waren zu dieser Zeit relativ unbekannt und trotz einer frühen Veröffentlichung von Schottky im Jahr 1918 über Schrotrauschen wenig verstanden . Für die damaligen Funkingenieure bedeutete Statik von außen erzeugte Störungen. Die Angriffslinie gegen das Rauschen der Funkingenieure umfasste die Entwicklung von Richtantennen und den Übergang zu höheren Frequenzen, bei denen das Problem bekanntermaßen nicht so schwerwiegend war.

Für Telefoningenieure war das, was damals als "fluktuierendes Rauschen" bezeichnet wurde und heute als Zufallsrauschen bezeichnet wird, dh Schrot- und Wärmerauschen, viel stärker wahrnehmbar als bei frühen Funksystemen. Carson erweiterte das Konzept des Signal- Rausch-Verhältnisses der Funkingenieure auf ein allgemeineres Signal-Rausch-Verhältnis und führte eine Gütezahl für Rauschen ein.

Unmöglichkeit der Geräuschunterdrückung

Die Beschäftigung der Funkingenieure mit statischer Aufladung und den Techniken zu ihrer Reduzierung führte zu der Idee, dass Rauschen vollständig eliminiert werden könnte, indem man es auf irgendeine Weise kompensiert oder auslöscht. Der Höhepunkt dieser Sichtweise wurde 1928 in einem Aufsatz von Edwin Armstrong zum Ausdruck gebracht . Dies führte zu einer berühmten Erwiderung von Carson in einer späteren Zeitung: "Lärm, wie die Armen, wird immer bei uns sein". Armstrong lag bei diesem Austausch technisch falsch, erfand aber 1933 ironischerweise und paradoxerweise Breitband - FM, das durch Erhöhung der Bandbreite die Rauschleistung des Radios enorm verbesserte .

Carson und Zobel hatten 1923 schlüssig gezeigt, dass die Filterung das Rauschen nicht in dem Maße entfernen kann, wie beispielsweise Störungen von einer anderen Station entfernt werden könnten. Dazu hatten sie Zufallsrauschen im Frequenzbereich analysiert und postuliert, dass es alle Frequenzen in seinem Spektrum enthält. Dies war die erste Anwendung der Fourier-Analyse , um zufälliges Rauschen zu beschreiben und es daher in Form einer Frequenzspreizung zu beschreiben. Ebenfalls erstmals in dieser Arbeit veröffentlicht wurde das Konzept dessen, was wir heute bandbegrenztes weißes Rauschen nennen würden . Für Zobel bedeutete dies, dass die Eigenschaften des Empfangsfilters die Gütezahl bei Vorhandensein von weißem Rauschen vollständig bestimmen und dass das Filterdesign der Schlüssel zum Erreichen der optimalen Rauschleistung war.

Obwohl diese Arbeit von Carson und Zobel sehr früh war, war es nicht allgemein anerkannt, dass auf diese Weise Rauschen im Frequenzbereich analysiert werden könnte. Aus diesem Grund war der erwähnte Austausch zwischen Carson und Armstrong auch Jahre später noch möglich. Die genaue mathematische Beziehung zwischen Rauschleistung und Bandbreite für zufälliges Rauschen wurde schließlich 1928 von Harry Nyquist bestimmt und gab damit eine theoretische Grenze für das, was durch Filterung erreicht werden konnte.

Diese Arbeit über das Rauschen führte zu dem Konzept und führte Zobel dazu, das Design von angepassten Filtern zu verfolgen . Angepasst bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Filter so gewählt wird, dass es den Eigenschaften des Signals entspricht, um das gesamte verfügbare Signal zuzulassen, ohne irgendein auszuschließendes Rauschen zuzulassen. Die zugrunde liegende Erkenntnis besteht darin, dass das Signal-Rausch-Verhältnis maximiert wird, wenn so viel Signal wie verfügbar zugelassen wird, ohne jegliches Rauschen zuzulassen, das ausgeschlossen werden könnte. Wenn das Signal-Rausch-Verhältnis maximiert ist, ist die Rauschleistung des Geräts optimal. Diese Schlussfolgerung war der Höhepunkt der theoretischen Forschung zur Beseitigung von Rauschen durch die Anwendung linearer Filter . Dies wurde wichtig für die Entwicklung des Radars während des Zweiten Weltkriegs, an dem Zobel beteiligt war.

Nutzung von Arbeiten in der genetischen Programmierungsforschung

Zobels Arbeit hat in jüngster Zeit eine Anwendung in der Erforschung der genetischen Programmierung gefunden . Der Zweck dieser Forschung ist der Versuch zu zeigen, dass die Ergebnisse der genetischen Programmierung mit menschlichen Errungenschaften vergleichbar sind. Zwei der Messgrößen, die verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Ergebnis der genetischen Programmierung für den Menschen wettbewerbsfähig ist, sind:

• Das Ergebnis ist eine patentierte Erfindung.
• Das Ergebnis ist gleich oder besser als ein Ergebnis, das zum Zeitpunkt der Entdeckung auf seinem Gebiet als Errungenschaft angesehen wurde.

Ein solches Problem, das einem genetischen Programm als Aufgabe gestellt wurde, war die Entwicklung eines Crossover-Filters für Tief- und Hochtöner . Das Ausgangsdesign war in der Topologie identisch mit einem Design, das in einem Patent von Zobel für einen Filter gefunden wurde, um gemultiplexte niedrige und hohe Frequenzen auf einer Übertragungsleitung zu trennen. Dies wurde als menschenvergleichbar beurteilt, nicht nur aufgrund des Patents, sondern auch, weil die Hochpass- und Tiefpassabschnitte wie in Zobels Design „ zerlegt “ wurden, dies aber nicht ausdrücklich in den Programmparametern verlangt wurde. Ob das Filterdesign von Zobel für eine HiFi- Anlage gut wäre, ist eine andere Frage. Das Design kreuzt nicht wirklich, sondern es gibt eine Lücke zwischen den beiden Durchlassbändern, in der das Signal nicht an einen der Ausgänge übertragen wird. Unverzichtbar für Multiplexing, aber nicht so wünschenswert für die Tonwiedergabe.

Ein späteres Experiment zur genetischen Programmierung erzeugte ein Filterdesign, das aus einer Kette von konstanten k-Abschnitten bestand, die in einem halben Abschnitt vom m-Typ endeten. Auch hier wurde festgestellt, dass es sich um ein von Zobel patentiertes Design handelt.

Verweise

Quellen

• Bray, J. , Innovation and the Communications Revolution , Institution of Electrical Engineers , 2002 ISBN  0-85296-218-5 .
• Leonard, R, Zobel, OJ, Ingersoll, AC, Eine Einführung in die mathematische Theorie der Wärmeleitung mit technischen und geologischen Anwendungen , 1913, Ginn und Co, Boston, New York.
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• Schwartz, M, " Improving the Noise Performance of Communication Systems: 1920s to frühen 1930s ", Technologies, Technologists & Networks: A Symposium on the History of Communication Technologies , 17. Oktober 2007, Smithsonian National Postal Museum.
• Zobel, OJ, Theory and Design of Uniform and Composite Electric Wave Filters , Bell System Technical Journal, Vol. 2 , No. 2 (1923), S. 1–46.