Exponenta Banner
exponenta event banner

fdesign.audioweighting

Объект спецификации фильтра взвешивания звука

свернуть все на странице

Синтаксис

HAwf = fdesign.audioweighting
HAwf = fdesign.audioweighting(spec)
HAwf = fdesign.audioweighting(spec,specvalue1,specvalue2)
HAwf = fdesign.audioweighting(specvalue1,specvalue2)
HAwf = fdesign.audioweighting(...,Fs)

Описание

Поддерживаемые типы фильтра взвешивания звука: взвешивание A, взвешивание C, взвешивание C-сообщения, взвешивание ITU-T 0.41 и взвешивание ITU-R 468-4.

HAwf = fdesign.audioweighting создает объект спецификации фильтра взвешивания звука HAwf с типом взвешивания A и классом фильтра 1. Используйте design и установить 'SystemObject' флаг для true, чтобы создать экземпляр системного object™ на основе спецификаций в HAwf. Использовать designmethods для поиска допустимых методов проектирования фильтра. Поскольку стандарты для звуковых весовых фильтров находятся в Гц, нормированные частотные характеристики не поддерживаются для fdesign.audioweighting объекты. Частота дискретизации по умолчанию для фильтров A weighting, C weighting, C-message и ITU-T 0.41 составляет 48 кГц. Частота дискретизации по умолчанию для фильтра ITU-R 468-4 составляет 80 кГц. При вызове normalizefreq при создании экземпляра объекта System выдается предупреждение, и используются частоты выборки по умолчанию в Гц.

HAwf = fdesign.audioweighting(spec) возвращает объект спецификации звукового фильтра с использованием значений по умолчанию для спецификации в spec. Ниже приведены действительные записи для spec. Записи не чувствительны к регистру.

  • 'WT,Class' (по умолчанию spec)

    'WT,Class' действительна для весовых фильтров A и C класса 1 или 2.

    Тип взвешивания определяется символьным вектором: 'A' или 'C'. Класс является скаляром 1 или 2.

    Значения по умолчанию для 'WT,Class' являются 'A',1.

  • 'WT'

    'WT' спецификация действительна для весовых фильтров C-message (по умолчанию), ITU-T 0,41 и ITU-R 468-4.

    Тип взвешивания определяется символьным вектором: 'Cmessage', 'ITUT041', или 'ITUR4684'.

HAwf = fdesign.audioweighting(spec,specvalue1,specvalue2) создает объект спецификации фильтра взвешивания звука HAwf и устанавливает свои технические характеристики во время строительства.

HAwf = fdesign.audioweighting(specvalue1,specvalue2) создает объект спецификации фильтра взвешивания звука HAwf со спецификацией 'WT,Class' используя предоставленные значения. Действительные типы весов: 'A' или 'C'.

HAwf = fdesign.audioweighting(...,Fs) определяет частоту дискретизации в Гц. Частота дискретизации - это скаляр, задающий все остальные входные аргументы.

Входные аргументы

Аргументы пары «имя-значение»

'WT'

Тип взвешивания

Тип взвешивания определяет частотную характеристику фильтра. Допустимые типы взвешивания: взвешивание A, взвешивание C, взвешивание C-сообщения, взвешивание ITU-T 0.41 и взвешивание ITU-R 468-4. Типы весов описаны в разделе Подробнее.

'Class'

Класс фильтра

Класс фильтра применим только для весовых фильтров A и C. Класс фильтра описывает частотно-зависимые допуски, указанные в соответствующих стандартах [1], [2]. Существует два возможных значения класса: 1 и 2. Весовые фильтры класса 1 имеют более строгие допуски, чем фильтры класса 2. Значение класса фильтра не влияет на конструкцию. Значение класса используется только для предоставления маски спецификации в fvtool для анализа конструкции фильтра.

По умолчанию: 1

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Сравните весовые фильтры класса 1 A и ITU-R 468-4 в диапазоне от 0,1 до 12 кГц. Частота дискретизации 44,1 кГц

HawfA = fdesign.audioweighting('WT,Class','A',1,44.1e3);
HawfITUR = fdesign.audioweighting('WT','ITUR4684',44.1e3);

Afilter = design(HawfA,'SystemObject',true);
ITURfilter = design(HawfITUR,'SystemObject',true);

hfvt = fvtool(Afilter,ITURfilter);
axis([0.1 12 -80 20]);
legend(hfvt,'A-weighting','ITU-R 468-4');

Figure Filter Visualization Tool - Magnitude Response (dB) contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Magnitude Response (dB) contains 2 objects of type line. These objects represent A-weighting, ITU-R 468-4.

Открыть сценарий в реальном времени
hCmessage = fdesign.audioweighting('WT','Cmessage',24e3);
hITUT = fdesign.audioweighting('WT','ITUT041',24e3);
dCmessage = design(hCmessage,'SystemObject',true);
dITUT = design(hITUT,'SystemObject',true);
hfvt = fvtool(dCmessage,dITUT);
legend(hfvt,'C-Message Weighting','ITU-T 0.41 Weighting');
axis([0.1 10 -50 5]);

Figure Filter Visualization Tool - Magnitude Response (dB) contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Magnitude Response (dB) contains 2 objects of type line. These objects represent C-Message Weighting, ITU-T 0.41 Weighting.

Открыть сценарий в реальном времени

Создайте фильтр ITU-R 468-4, используя все доступные методы проектирования.

