Перекрестный фильтр

Фильтр перекрещивания звука

Библиотека:
Панель/фильтры звуковых инструментов

Описание

Блок перекрестного фильтра реализует перекрестный аудиофильтр, который используется для разделения звукового сигнала на две или более полос частот. Перекрестные фильтры представляют собой многополосные фильтры, общая частотная характеристика которых является плоской.

Порты

Вход

развернуть все

`x` - Входной сигнал
матрица | вектор 1-D

Матричный вход - каждый столбец входа рассматривается как независимый канал.
1-D vector input - Вход обрабатывается как один канал.

Этот порт не называется, если не указаны дополнительные входные порты.

Типы данных: single | double

`F1` - Частота пересечения (Гц)
действительный скаляр в диапазоне `20` кому `20000`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите флажок «Указать из входного порта» для параметра «Частота пересечения (Гц)».

Типы данных: single | double

`O1` - Заказ на кроссовер
целое число в диапазоне `0` кому `8`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите для параметра Crossover order значение Specify from input port.

Типы данных: single | double

`F2` - Частота пересечения (Гц)
действительный скаляр в диапазоне `20` кому `20000`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, необходимо выполнить оба действия:

Выберите значение параметра Crossover frequency (Hz) в поле Specify from input port (Указать из входного порта).
Установить количество кроссоверов в 2, 3 или 4.

Типы данных: single | double

`O2` - Заказ на кроссовер
целое число в диапазоне `0` кому `8`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, необходимо выполнить оба действия:

Для параметра «Порядок перехода» выберите значение «Указать из входного порта».
Установить количество кроссоверов в 2, 3 или 4.

Типы данных: single | double

`F3` - Частота пересечения (Гц)
действительный скаляр в диапазоне `20` кому `20000`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, необходимо выполнить оба действия:

Выберите значение параметра Crossover frequency (Hz) в поле Specify from input port (Указать из входного порта).
Установить количество кроссоверов в 3 или 4.

Типы данных: single | double

`O3` - Заказ на кроссовер
целое число в диапазоне `0` кому `8`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, необходимо выполнить оба действия:

Для параметра «Порядок перехода» выберите значение «Указать из входного порта».
Установить количество кроссоверов в 3 или 4.

Типы данных: single | double

`F4` - Частота пересечения (Гц)
действительный скаляр в диапазоне `20` кому `20000`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, необходимо выполнить оба действия:

Выберите значение параметра Crossover frequency (Hz) в поле Specify from input port (Указать из входного порта).
Установить количество кроссоверов в 4.

Типы данных: single | double

`O4` - Заказ на кроссовер
целое число в диапазоне `0` кому `8`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, необходимо выполнить оба действия:

Для параметра «Порядок перехода» выберите значение «Указать из входного порта».
Установить количество кроссоверов в 4.

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

`Y1` - Выходной сигнал
матрица

Y1 порта всегда соответствует фильтру нижних частот.

Зависимости

Доступно, если для параметра «Количество кроссоверов» установлено значение 1, 2, 3, или 4.

Типы данных: single | double

`Y2` - Выходной сигнал
матрица

В зависимости от указанного количества кроссоверов порт Y2 выдает исходный аудиосигнал, проходящий через полосовой или высокоскоростной фильтр.

Зависимости

Доступно, если для параметра «Количество кроссоверов» установлено значение 1, 2, 3, или 4.

Типы данных: single | double

`Y3` - Выходной сигнал
матрица

В зависимости от количества указанных кроссоверов порт Y3 соответствует полосовому или высокочастотному фильтру исходного аудиосигнала.

Зависимости

Доступно, если для параметра «Количество кроссоверов» установлено значение 2, 3, или 4.

Типы данных: single | double

`Y4` - Выходной сигнал
матрица

Зависимости

Доступно, если для параметра «Количество кроссоверов» установлено значение 3 или 4.

Типы данных: single | double

`Y5` - Выходной сигнал
матрица

Зависимости

Доступно, если для параметра «Количество кроссоверов» установлено значение 4.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Если параметр указан как настраиваемый, его значение можно изменить во время моделирования.

`Number of crossovers` - Количество пересечений диапазонов откликов по величине
`1` (по умолчанию) | `2` | `3` | `4`

При указании нескольких кроссоверов соответствующие параметры частоты кроссовера (Гц) и порядка кроссовера заполняются в диалоговом окне автоматически.

Количество полос, выводимых блоком Crossover Filter, на единицу больше, чем количество кроссоверов.

