Octave Filter

Octave-band and fractional octave-band filter

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库:
Audio Toolbox / Filters

描述

TheOctave Filter块在每个输入通道上独立执行八度带或分数倍频带滤波。八度频带是最高频率是最低频率的两倍的频带。八度音频和分数倍频带滤波器通常用于模仿人类如何感知响度。在对数刻度上观看时，最佳速度滤波器最佳地理解，该尺度模拟人耳如何权重频谱。

港口

输入

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`x`- 输入信号
matrix | 1-D vector

矩阵输入 - 输入的每列被视为独立信道。
1-D向量输入 - 输入被视为单个通道。

This port is unnamed unless you specify additional input ports.

Data Types:single|双倍的

`CF`— Center frequency (Hz)
标量在范围内`3`to`22,000`包括的

Dependencies

要启用此端口，请选择从输入端口指定为了Center frequency (Hz)范围。

Data Types:single|双倍的

Output

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`Port_1`- 输出信号
matrix

TheOctave Filterblock outputs a signal with the same data type as the input signal. The size of the output depends on the size of the input:

Matrix input –– The block outputs a matrix the same size and data type as the input signal.
1-D矢量输入 - 块输出一个N- 1个矩阵（柱向量），其中N是1-D矢量元素的数量。

Data Types:single|双倍的

Parameters

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If a parameter is listed as tunable, then you can change its value during simulation.

`过滤器订单`- 八度滤波器的顺序
`6`（默认）|甚至整数

可调:不

`Center frequency (Hz)`— Center frequency of octave filter
`1000`（默认）|标量在范围内`3`to`22,000`包括的

最大中心频率是使上频段边缘等于奈奎斯特频率的值，Fs/ 2。高于该值的频率是饱和的。
The minimum center frequency is the value that causes the lower band edge to be equal to 1 Hz. Frequencies below this value are quantized to 1 Hz.

To specifyCenter frequency (Hz)from an input port, select从输入端口指定为了范围。

可调:Yes

`Bandwidth`- ocvaves中的过滤器带宽
`1个ockave.`（默认）|`2/3 octave.`|`1/2 octave`|`1/3 octave`|`1/6 octave`|`1/12倍频程`|`1/24 octave`|`1/48 octave`

可调:Yes

`Oversample the input by 2 for this filter`- 过性切换
离开（默认）|在

关 - 这Octave Filterblock runs at the input sample rate.
在 - 这Octave Filterblock runs at two times the input sample rate. Oversampling minimizes the frequency warping effects introduced by the bilinear transformation. An FIR halfband interpolator implements oversampling before octave filtering. A halfband decimator reduces the sample rate back the input sampling rate after octave filtering.

可调:不

`Inherit sample rate from input`- 指定输入采样率的来源
离开（默认）|在

选择此参数时，块从输入信号继承其采样率。清除此参数时，可以指定采样率输入采样率（Hz）。

可调:不

`输入采样率（Hz）`- 输入的采样率
`44100`（默认）|scalar

可调:Yes

Dependencies

To enable this parameter, clear theInherit sample rate from input范围。

`模拟使用`— Specify type of simulation to run
`代码生成`（默认）|`解释执行`

代码生成–– Simulate the model using generated C code. The first time you run a simulation, Simulink^®为块生成C代码。只要模型不会改变，C代码就重复使用了随后的模拟。此选项需要额外的启动时间，但后续模拟的速度是可比的解释执行。
解释执行- 使用MATLAB模拟模型^®interpreter. This option shortens startup time but has a slower simulation speed than代码生成。在此模式下，您可以调试块的源代码。

可调:不

`Mask for attenuation limits`- 为过滤响应可视化创建掩码
`不mask`（默认）|`班级0.`|`1级`|`2级`

掩模衰减限制在ANSI S1.11-2004标准中定义。

如果面具是绿色的，则设计符合设计。
如果掩码是红色的，则设计符合要求。

可调:Yes

`可视化过滤器响应`— Open plot to visualize magnitude response and compliance mask
button

A 2048-point FFT is used to calculate the magnitude response.

