均衡gydF4y2Ba
均衡化(EQ)是对音频信号频谱进行加权的过程。gydF4y2Ba
你可以使用均衡化:gydF4y2Ba
提高录音gydF4y2Ba
光谱分析的内容gydF4y2Ba
均衡的类型包括:gydF4y2Ba
低通和高通滤波器-分别衰减高频和低频内容。gydF4y2Ba
低置架和高置架均衡器——增加或减少频率,均高于或低于所需的截止点。gydF4y2Ba
参数均衡器——有选择地增加或减少频带。也称为峰值滤波器。gydF4y2Ba
图形均衡器——有选择地增加或减少八度或分数八度频带。这些波段具有基于标准的中心频率。图形均衡器是参数均衡器的一种特例。gydF4y2Ba
本教程描述了Audio Toolbox™如何实现设计功能:gydF4y2BadesignParamEQgydF4y2Ba
,gydF4y2BadesignShelvingEQgydF4y2Ba
,gydF4y2BadesignVarSlopeFiltergydF4y2Ba
.的gydF4y2BamultibandParametricEQgydF4y2Ba
系统对象™将滤波器设计功能组合成一个多波段参数均衡器。的gydF4y2BagraphicEQgydF4y2Ba
系统对象结合了滤波器设计功能和gydF4y2BaoctaveFiltergydF4y2Ba
基于标准的图形均衡的系统对象。本教程重点介绍了如何使用MATLAB中的设计函数gydF4y2Ba®gydF4y2Ba,请参阅gydF4y2Ba参量均衡器设计gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
均衡设计使用gydF4y2Ba音频工具箱gydF4y2Ba
均衡器类型和设计参数gydF4y2Ba | 级反应的例子gydF4y2Ba | |
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使用gydF4y2Ba 的设计参数gydF4y2Ba
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低通滤波器gydF4y2Ba |
高通滤波gydF4y2Ba |
使用gydF4y2Ba 的设计参数gydF4y2Ba
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低架上gydF4y2Ba |
高处的搁架gydF4y2Ba |
使用gydF4y2Ba 的设计参数gydF4y2Ba
|
参量均衡器gydF4y2Ba |
参数均衡器级联gydF4y2Ba |
EQ滤波器设计gydF4y2Ba
音频工具箱设计功能使用双线性变换方法的数字滤波器设计,以确定您的均衡器系数。在双线性变换方法中,你:gydF4y2Ba
选择模拟原型。gydF4y2Ba
指定过滤器设计参数。gydF4y2Ba
执行双线性变换。gydF4y2Ba
模拟低架上的原型gydF4y2Ba
音频工具箱采用的高阶参数均衡器设计gydF4y2Ba[1]gydF4y2Ba.在这种设计方法中,将模拟样机取为低架巴特沃斯滤波器:gydF4y2Ba
=模拟SOS段数gydF4y2Ba
模拟滤波器顺序gydF4y2Ba
,在那里gydF4y2BaΔωgydF4y2Ba是否需要数字带宽gydF4y2Ba
对于参数均衡器,通过设置带宽增益为峰值增益的平方根(gydF4y2BaGgydF4y2BaBgydF4y2Ba=gydF4y2Basqrt (G)gydF4y2Ba).gydF4y2Ba
指定设计参数后,通过带通双线性变换将模拟原型直接转换为所需的数字均衡器:gydF4y2Ba
ωgydF4y2Ba0gydF4y2Ba所要求的数字中心频率。gydF4y2Ba
这种转换使过滤器顺序加倍。每个一阶模拟段都变成二阶数字段。每一个二阶模拟段都变成一个四阶数字段。Audio Toolbox总是计算四阶数字段,这意味着返回二阶段需要计算根,效率较低。gydF4y2Ba
数字系数gydF4y2Ba
数字传递函数被实现为二级和四阶部分的级联。gydF4y2Ba
通过对模拟样机设计进行带通双线性变换,给出了相应的系数。gydF4y2Ba
二阶节系数gydF4y2Ba | 四阶部分系数gydF4y2Ba |
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四次的情况。gydF4y2Ba在双二次的情况下,当gydF4y2BaNgydF4y2Ba= 1时,系数简化为:gydF4y2Ba