Количество кроссоверов	Количество полос в выходных данных
`1`	Два
`2`	Три
`3`	Четыре
`4`	Пять

`Crossover frequency (Hz)` - Пересечения диапазонов амплитудной характеристики
`100` (по умолчанию) | вещественный скаляр в диапазоне `20` кому `20000`

Перекрестные частоты - это пересечения диапазонов амплитудной характеристики отдельных двухполосных перекрестных фильтров, используемых в многополосном перекрестном фильтре.

Настраиваемый: Да

`Crossover order` - Порядок отдельных кроссоверных фильтров
`2` (по умолчанию) | целое число в диапазоне [0, 8]

Порядок перекрещивающихся фильтров относится к наклону перекрещивающихся фильтров в дБ/октаве: $наклон = N$ × 6, где N - порядок перекрещивания.

Настраиваемый: Да

`View filter response` - Открытый график амплитудной характеристики каждой полосы фильтра
кнопка

График обновляется автоматически при изменении параметров блока перекрестного фильтра.

Настраиваемый: Да

`Inherit sample rate from input` - Указать источник входной частоты дискретизации
off (по умолчанию) | on

При выборе этого параметра блок наследует частоту дискретизации от входного сигнала. При сбросе этого параметра частота дискретизации задается в поле Частота дискретизации на входе (Гц).

`Input sample rate (Hz)` - Частота выборки входных данных
`44100` (по умолчанию) | положительный скаляр

Настраиваемый: Да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, очистите параметр Inherit sample rate от входного параметра.

`Simulate using` - Укажите тип выполняемого моделирования
`Interpreted execution` (по умолчанию) | `Code generation`

Interpreted execution - Моделирование модели с помощью интерпретатора MATLAB ®. Эта опция сокращает время запуска и скорость моделирования сравнима сCode generation. В этом режиме можно отладить исходный код блока.
Code generation - моделирование модели с использованием сгенерированного кода C. При первом запуске моделирования Simulink ® генерирует код C для блока. Код C используется повторно для последующего моделирования, если модель не изменяется. Эта опция требует дополнительного времени запуска, но скорость последующего моделирования сравнима сInterpreted execution.

Настраиваемый: Нет

Примеры модели

Two-Band Crossover Filtering for a Stereo Speaker System

Двухдиапазонная перекрестная фильтрация для системы стереофонического динамика

Разделение моносигнала на стереосигнал с различными полосами частот. Чтобы услышать полный эффект от этого моделирования, используйте систему стереофонического динамика, например наушники.

Характеристики блока

Типы данных	`double` \| `single`
Прямой проход	`no`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`yes`
Обнаружение пересечения нулей	`no`

Алгоритмы

развернуть все

Блок перекрестного фильтра реализован в виде двоичного дерева перекрестных пар с дополнительными фазово-компенсирующими секциями [1]. Кроссоверы нечётного порядка реализуются с фильтрами Баттерворта, в то время как кроссоверы чётного порядка реализуются с каскадными фильтрами Баттерворта (фильтрами Линквица-Райли).

Перекрестная пара нечетного порядка

Двухполосные фильтры нечетного порядка (один пересечение) реализованы в виде параллельных комплементарных фильтров верхних и нижних частот.

LP и HP являются фильтрами Butterworth порядка N, реализуемыми в виде транспонированных секций второго порядка прямой формы II. Общая частота отсечки, используемая в их конструкции, соответствует пересечению полученных полос.

Пара кроссоверов четного порядка

Четные двухполосные (один перекрещивающийся) фильтры реализованы как параллельные комплементарные фильтры верхних и нижних частот.

НД и ВД - фильтры типа Butterworth порядка N/2, где N - порядок всего фильтра. Фильтры выполнены в виде транспонированных секций второго порядка прямой формы II.

Для общих фильтров порядков 2 и 6 _XHI умножается на -1 внутренне, так что ветви вашей пары кроссоверов находятся в фазе.

Трехполосный фильтр четного порядка

Четные трехполосные (два кроссовера) фильтры реализуются как параллельные комплементарные фильтры верхних и нижних частот, организованные в древовидной структуре.

Секция фазовой компенсации эквивалентна фильтру allpass.

Конструкция четырёхполосных и пятиполосных фильтров (три и четыре кроссовера) является расширением шаблона, разработанного для кроссоверов четного и нечетного порядка, и древовидной структуры, заданной для трёхполосных (два кроссовера) фильтров.

