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
加强录音GYdF4y2Ba
分析光谱内容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–高于或低于所需截止点的升压或削减频率相等。GYdF4y2Ba
参数均衡器–选择性地增加或减少频带。也称为峰值滤波器。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
本教程介绍如何使用音频工具箱™ 实现以下设计功能:GYdF4y2Ba设计参数GYdF4y2Ba
,GYdF4y2Ba设计搁置GYdF4y2Ba
和GYdF4y2BadesignVarSlopeFilterGYdF4y2Ba
这个GYdF4y2Ba多波段参数测量GYdF4y2Ba
系统对象™ 将滤波器设计功能组合成多频带参数均衡器GYdF4y2BagraphicEQGYdF4y2Ba
系统对象将过滤器设计功能和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参数均衡器设计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GYdF4y2Ba |
高通滤波GYdF4y2Ba |
使用GYdF4y2Ba 设计参数GYdF4y2Ba
|
低矮的架子GYdF4y2Ba |
高货架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部分的数量GYdF4y2Ba
=模拟滤波器顺序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部分的级联。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 | 四阶截面系数GYdF4y2Ba |
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双二次情形。GYdF4y2Ba在双二次型情况下,当GYdF4y2BaNGYdF4y2Ba=1,系数减小为:GYdF4y2Ba
非规范化GYdF4y2BaA.GYdF4y2Ba00GYdF4y2Ba系数,并替换GYdF4y2BaA.GYdF4y2Ba=GYdF4y2Basqrt(G)GYdF4y2Ba,GYdF4y2Ba 产生熟悉的峰值EQ系数,如中所述GYdF4y2Ba[2]GYdF4y2Ba.GYdF4y2Ba
奥法尼迪斯注意到GYdF4y2BaΩGYdF4y2BaBGYdF4y2Ba和GYdF4y2Ba 在里面GYdF4y2Ba[1]GYdF4y2Ba.GYdF4y2Ba
利用三角恒等式,GYdF4y2Ba
哪里GYdF4y2BaBGYdF4y2Ba起到等效倍频程带宽的作用。GYdF4y2Ba
Bristow Johnson得到了GYdF4y2BaBGYdF4y2Ba在里面GYdF4y2Ba[4]GYdF4y2Ba:GYdF4y2Ba
用近似值代替GYdF4y2BaBGYdF4y2Ba进入GYdF4y2BaΩGYdF4y2BaBGYdF4y2Ba方程给出了GYdF4y2Ba 在里面GYdF4y2Ba[2]GYdF4y2Ba:GYdF4y2Ba
为了设计低通和高通滤波器,“音频工具箱”使用了参数均衡器滤波器设计的特殊情况。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
该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,高货架和低货架模拟原型分别呈现: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要查看可用的音频工具箱设计参数,请执行以下操作:GYdF4y2Ba
指定设计参数后,模拟原型通过预扭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
低矮的架子GYdF4y2Ba | 高货架GYdF4y2Ba | 中间变量GYdF4y2Ba |
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[1] 高阶数字参数均衡器设计GYdF4y2Ba音频工程学会杂志。GYdF4y2Ba第53卷,2005年11月,第1026-1046页。GYdF4y2Ba
[2] 罗伯特·布里斯托·约翰逊,《音频EQ双四阶滤波器系数的食谱公式》,2016年3月2日出版。http://www.musicdsp.org/files/Audio-EQ-Cookbook.txt.GYdF4y2Ba
[3] 奥法尼迪斯,索福克勒斯J。GYdF4y2Ba信号处理简介。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,“计算音频参数均衡器的二重系数的各种方法的等价性”,在1994年11月的AES,旧金山,AES预印本3906的第九十七公约中提出。GYdF4y2Ba
designVarSlopeFilterGYdF4y2Ba
|GYdF4y2Ba设计参数GYdF4y2Ba
|GYdF4y2Ba设计搁置GYdF4y2Ba
|GYdF4y2Ba多波段参数测量GYdF4y2Ba
|GYdF4y2BagraphicEQGYdF4y2Ba