Фильтры перекрестного соединения динамика
В этом примере показано, как разработать простую модель цифрового громкоговорителя с тремя путями. Система разделяет аудиовход в низкий - середина - и высокочастотные полосы, которые соответствуют соответственно низкочастотному динамику, среднечастотному громкоговорителю и твитеру. Типичные значения для нормированных частот среза, которые разграничивают полосы, рад/отсчет и рад/отсчет.
Создайте lowpass, полосу пропускания и фильтры highpass, чтобы сгенерировать низкочастотную, среднюю частоту и высокочастотные полосы. Задайте частоты.
lo = 0.136; hi = 0.317;
Используйте 6-й порядок Чебышевский Тип, который я проектирую для каждого фильтра. Задайте неравномерность в полосе пропускания 1 дБ, больше, чем значение для действительных динамиков. cheby1 функция удваивает порядок полосовых проектов. Заставьте все фильтры иметь тот же порядок путем сокращения вдвое порядка полосового фильтра. Возвратите нули, полюса и усиление каждого фильтра.
ord = 6;
rip = 1;
[zw,pw,kw] = cheby1(ord,rip,lo);
[zm,pm,km] = cheby1(ord/2,rip,[lo hi]);
[zt,pt,kt] = cheby1(ord,rip,hi,'high');Визуализируйте нули и полюса фильтров.
zplane([zw zm zt],[pw pm pt]) lg = legend('Woofer','Midrange','Tweeter'); lg.Box = 'off';
Низкочастотный динамик: нули в подавите высокие частоты. Полюса улучшают ответ величины между и более низкая частота среза.
Средний диапазон: нули в и подавите высокие частоты и низкие частоты. Полюса улучшают ответ величины между ниже и более высокие частоты среза.
Твитер: нули в подавите низкие частоты. Полюса улучшают ответ величины между более высокой частотой среза и .
Постройте ответы величины на модульном круге, чтобы видеть эффект различных полюсов и нулей. Используйте линейные модули. Представляйте фильтры как секции второго порядка.
sw = zp2sos(zw,pw,kw); sm = zp2sos(zm,pm,km); st = zp2sos(zt,pt,kt); nf = 1024; [hw,fw] = freqz(sw,nf,'whole'); hm = freqz(sm,nf,'whole'); ht = freqz(st,nf,'whole'); plot3(cos(fw),sin(fw),[abs(hw) abs(hm) abs(ht)]) xlabel('Real') ylabel('Imaginary') view(75,30) grid
Постройте ответы величины в дБ с помощью fvtool.
hfvt = fvtool(sw,sm,st); legend(hfvt,'Woofer','Mid-range','Tweeter')
Загрузите звуковой файл, содержащий фрагмент "Хора Аллилуйи Генделя", произведенного на уровне 8 192 Гц. Разделите сигнал в три диапазона частот путем фильтрации. Постройте полосы.
load handel % To hear, type soundsc(y,Fs) yw = sosfilt(sw,y); % To hear, type soundsc(yw,Fs) ym = sosfilt(sm,y); % To hear, type soundsc(ym,Fs) yt = sosfilt(st,y); % To hear, type soundsc(yt,Fs) plot((0:length(y)-1)/Fs,[yw ym yt]) xlabel('Time (s)')
% To hear all the frequency ranges, type soundsc(yw+ym+yt,Fs)Ссылки
Orfanidis, Софокл Дж. Введение в обработку сигналов. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1996.