可调:Yes

`Variable name`- 导出过滤器的变量名称
`myfilt.`（默认）|有效的变量名称

Name of the variable in the base workspace to contain the filter when it is exported. The name must be a valid MATLAB variable name.

`Overwrite variable if it already exists`- 如果它已存在，则覆盖变量
`在`（默认）|`离开`

When you select this parameter, exporting the filter overwrites the variable specified by theVariable name参数如果它已存在于基础工作区中。如果您未选择此参数，并且在工作区中已存在指定的变量，导出过滤器使用下划线和附加到变量名称的数字创建新变量。例如，如果变量名称是var.它已经存在，导出的变量将被命名var_1。

`Export filter to workspace`— Export filter to workspace
button

将过滤器导出到由此指定的变量中的基础工作区Variable name范围。

提示

You cannot export the filter if you have enabled theInherit sample rate from inputparameter and the model is not running.
如果要从输入端口指定过滤器特征，则无法导出过滤器。

Model Examples

Perform Octave Filtering

在Simulink®模型和调谐参数中检查octAve过滤器块。金宝app

开放式

Tune Center Frequency Using Input Port

使用可选的输入端口调谐Simulink®中八度滤波器块的中心频率。金宝app

开放式

块特征

Data Types	`双倍的`\|`single`
直接喂养	`不`
多维信号	`不`
Variable-Size Signals	`yes`
Zero-Crossing Detection	`不`

More About

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乐队边缘

Aband edgefrequency refers to the lower or upper edge of the passband of a bandpass filter.

Center Frequency of Octave Filter

Thecenter frequency of an octave filteris the geometric mean of the lower- and upper-band edge frequencies.

算法

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Octave Bandwidth to Band Edge Conversion

TheOctave Filterblock uses the specified center frequency and filter bandwidth in octaves to determine the normalized band edges[2]。

首先，块计算上频段和下频段边缘频率：

$f_{pa} = f_{c} \times G^{- \frac{1}{2 b}}$

$f_{PB.} = f_{c} \times G^{\frac{1}{2 b}}$

f_c是由标准化的中心频率指定Center frequency (Hz)范围。
bis the octave bandwidth specified by theBandwidth范围。例如，如果Bandwidth被指定为1/3 octave, the value ofbis 3.
Gis a conversion constant:

$G = 10^{\frac{3}{10}} 。$

Digital Filter Design

TheOctave Filterblock implements a higher-order digital bandpass filter design method as specified in[1]。

在这种设计方法中，所需的数字带通滤波器映射到Butterworth低通模拟原型，然后将其映射回数字带通滤波器：

The analog Butterworth filter is expressed as a cascade of second-order sections:

$H (s) = H_{1} (s) H_{2} (s) \dots H_{2 N} (s), where:$

$• H_{i} (s) = \frac{1}{1 - 2 \frac{s}{{ω.}_{0}} \cos {θ.}_{i} + \frac{s^{2}}{{ω.}_{0}^{2}}}, i = 1, 2, 。。。, 2 N$

$• {θ.}_{i} = \frac{π.}{2 N} (N - 1 + 2 i), i = 1, 2, 。。。, N, 。。。, 2 N$

Nis the filter order specified by the过滤器订单范围。
The analog Butterworth filter is mapped to a digital filter using a bandpass version of the bilinear transformation:

$s = \frac{1 - c z^{- 1} + z^{- 2}}{1 - z^{- 2}},$

where

$c = \frac{\sin ({ω.}_{pa} + {ω.}_{PB.})}{\sin {ω.}_{pa} + \sin {ω.}_{PB.}} 。$

此映射导致以下替换：

${ω.}_{0} = \frac{c - \cos {ω.}_{PB.}}{\sin {ω.}_{PB.}}$
The analog prototype is evaluated:

$H_{i} (z) = {\frac{1}{1 - 2 \frac{s}{{ω.}_{0}} \cos {θ.}_{i} + \frac{s^{2}}{{ω.}_{0}^{2}}} |}_{s = \frac{1 - 2 c z^{- 1} + z^{- 2}}{1 - z^{- 2}}}$

Becausesis second-order inz, the bandpass version of the bilinear transformation is fourth-order inz。

参考

[1]orfanidis.，Sophocles J.信号处理简介。Englewood Cliffs，NJ：Prentice Hall，2010。

[2]Acoustical Society of America.美国国家标准规范八十倍和分数八度带模拟和数字滤镜：ANSI S1.11-2004。Melville, NY: Acoustical Society of America, 2009.

