图形均衡器

均衡器通常被音频工程师和用户用来调整音频的频率响应。例如，它们可以用来弥补扬声器带来的偏差，或为歌曲添加低音。它们本质上是一组滤波器，设计用来提供自定义的总体频率响应。

参数均衡是一种比较复杂的均衡技术。参数均衡器提供对三个滤波器参数的控制:中心频率、带宽和增益。音频工具箱™提供multibandParametricEQ系统对象和单波段参数EQ参数均衡块。

当你想要微调频率响应时，参数均衡器是有用的，当你需要更少的控制时，有更简单的均衡器。八度、三分之二八度和三分之一八度已经成为基于人耳行为的均衡器的常见带宽。像IS0 266:1997(E)、ANSI S1.11-2004和IEC 61672-1:2013这样的标准定义了倍频和分数倍频滤波器的中心频率。这就只剩下一个参数需要调整:滤波器增益。图形均衡器在使用标准中心频率和公共带宽时提供对增益参数的控制。

在本例中，您使用图形均衡器的两种实现。它们在组成滤波器的安排上有所不同:一个使用一组并行的倍频或分数倍频带滤波器，另一个使用级联的双四滤波器。两种实现中的中心频率都遵循ANSI S1.11-2004标准。

带有并行过滤器的图形均衡器

构造图形均衡器的一种方法是将一组带通滤波器并联放置。每个滤波器的带宽为倍频或分数倍频，其中心频率设置为共同覆盖[20,20000]Hz的音频频率范围。

传递函数是分支传递函数的和。

当仿真运行时，您可以调整增益以提升或削减相应的频带。因为增益是独立于滤波器设计的，调整增益不会有很大的计算代价。该并行滤波器结构非常适合并行硬件实现。带通滤波器的幅值响应应该在其带宽以外的所有其他频率接近于零，以避免滤波器之间的相互作用。然而，这是不实际的，导致频带间干扰。

你可以使用graphicEQ系统对象，以实现一个图形均衡器的并行结构。

情商= graphicEQ (“结构”，“平行”）

eq = graphicEQ属性:EQOrder: 2 Bandwidth: '1 octave' Structure: 'Parallel' gain: [0 00 00 00] SampleRate: 44100

设计了一个具有1倍频宽的二阶滤波器的并行实现。需要十个八度滤波器才能覆盖可听到的频率范围。每个元素收益属性控制并行配置的一个分支的增益。

配置您创建的对象以提高低频和高频，类似于岩石预设。

eq.Gains = [4, 4.2, 4.6, 2.7, -3.7, -5.2, -2.5, 2.3, 5.4, 6.5, 6.5)

eq = graphicEQ with properties: EQOrder: 2 Bandwidth: '1 octave' Structure: 'Parallel' gain: [4 4.2000 4.6000 2.7000 -3.7000 -5.2000 -2.5000 2.3000 5.4000 6.5000] SampleRate: 44100

调用可视化查看均衡器设计的幅值响应。

可视化(eq)

可以测试实现的均衡器graphicEQ使用音频测试台上．音频测试台设置音频文件读取器和音频设备写入器对象，并在处理循环中将音频流通过均衡器。它还为每个增益值分配一个滑块，并标记它对应的中心频率，因此您可以轻松地更改增益并听到它的效果。修改滑块的值同时更新幅度响应图。

audioTestBench (eq)

带有级联滤波器的图形均衡器

图形均衡器的另一种实现使用级联均衡滤波器(峰值或陷波)，实现为双四滤波器。均衡器的传递函数可以写成单个双四边形传递函数的乘积。

为了激发这个实现的有用性，首先看看当所有增益为0 dB时并行结构的幅值响应。

parallelGraphicEQ = graphicEQ (“结构”，“平行”）;可视化(parallelGraphicEQ)

你会注意到振幅响应不是平坦的。这是因为滤波器是独立设计的，每个滤波器都有一个幅度响应下降的过渡宽度。此外，由于阻带不理想，一个滤波器的阻带会漏到相邻滤波器的通带。泄漏会导致实际收益与预期收益不同。

parallelGraphicEQ_10dB = graphicEQ (“结构”，“平行”）;parallelGraphicEQ_10dB。的收益= 10 * (10);可视化(parallelGraphicEQ_10dB)

注意，在频率响应中增益从来不是10 dB。级联结构可以在一定程度上缓解这种情况，因为增益是滤波器设计中固有的。将所有级联双四极管的增益设置为0 dB会导致它们被旁路。由于这种类型的结构中没有分支，这意味着在输入和输出之间没有增益路径。graphicEQ默认实现级联结构。

cascadeGraphicEQ = graphicEQ;可视化(cascadeGraphicEQ)

此外，当您将增益设置为10 dB时，注意到合成的频率响应在中心频率处有接近10 dB的增益。

cascadeGraphicEQ_10dB = graphicEQ;cascadeGraphicEQ_10dB。收益= 10*ones(1,10); visualize(cascadeGraphicEQ_10dB)

级联设计的缺点是，当相应的增益发生变化时，双四级的系数需要重新设计。这在并行实现中是不需要的，因为增益只是每个并行分支的乘数。带通滤波器的并联连接也避免了在级联中发现的累积相位误差和量化噪声。

分数倍频程带宽

的graphicEQ对象支持金宝app1倍频程，2/3倍频程,1/3倍频程带宽。减少单个滤波器的带宽可以让你更好地控制频率响应。为了验证这一点，将增益设置为升压中频，类似于a流行预设。

octaveGraphicEQ = graphicEQ;octaveGraphicEQ。收益= [-2.1,-1.8,-1.4,2.7,4.2,4.6,3.1,-1,-1.8,-1.8,-1.4]; visualize(octaveGraphicEQ)

oneThirdOctaveGraphicEQ = graphicEQ;oneThirdOctaveGraphicEQ。带宽=1/3倍频程的；oneThirdOctaveGraphicEQ。收益= [-2,-1.9,-1.8,-1.6,-1.5,-1.4,0,1.2,2.7,．．.3.2, 3.8, 4.2, 4.4, 4.5, 4.6, 4, 3.5, 3.1, 1.5, -0.1, 1, -1.2, -1.6, -1.8, -1.8,．．.-1.8, -1.8, -1.7, -1.5, -1.4, -1.3);可视化(oneThirdOctaveGraphicEQ)

生成音频插件

要生成VST插件并将其移植到数字音频工作站，请运行generateAudioPlugin命令。例如，可以通过下面所示的命令生成2 / 3倍频程的图形均衡器。当您运行这些命令时，您将需要处于一个具有写权限的目录中。

twoThirdOctaveGraphicEQ = graphicEQ;twoThirdOctaveGraphicEQ。带宽='2/3 octave'; createAudioPluginClass(twoThirdOctaveGraphicEQ); generateAudioPlugin twoThirdOctaveGraphicEQPlugin

Simulink中的图形均衡金宝app

您可以在Simulink中通过金宝app图形情商块。它为每个增益值提供了一个滑块，这样你就可以在模拟运行时轻松地提升或削减一个频带。