均衡化(EQ)是对音频信号的频谱进行加权的过程。gydF4y2Ba
你可以使用均衡:gydF4y2Ba
提高录音gydF4y2Ba
光谱分析的内容gydF4y2Ba
均衡类型包括: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——在期望的截止点之上或之下同样地提升或削减频率。gydF4y2Ba
参数均衡器——选择性地提升或削减频带。也被称为峰值滤波器。gydF4y2Ba
图形均衡器——选择性地提升或削减倍频或分数倍频频带。这些频带有基于标准的中心频率。图形均衡器是参数均衡器的一种特殊情况。gydF4y2Ba
本教程描述Audio Toolbox™如何实现设计功能:gydF4y2BadesignParamEQgydF4y2Ba
,gydF4y2BadesignShelvingEQgydF4y2Ba
,gydF4y2BadesignVarSlopeFiltergydF4y2Ba
.的gydF4y2BamultibandParametricEQgydF4y2Ba
System object™将滤波器设计功能结合到多频带参数均衡器中。的gydF4y2BagraphicEQgydF4y2Ba
系统对象结合了滤波器的设计功能和gydF4y2BaoctaveFiltergydF4y2Ba
基于标准的图形均衡的系统对象。这是一个在MATLAB中使用设计函数的教程gydF4y2Ba®gydF4y2Ba,请参阅gydF4y2Ba参量均衡器设计gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
均衡器类型和设计参数gydF4y2Ba | 级反应的例子gydF4y2Ba | |
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使用gydF4y2Ba 的设计参数gydF4y2Ba
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低通滤波器gydF4y2Ba |
高通滤波gydF4y2Ba |
使用gydF4y2Ba 的设计参数gydF4y2Ba
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低架上gydF4y2Ba |
高处的搁架gydF4y2Ba |
使用gydF4y2Ba 的设计参数gydF4y2Ba
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参量均衡器gydF4y2Ba |
参数均衡器的级联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:gydF4y2Ba
选择一个模拟原型。gydF4y2Ba
指定滤波器设计参数。gydF4y2Ba
进行双线性变换。gydF4y2Ba
音频工具箱采用了高阶参数均衡器设计gydF4y2Ba[1]gydF4y2Ba.在本设计方法中,模拟原型被认为是一个low-shelf Butterworth滤波器:gydF4y2Ba
=模拟SOS节数gydF4y2Ba
=模拟滤波器阶gydF4y2Ba
,在那里gydF4y2BaΔωgydF4y2Ba是所需的数字带宽吗gydF4y2Ba
对于参数均衡器,通过将带宽增益设为峰值增益的平方根(gydF4y2BaGgydF4y2BaBgydF4y2Ba=gydF4y2Basqrt (G)gydF4y2Ba).gydF4y2Ba
设计参数确定后,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为所需的数字中心频率。gydF4y2Ba
这种转换使过滤顺序加倍。每一个一阶模拟部分变成一个二阶数字部分。每个二阶模拟部分变成一个四阶数字部分。Audio Toolbox总是计算四阶数字部分,这意味着返回二阶部分需要计算根,效率较低。gydF4y2Ba
数字传递函数被实现为二阶和四阶段的级联。gydF4y2Ba
通过对模拟样机进行带通双线性变换,给出了相关系数。gydF4y2Ba
二阶节系数gydF4y2Ba | 四阶部分系数gydF4y2Ba |
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四次的情况。gydF4y2Ba在双二次方程中,当gydF4y2BaNgydF4y2Ba= 1时,系数约为:gydF4y2Ba
Denormalizing的gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba00gydF4y2Ba系数,代入gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba=gydF4y2Basqrt (G)gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 产生熟悉的峰值EQ系数在gydF4y2Ba[2]gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
Orfanidis注意到的近似等价gydF4y2BaΩgydF4y2BaBgydF4y2Ba和gydF4y2Ba 在gydF4y2Ba[1]gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
通过三角恒等式,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2BaBgydF4y2Ba起到等效倍频宽的作用。gydF4y2Ba
布里斯托-约翰逊得到了gydF4y2BaBgydF4y2Ba在gydF4y2Ba[4]gydF4y2Ba:gydF4y2Ba
把近似值代入gydF4y2BaBgydF4y2Ba到gydF4y2BaΩgydF4y2BaBgydF4y2Ba的定义gydF4y2Ba 在gydF4y2Ba[2]gydF4y2Ba:gydF4y2Ba
为了设计低通和高通滤波器,Audio Toolbox使用了参数均衡器滤波器设计的一个特殊情况。在本设计中,峰值增益gydF4y2BaGgydF4y2Ba,设置为0,并且gydF4y2BaGgydF4y2BaBgydF4y2Ba2gydF4y2Ba设置为0.5 (-3 dB截止)。低通滤波器的截止频率为1 -gydF4y2BaΩgydF4y2BaBgydF4y2Ba.高通滤波器的截止频率对应于gydF4y2BaΩgydF4y2BaBgydF4y2Ba.gydF4y2Ba
表中总结了带通双线性变换的结果。数字中心频率,gydF4y2BaωgydF4y2Ba0gydF4y2Ba,设置为gydF4y2BaπgydF4y2Ba为低通滤波器,为0为高通滤波器。gydF4y2Ba
二阶截面系数gydF4y2Ba | 四阶截面系数gydF4y2Ba |
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音频工具箱实现了在gydF4y2Ba[2]gydF4y2Ba.在本设计中,分别给出了高货架和低货架模拟原型:gydF4y2Ba
为了紧凑,模拟滤波器是用变量表示的gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和gydF4y2Ba问gydF4y2Ba.您可以转换gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和gydF4y2Ba问gydF4y2Ba可用的音频工具箱设计参数:gydF4y2Ba
在指定设计参数后,模拟样机通过预翘曲双线性变换转换为所需的数字搁置滤波器:gydF4y2Ba
表格总结了预翘曲双线性变换的结果。gydF4y2Ba
低架上gydF4y2Ba | 高处的搁架gydF4y2Ba | 中间变量gydF4y2Ba |
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索福克勒斯·奥法尼迪斯“高阶数字参数均衡器设计”。gydF4y2Ba音频工程学会学报。gydF4y2Ba第53卷,2005年11月,第1026-1046页。gydF4y2Ba
[2] Bristow-Johnson,罗伯特。“音频EQ双四滤波器系数的食谱公式。”已于2016年3月2日生效。http://www.musicdsp.org/files/Audio-EQ-Cookbook.txt。gydF4y2Ba
索福克勒斯·奥法尼迪斯gydF4y2Ba信号处理导论。gydF4y2BaEnglewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 2010。gydF4y2Ba
[4] Bristow-Johnson,罗伯特。计算音频参数均衡器双四系数的各种方法的等效性。在第97届会议的AES,旧金山,1994年11月,AES预印本3906。gydF4y2Ba
designVarSlopeFiltergydF4y2Ba
|gydF4y2BadesignParamEQgydF4y2Ba
|gydF4y2BadesignShelvingEQgydF4y2Ba
|gydF4y2BamultibandParametricEQgydF4y2Ba
|gydF4y2BagraphicEQgydF4y2Ba