Extended Capabilities

C / C ++代码生成
Generate C and C++ code using Simulink® Coder™.

版本历史

Introduced in R2016b

Octave Filter

描述

港口

输入

x- 输入信号matrix | 1-D vector

CF— Center frequency (Hz)标量在范围内3to22,000包括的

Dependencies

Output

Port_1- 输出信号matrix

Parameters

过滤器订单- 八度滤波器的顺序6（默认）|甚至整数

Center frequency (Hz)— Center frequency of octave filter1000（默认）|标量在范围内3to22,000包括的

Bandwidth- ocvaves中的过滤器带宽1个ockave.（默认）|2/3 octave.|1/2 octave|1/3 octave|1/6 octave|1/12倍频程|1/24 octave|1/48 octave

Oversample the input by 2 for this filter- 过性切换离开（默认）|在

Inherit sample rate from input- 指定输入采样率的来源离开（默认）|在

输入采样率（Hz）- 输入的采样率44100（默认）|scalar

Dependencies

模拟使用— Specify type of simulation to run代码生成（默认）|解释执行

Mask for attenuation limits- 为过滤响应可视化创建掩码不mask（默认）|班级0.|1级|2级

可视化过滤器响应— Open plot to visualize magnitude response and compliance maskbutton

Variable name- 导出过滤器的变量名称myfilt.（默认）|有效的变量名称

Overwrite variable if it already exists- 如果它已存在，则覆盖变量在（默认）|离开

Export filter to workspace— Export filter to workspacebutton

提示

Model Examples

Perform Octave Filtering

Tune Center Frequency Using Input Port

块特征

More About

乐队边缘

Center Frequency of Octave Filter

算法

Octave Bandwidth to Band Edge Conversion

Digital Filter Design

参考

Extended Capabilities

C / C ++代码生成Generate C and C++ code using Simulink® Coder™.

版本历史

See Also

`x`- 输入信号
matrix | 1-D vector

`CF`— Center frequency (Hz)
标量在范围内`3`to`22,000`包括的

`Port_1`- 输出信号
matrix

`过滤器订单`- 八度滤波器的顺序
`6`（默认）|甚至整数

`Center frequency (Hz)`— Center frequency of octave filter
`1000`（默认）|标量在范围内`3`to`22,000`包括的

`Bandwidth`- ocvaves中的过滤器带宽
`1个ockave.`（默认）|`2/3 octave.`|`1/2 octave`|`1/3 octave`|`1/6 octave`|`1/12倍频程`|`1/24 octave`|`1/48 octave`

`Oversample the input by 2 for this filter`- 过性切换
离开（默认）|在

`Inherit sample rate from input`- 指定输入采样率的来源
离开（默认）|在

`输入采样率（Hz）`- 输入的采样率
`44100`（默认）|scalar

`模拟使用`— Specify type of simulation to run
`代码生成`（默认）|`解释执行`

`Mask for attenuation limits`- 为过滤响应可视化创建掩码
`不mask`（默认）|`班级0.`|`1级`|`2级`

`可视化过滤器响应`— Open plot to visualize magnitude response and compliance mask
button

`Variable name`- 导出过滤器的变量名称
`myfilt.`（默认）|有效的变量名称

`Overwrite variable if it already exists`- 如果它已存在，则覆盖变量
`在`（默认）|`离开`

`Export filter to workspace`— Export filter to workspace
button

C / C ++代码生成
Generate C and C++ code using Simulink® Coder™.