Ссылки

[1] Д'Апполито, Джозеф А. «Активная реализация многопутевых всепроходных кроссоверных систем». Журнал Общества аудиотехники. Том 35, выпуск 4, 1987, стр. 239-245.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

crossoverFilter

Темы

Многополосное динамическое сжатие диапазона

Представлен в R2016a

Документация

Перекрестный фильтр

Описание

Порты

Вход

x - Входной сигнал матрица | вектор 1-D

F1 - Частота пересечения (Гц) действительный скаляр в диапазоне 20 кому 20000

Зависимости

O1 - Заказ на кроссовер целое число в диапазоне 0 кому 8

Зависимости

F2 - Частота пересечения (Гц) действительный скаляр в диапазоне 20 кому 20000

Зависимости

O2 - Заказ на кроссовер целое число в диапазоне 0 кому 8

Зависимости

F3 - Частота пересечения (Гц) действительный скаляр в диапазоне 20 кому 20000

Зависимости

O3 - Заказ на кроссовер целое число в диапазоне 0 кому 8

Зависимости

F4 - Частота пересечения (Гц) действительный скаляр в диапазоне 20 кому 20000

Зависимости

O4 - Заказ на кроссовер целое число в диапазоне 0 кому 8

Зависимости

Продукция

Y1 - Выходной сигнал матрица

Зависимости

Y2 - Выходной сигнал матрица

Зависимости

Y3 - Выходной сигнал матрица

Зависимости

Y4 - Выходной сигнал матрица

Зависимости

Y5 - Выходной сигнал матрица

Зависимости

Параметры

Number of crossovers - Количество пересечений диапазонов откликов по величине 1 (по умолчанию) | 2 | 3 | 4

Crossover frequency (Hz) - Пересечения диапазонов амплитудной характеристики 100 (по умолчанию) | вещественный скаляр в диапазоне 20 кому 20000

Crossover order - Порядок отдельных кроссоверных фильтров 2 (по умолчанию) | целое число в диапазоне [0, 8]

View filter response - Открытый график амплитудной характеристики каждой полосы фильтра кнопка

Inherit sample rate from input - Указать источник входной частоты дискретизации off (по умолчанию) | on

Input sample rate (Hz) - Частота выборки входных данных 44100 (по умолчанию) | положительный скаляр

Зависимости

Simulate using - Укажите тип выполняемого моделирования Interpreted execution (по умолчанию) | Code generation

Примеры модели

Двухдиапазонная перекрестная фильтрация для системы стереофонического динамика

Характеристики блока

Алгоритмы

Перекрестная пара нечетного порядка

Пара кроссоверов четного порядка

Трехполосный фильтр четного порядка

Ссылки

Расширенные возможности

Создание кода C/C + + Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Темы

Документация по панели инструментов Audio

Поддержка

`x` - Входной сигнал
матрица | вектор 1-D

`F1` - Частота пересечения (Гц)
действительный скаляр в диапазоне `20` кому `20000`

`O1` - Заказ на кроссовер
целое число в диапазоне `0` кому `8`

`F2` - Частота пересечения (Гц)
действительный скаляр в диапазоне `20` кому `20000`

`O2` - Заказ на кроссовер
целое число в диапазоне `0` кому `8`

`F3` - Частота пересечения (Гц)
действительный скаляр в диапазоне `20` кому `20000`

`O3` - Заказ на кроссовер
целое число в диапазоне `0` кому `8`

`F4` - Частота пересечения (Гц)
действительный скаляр в диапазоне `20` кому `20000`

`O4` - Заказ на кроссовер
целое число в диапазоне `0` кому `8`

`Y1` - Выходной сигнал
матрица

`Y2` - Выходной сигнал
матрица

`Y3` - Выходной сигнал
матрица

`Y4` - Выходной сигнал
матрица

`Y5` - Выходной сигнал
матрица

`Number of crossovers` - Количество пересечений диапазонов откликов по величине
`1` (по умолчанию) | `2` | `3` | `4`

`Crossover frequency (Hz)` - Пересечения диапазонов амплитудной характеристики
`100` (по умолчанию) | вещественный скаляр в диапазоне `20` кому `20000`

`Crossover order` - Порядок отдельных кроссоверных фильтров
`2` (по умолчанию) | целое число в диапазоне [0, 8]

`View filter response` - Открытый график амплитудной характеристики каждой полосы фильтра
кнопка

`Inherit sample rate from input` - Указать источник входной частоты дискретизации
off (по умолчанию) | on

`Input sample rate (Hz)` - Частота выборки входных данных
`44100` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Simulate using` - Укажите тип выполняемого моделирования
`Interpreted execution` (по умолчанию) | `Code generation`

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™