均衡(EQ)是对音频信号的频谱进行加权的过程。GYdF4y2Ba
您可以使用均衡来: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
低货架和高货架均衡器——在期望的截止点之上或之下同样地提升或削减频率。GYdF4y2Ba
参数均衡器——选择性地提升或削减频带。也被称为峰值滤波器。GYdF4y2Ba
图形均衡器–选择性地增强或削减倍频程或分数倍频程频带。这些频带具有基于标准的中心频率。图形均衡器是参数均衡器的特例。GYdF4y2Ba
本教程描述Audio Toolbox™如何实现设计功能:GYdF4y2Ba设计参数GYdF4y2Ba
,GYdF4y2BadesignShelvingEQGYdF4y2Ba
,GYdF4y2BadesignVarSlopeFilterGYdF4y2Ba
.的GYdF4y2BamultibandParametricEQGYdF4y2Ba
系统对象™ 将滤波器设计功能组合成多频带参数均衡器GYdF4y2BagraphicEQGYdF4y2Ba
系统对象结合了滤波器的设计功能和GYdF4y2Ba八度滤光片GYdF4y2Ba
用于基于标准的图形均衡的系统对象。用于重点介绍使用MATLAB中的设计函数的教程GYdF4y2Ba®GYdF4y2Ba看见GYdF4y2Ba参量均衡器设计GYdF4y2Ba.GYdF4y2Ba
均衡器类型和设计参数GYdF4y2Ba | 震级响应示例GYdF4y2Ba | |
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使用GYdF4y2Ba 设计参数GYdF4y2Ba
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低通滤波器GYdF4y2Ba |
高通滤波GYdF4y2Ba |
使用GYdF4y2Ba 设计参数GYdF4y2Ba
|
低架上GYdF4y2Ba |
高处的搁架GYdF4y2Ba |
使用GYdF4y2Ba 设计参数GYdF4y2Ba
|
参量均衡器GYdF4y2Ba |
级联参数均衡器GYdF4y2Ba |
音频工具箱设计函数使用数字滤波器设计的双线性变换方法来确定均衡器系数。在双线性变换方法中,您:GYdF4y2Ba
选择一个模拟原型。GYdF4y2Ba
指定过滤器设计参数。GYdF4y2Ba
执行双线性变换。GYdF4y2Ba
“音频工具箱”使用中介绍的高阶参数均衡器设计GYdF4y2Ba[1]GYdF4y2Ba.在本设计方法中,模拟原型被视为低架巴特沃斯滤波器:GYdF4y2Ba
=模拟SOS节数GYdF4y2Ba
=模拟滤波器阶GYdF4y2Ba
哪里GYdF4y2BaΔωGYdF4y2Ba是所需的数字带宽GYdF4y2Ba
对于参数均衡器,通过将带宽增益设置为峰值增益的平方根来减少模拟原型(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是所需的数字中心频率。GYdF4y2Ba
此转换使滤波器阶数翻倍。每个一阶模拟段变为二阶数字段。每个二阶模拟段变为四阶数字段。Audio Toolbox始终计算四阶数字段,这意味着返回二阶段需要计算根数,并且高效。GYdF4y2Ba
数字传递函数被实现为二阶和四阶段的级联。GYdF4y2Ba
通过在模拟原型设计上执行带通双线性变换来给出系数。GYdF4y2Ba
二阶截面系数GYdF4y2Ba | 四阶部分系数GYdF4y2Ba |
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四次的情况。GYdF4y2Ba在双二次方程中,当GYdF4y2BaNGYdF4y2Ba=1,系数减小为:GYdF4y2Ba
Denormalizing的GYdF4y2BaA.GYdF4y2Ba00GYdF4y2Ba系数,并替换GYdF4y2BaA.GYdF4y2Ba=GYdF4y2Basqrt (G)GYdF4y2Ba,GYdF4y2Ba 产生熟悉的峰值EQ系数在GYdF4y2Ba[2]GYdF4y2Ba.GYdF4y2Ba
奥法尼迪斯注意到GYdF4y2BaΩGYdF4y2BaBGYdF4y2Ba和GYdF4y2Ba 在GYdF4y2Ba[1]GYdF4y2Ba.GYdF4y2Ba
通过三角恒等式,GYdF4y2Ba
哪里GYdF4y2BaBGYdF4y2Ba起到等效倍频宽的作用。GYdF4y2Ba
Bristow Johnson得到了GYdF4y2BaBGYdF4y2Ba在GYdF4y2Ba[4]GYdF4y2Ba:GYdF4y2Ba
用近似值代替GYdF4y2BaBGYdF4y2Ba进入GYdF4y2BaΩGYdF4y2BaBGYdF4y2Ba方程给出了GYdF4y2Ba 在GYdF4y2Ba[2]GYdF4y2Ba:GYdF4y2Ba
为了设计低通和高通滤波器,Audio Toolbox使用了参数均衡器滤波器设计的一个特殊情况。在本设计中,峰值增益GYdF4y2BaGGYdF4y2Ba,设置为0,并且GYdF4y2BaGGYdF4y2BaBGYdF4y2Ba2.GYdF4y2Ba设置为0.5(–3 dB截止)。低通滤波器的截止频率对应于1–GYdF4y2BaΩGYdF4y2BaBGYdF4y2Ba.高通滤波器的截止频率对应于GYdF4y2BaΩGYdF4y2BaBGYdF4y2Ba.GYdF4y2Ba
表中总结了带通双线性变换的结果。数字中心频率,GYdF4y2BaωGYdF4y2Ba0GYdF4y2Ba,设置为GYdF4y2BaπGYdF4y2Ba低通滤波器为0,高通滤波器为0。GYdF4y2Ba
二阶截面系数GYdF4y2Ba | 四阶截面系数GYdF4y2Ba |
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音频工具箱实现中介绍的搁置过滤器设计GYdF4y2Ba[2]GYdF4y2Ba.在本设计中,分别给出了高货架和低货架模拟原型:GYdF4y2Ba
为了紧凑,模拟滤波器用变量表示GYdF4y2BaA.GYdF4y2Ba和GYdF4y2BaQGYdF4y2Ba.你可以转换GYdF4y2BaA.GYdF4y2Ba和GYdF4y2BaQGYdF4y2Ba可用的音频工具箱设计参数:GYdF4y2Ba
在指定设计参数后,模拟样机通过预翘曲双线性变换转换为所需的数字搁置滤波器:GYdF4y2Ba
下表总结了预扭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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[1] 高阶数字参数均衡器设计GYdF4y2Ba音频工程学会学报。GYdF4y2Ba第53卷,2005年11月,第1026-1046页。GYdF4y2Ba
[2] Bristow-Johnson,罗伯特。“音频EQ双四滤波器系数的食谱公式。”已于2016年3月2日生效。http://www.musicdsp.org/files/Audio-EQ-Cookbook.txt。GYdF4y2Ba
[3] 奥法尼迪斯,索福克勒斯J。GYdF4y2Ba信号处理导论。GYdF4y2BaEnglewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 2010。GYdF4y2Ba
[4] Bristow-Johnson,罗伯特。计算音频参数均衡器双四系数的各种方法的等效性。在第97届会议的AES,旧金山,1994年11月,AES预印本3906。GYdF4y2Ba
designVarSlopeFilterGYdF4y2Ba
|GYdF4y2Ba设计参数GYdF4y2Ba
|GYdF4y2BadesignShelvingEQGYdF4y2Ba
|GYdF4y2BamultibandParametricEQGYdF4y2Ba
|GYdF4y2BagraphicEQGYdF4y2Ba