Denormalizing的gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba00gydF4y2Ba系数,进行替换gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba=gydF4y2Basqrt (G)gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 产生熟悉的峰值EQ系数gydF4y2Ba[2]gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
Orfanidis注意到近似等价的gydF4y2BaΩgydF4y2BaBgydF4y2Ba而且gydF4y2Ba 在gydF4y2Ba[1]gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
通过使用三角恒等式,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2BaBgydF4y2Ba发挥等效八度带宽的作用。gydF4y2Ba
的近似解gydF4y2BaBgydF4y2Ba在gydF4y2Ba[4]gydF4y2Ba:gydF4y2Ba
用近似值代替gydF4y2BaBgydF4y2Ba到gydF4y2BaΩgydF4y2BaBgydF4y2Ba的定义gydF4y2Ba 在gydF4y2Ba[2]gydF4y2Ba:gydF4y2Ba
低通和高通滤波器设计gydF4y2Ba
模拟低架上的原型gydF4y2Ba
为了设计低通和高通滤波器,Audio Toolbox使用参数均衡器滤波器设计的特殊情况。在这个设计中,峰值增益,gydF4y2BaGgydF4y2Ba,设置为0,且gydF4y2BaGgydF4y2BaBgydF4y2Ba2gydF4y2Ba设置为0.5(-3分贝截止)。低通滤波器的截止频率为1 -gydF4y2BaΩgydF4y2BaBgydF4y2Ba.高通滤波器的截止频率对应于gydF4y2BaΩgydF4y2BaBgydF4y2Ba.gydF4y2Ba
数字系数gydF4y2Ba
下表总结了带通双线性变换的结果。数字中心频率,gydF4y2BaωgydF4y2Ba0gydF4y2Ba,设置为gydF4y2BaπgydF4y2Ba对于低通滤波器,0对于高通滤波器。gydF4y2Ba
二阶截面系数gydF4y2Ba | 四阶截面系数gydF4y2Ba |
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搁置滤波器设计gydF4y2Ba
模拟原型gydF4y2Ba
Audio Toolbox实现了中提出的搁置滤波器设计gydF4y2Ba[2]gydF4y2Ba.在本设计中,分别给出了高架和低架模拟原型:gydF4y2Ba
为了紧凑,模拟滤波器用变量表示gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba问gydF4y2Ba.您可以转换gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba问gydF4y2Ba到可用的音频工具箱设计参数:gydF4y2Ba
在指定设计参数后,通过带预翘曲的双线性变换,将模拟原型转换为所需的数字置架滤波器:gydF4y2Ba
数字系数gydF4y2Ba
下表总结了预翘曲双线性变换的结果。gydF4y2Ba
低架上gydF4y2Ba | 高处的搁架gydF4y2Ba | 中间变量gydF4y2Ba |
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参考文献gydF4y2Ba
奥法尼迪斯,索福克勒斯。“高阶数字参数均衡器设计。”gydF4y2Ba音频工程学会杂志。gydF4y2Ba第53卷,2005年11月,第1026-1046页。gydF4y2Ba
[2] Bristow-Johnson,罗伯特。音频均衡器双方滤波器系数的食谱公式。已于2016年3月02日访问。http://www.musicdsp.org/files/Audio-EQ-Cookbook.txt。gydF4y2Ba
奥法尼迪斯,索福克勒斯。gydF4y2Ba信号处理导论“,”gydF4y2Ba恩格尔伍德悬崖,新泽西州:普伦蒂斯大厅,2010年。gydF4y2Ba
[4] Bristow-Johnson,罗伯特。音频参数均衡器双方系数各种计算方法的等价性。在第97届AES大会上发表,1994年11月,旧金山,AES预印本3906。gydF4y2Ba
另请参阅gydF4y2Ba
designVarSlopeFiltergydF4y2Ba
|gydF4y2BadesignParamEQgydF4y2Ba
|gydF4y2BadesignShelvingEQgydF4y2Ba
|gydF4y2BamultibandParametricEQgydF4y2Ba
|gydF4y2BagraphicEQgydF4y2Ba