图形均衡器

音频工程师和用户通常使用均衡器来调整音频的频率响应。例如，它们可以用来弥补说话者带来的偏见，或者为歌曲添加低音。它们本质上是一组滤波器，旨在提供自定义的整体频率响应。

一种比较复杂的均衡技术被称为参数均衡。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块进行参数化均衡。

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，还有更简单的均衡器。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用带宽。IS0 264:1997(E)、ANSI S1.11-2004和IEC 61672-1:2013等标准定义了八度和分数倍频滤波器的中心频率。这样就只剩下一个参数需要调优: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，您使用了图形均衡器的两个实现。它们在组成滤波器的排列上有所不同:一种使用一组平行八度或分数倍频滤波器，另一种使用一组双倍频滤波器。两种实现的中心频率都遵循ANSI S1.11-2004标准。

图形均衡器与并行滤波器

构造图形均衡器的一种方法是平行放置一组带通滤波器。每个滤波器的带宽是八度或分数八度，它们的中心频率被设置，使它们一起覆盖音频频率范围[20,20000]Hz。

传递函数是各分支传递函数的和。

在模拟运行时，您可以调整增益以增加或减少相应的频带。因为增益是独立于滤波器设计，调整增益没有显著的计算成本。并行滤波器结构非常适合于并行硬件实现。带通滤波器的幅值响应应在其带宽以外的所有其他频率上接近于零，以避免滤波器之间的相互作用。然而，这是不实际的，导致带间干扰。

您可以使用graphicEQ系统对象来实现一个具有并行结构的图形均衡器。

eq = graphicEQ(“结构”，“平行”）

eq = graphicEQ与属性:EQOrder: 2带宽:'1倍频'结构:'并行'增益:[0 00 00 00 00 00 0]SampleRate: 44100

设计了一种带宽为1倍频的二阶滤波器的并行实现。它需要十个八度滤波器来覆盖可听到的频率范围。的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带宽:'1倍频'结构:'并行'增益:[4 4.2000 4.6000 2.7000 -3.7000 -5.2000 -2.5000 2.3000 5.4000 6.5000]采样率:44100

调用可视化要查看均衡器设计的幅度响应。

可视化(eq)

您可以测试实现的均衡器graphicEQ使用音频测试台．音频测试平台设置音频文件读取器和音频设备写入器对象，并在处理循环中通过均衡器传输音频。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其效果。修改滑块的值同时更新震级响应图。

audioTestBench (eq)

图形均衡器级联滤波器

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)，实现为双方滤波器。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。

为了激发这种实现的有用性，首先看看当所有增益为0 dB时并联结构的幅度响应。

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

你会注意到，幅度响应不是平坦的。这是因为滤波器是独立设计的，每个滤波器都有一个过渡宽度，在那里震级响应下降。此外，由于非理想阻带的存在，从一个滤波器的阻带向其相邻滤波器的通带存在泄漏。泄漏会导致实际增益与预期增益不同。

parallelGraphicEQ_10dB = graphicEQ(“结构”，“平行”）;parallelGraphicEQ_10dB。增益= 10*ones(1,10);可视化(parallelGraphicEQ_10dB)

注意，频率响应中的增益从来不是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。由于在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默认情况下实现级联结构。

cascadeGraphicEQ = graphicEQ;可视化(cascadeGraphicEQ)

此外，当您将增益设置为10 dB时，注意到在中心频率处产生的频率响应有接近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，当增益发生变化时，需要重新设计双级级的系数。这对于并行实现来说并不需要，因为增益只是每个并行分支的乘数。带通滤波器的并联也避免了级联中相位误差和量化噪声的累积。

分数倍频带宽

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更好地控制频率响应。为了验证这一点，将增益设置为提高中频，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，您可以通过下面所示的命令生成三分之二的八度图形均衡器。运行这些命令时，您需要位于具有写权限的目录中。

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

Simulink中的图形均衡化金宝app

方法在Simulink中使用本例中描述的相同特性金宝app图形情商块。它为每个增益值提供了一个滑块，因此您可以在模拟运行时轻松地提高或削减频带。