倍频带和分数倍频带过滤器
这个例子展示了如何设计倍频带和分数倍频带过滤器,包括滤波器和八度SPL米。倍频带,在声学fractional-octave-band过滤器是常用的。例如,八度过滤器是用于执行光谱分析噪声控制。声学家与八度或部分(通常是1/3倍频程滤波器)的银行,因为它提供了一个有意义的测量不同频段的噪声功率。
倍频带滤波器
一个八度之间的间隔是两个2:1的比率(或频率 八进制数数八度比率)。倍频带或fractional-octave-band滤带通滤波器中心频率,决定顺序,和带宽。中定义的衰减限制级ANSI®s1.11 - 2004标准的三个类过滤器:类0,一班和二班。类0只允许+ / -0.15 dB的通带波纹,而1级允许+ / -0.3 dB和类2允许+ / -0.5分贝。水平的阻带衰减范围在60至75分贝,根据类的过滤器。
设计一个完整的倍频带滤波器使用octaveFilter。
BW =1倍频程的;%的带宽N = 8;%过滤器订单F0 = 1000;%中心频率(赫兹)Fs = 48000;%采样频率(赫兹)= octaveFilter (“FilterOrder”N“CenterFrequency”F0,…“带宽”BW,“SampleRate”Fs);
可视化滤波器的幅度响应。
可视化(,“1级”)
可视化工具情节是同步对象,所以你可以看到级响应更新当你改变滤波器参数。周围的面具级响应是绿色,如果过滤器符合ANSI s1.11 - 2004标准(包括被集中在一个有效的频率),和红色。改变规格的过滤器与一个图形用户界面,使用parameterTuner。您还可以使用音频测试台上应用快速建立一个试验台的倍频程滤波器设计。例如,运行audioTestBench(的)启动与倍频程滤波器的试验台。
打开一个参数调谐器使您能够实时修改过滤器。
parameterTuner(的)
![数字音频参数调谐器:octaveFilter[的]包含一个uigridlayout类型的对象。](http://www.tatmou.com/help/examples/audio/win64/OctaveBandAndFractionalOctavebandFilterExample_02.png)
打开一个频谱分析仪显示白噪声倍频程滤波器过滤。您可以修改参数调谐器的过滤器设置在循环运行。
Nx = 100000;scope1 = dsp.SpectrumAnalyzer (“SampleRate”Fs,“方法”,滤波器组的,…“AveragingMethod”,“指数”,“PlotAsTwoSidedSpectrum”假的,…“FrequencyScale”,“日志”,“FrequencySpan”,启动和停止的频率的,…“StartFrequency”,1“StopFrequency”Fs / 2,“YLimits”-60年[10],…“RBWSource”,“属性”,“RBW”1);抽搐而toc < 20% 20秒x1 = randn (Nx、1);日元= (x1);scope1(日元)结束
倍频带滤波器组
许多应用程序需要一套完整的八度过滤器形成滤波器组。手动设计每个过滤器,您将使用getANSICenterFrequencies(的)得到一个中心频率为每个单独的过滤列表。然而,它通常是更简单的使用octaveFilterBank对象。
创建一个octaveFilterBank它的大小反应对象和阴谋。
富含= octaveFilterBank (b1/3倍频程的Fs,“FilterOrder”N);freqz(富含,b“NFFT”2 ^ 16)%增加更好的低频分辨率FFT长度集(gca),“XScale”,“日志”)轴([-50 Fs / 2 5])标题(“1/3-Octave过滤器银行级响应”)
过滤器与1/3-octave粉红噪声发生器的输出滤波器组和计算在每个滤波器的输出总功率。
pinkNoise = dsp.ColoredNoise (“颜色”,“粉红色”,…“SamplesPerFrame”Nx,…“NumChannels”1);scope2 = dsp.SpectrumAnalyzer (“SampleRate”Fs,“方法”,滤波器组的,…“AveragingMethod”,“指数”,“PlotAsTwoSidedSpectrum”假的,…“FrequencyScale”,“日志”,“FrequencySpan”,启动和停止的频率的,…“StartFrequency”,20岁,“StopFrequency”Fs / 2,“YLimits”,30 [-40],…“RBWSource”,“属性”,“RBW”10);centerOct = getCenterFrequencies(富含)b;nbOct =元素个数(centerOct);nbOct bandPower = 0 (1);nbSamples = 0;抽搐而toc < 10 xp = pinkNoise ();yp =富含(xp) b;bandPower = bandPower +总和(yp。^ 2, 1);nbSamples = nbSamples + Nx;scope2 (yp)结束
粉红噪声具有相同的总功率在每个倍频带,所以5赫兹和10 Hz之间的权力是一样的5000赫兹到10000赫兹。因此,频谱分析仪,你可以观察到10 dB /十年下降,在对数尺度粉红噪声的特点,以及它如何信号分为30 1/3-octave乐队。高频段功率密度较低,但对数尺度意味着他们也更广泛,所以,他们的总功率是恒定的。
图显示,粉红噪声的功率谱平坦的倍频程频谱。
b = 10 ^ (3/10);%八进制数数八度比率%计算能力(包括压力参考)octPower = 10 * log10 (bandPower / nbSamples / 4平台以及);栏(log (centerOct) / log (b), octPower);集(gca),“Xticklabel”甘氨胆酸、圆(b。^ (,“Xtick”),2,“重要的”));标题(“1/3-Octave功率谱”)包含(“倍频带(Hz)”)ylabel (“权力(dB)”)
八度SPL
SPL计对象(splMeter)也支持倍频带金宝app测量。实时复制相同的功率谱测量。使用一个dsp.ArrayPlot每个乐队对象可视化能力。使用Z-weighting选项来忽略频率加权滤波器。
spl = splMeter (“带宽”,1/3倍频程的,…“OctaveFilterOrder”N…“SampleRate”Fs,…“FrequencyWeighting”,“Z-weighting”);scope3 = dsp.ArrayPlot (“标题”,“粉红噪声SPL”,…“包含”,“倍频带数”,…“YLabel”,“权力(dB)”,“YLimits”100年[0]);抽搐而toc < 10 xp = pinkNoise ();yp = spl (xp);ypm =意味着(yp, 1)。';scope3 (ypm)结束