HAwf = fdesign.audioweighting('WT','ITUR4684');
ValidDesigns = designmethods(HAwf);
% returns iirlpnorm,equiripple,freqsamp in cell array
D = design(HAwf,'all','SystemObject',true); % returns all designs
hfvt = fvtool(D{1},D{2},D{3});
legend(hfvt,'Least P-norm IIR','FIR Equiripple',...,
'FIR Frequency Sampling')

Figure Filter Visualization Tool - Magnitude Response (dB) contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Magnitude Response (dB) contains 3 objects of type line. These objects represent Least P-norm IIR, FIR Equiripple, FIR Frequency Sampling.

Открыть сценарий

Примечание.Если у вас есть аудио Toolbox™, используйте weightingFilter (Звуковая панель инструментов).

Проектирование фильтра класса 2 A с взвешиванием.

fs = 48e3;
audioWeightingFilterDesign = fdesign.audioweighting('A',2,fs);

Преобразование конструкции в системный объект для использования.

audioWeightingFilter = design(audioWeightingFilterDesign,'SystemObject',true);

Создать dsp.SpectrumAnalyzer объект для визуализации исходных и отфильтрованных сигналов.

windowLength = 2048;
scope = dsp.SpectrumAnalyzer( ...
    'SampleRate',fs, ...
    'PlotAsTwoSidedSpectrum',false, ...
    'SpectralAverages',50, ...
    'FrequencyScale','Log', ...
    'FrequencyResolutionMethod','WindowLength', ...
    'WindowLength',windowLength, ...
    'Title','A-Weighted Filtering', ...
    'ShowLegend',true, ...
    'ChannelNames',{'Original signal','Filtered signal'});

Примените фильтр A-weighting к белому шуму.

tic
while toc < 10
    x = rand(windowLength,1) - 0.5;
    y = audioWeightingFilter(x);
    scope([x,y])
end

Подробнее

свернуть все

Надбавка

Спецификации фильтра взвешивания A приведены в стандартных S1.42-2001 ANSI. Весовой фильтр A основан на 40-тонном контуре громкости Флетчера-Мансона [3]. Один фон равен одному дБ уровня звукового давления (SPL) при одном кГц. Контуры равной громкости Флетчера-Мансона предназначены для учета частотных и уровней зависимых различий в воспринимаемой громкости тональных стимулов. 40-фонный контур отражает тот факт, что слуховая система человека более чувствительна к частотам около 1-2 кГц, чем к частотам ниже и выше. Откат фильтра более выражен на более низких частотах и более скромен на более высоких частотах. Хотя взвешивание A основано на равном контуре громкости для низкоуровневых (40-тоновых) тональных стимулов, оно обычно используется в Соединенных Штатах для оценки потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием шума на узкополосные и широкополосные стимулы на высоких уровнях.

Взвешивание C

Спецификации весового фильтра C приведены в стандартном S1.42-2001 ANSI. Взвешивающий фильтр C аппроксимирует 100-фонный контур громкости Флетчера-Мансона для тональных стимулов. Характеристика весовых величин C является по существу плоской с 3-dB частотами при 31,5 Гц и 8000 Гц. Хотя взвешивание C не так распространено, как взвешивание A, измерители уровня звука часто имеют опцию фильтра взвешивания C.

C-сообщение

Спецификации фильтра взвешивания C-сообщений приведены в техническом справочнике Bell System, PUB 41009. Фильтры взвешивания С-сообщений предназначены для измерения влияния шума на телекоммуникационные схемы, используемые при передаче речи [6]. Фильтры взвешивания C-сообщений обычно используются в Северной Америке, в то время как фильтр ITU-T 0.41 чаще используется за пределами Северной Америки.

ITU-R 468-4

Спецификации весового фильтра ITU-R 486-4 приведены в Рекомендации Международного союза электросвязи ITU-R BS.468-4. ITU-R 486-4 - фильтр с равным контуром громкости. В отличие от фильтра взвешивания A, фильтр ITU-R 468-4 описывает субъективные оценки громкости для широкополосных стимулов [4]. Обычная критика фильтра взвешивания А заключается в том, что он недооценивает громкость оценки реальных стимулов, особенно в полосе частот примерно от 1 до 9 кГц. Сравнение весовых кривых А и ITU-R 468-4 показывает, что кривая ITU-R 468-4 применяет больший коэффициент усиления между 1 и 10 кГц с разницей пиков приблизительно 12 дБ вокруг 6-7 кГц.

ITU-T 0.41

Спецификации фильтра ITU-T 0.41 приведены в рекомендации ITU-T 0.41. Весовые фильтры ITU-T 0.41 предназначены для измерения влияния шума на телекоммуникационные схемы, используемые при передаче речи [5]. Весовые фильтры ITU-T 0.41 обычно используются за пределами Северной Америки, в то время как весовые фильтры С-сообщений более распространены в Северной Америке.

Ссылки

[1] Американский национальный стандартный ответ на проектирование сетей взвешивания для акустических измерений, ANSI S1.42-2001, Acoustical Society of America, New York, NY, 2001.

[2] Электроакустичные измерители уровня звука Часть 1: Технические характеристики, IEC 61672-1, первое издание 2002-05.

[3] Флетчер, Х. и W.A. Мансон. «Громкость, ее определение, измерение и расчет». Журнал Акустического общества Америки, том 5, 1933, стр. 82-108.

[4] Измерение уровня напряжения звукового шума в звуковом вещании, Рекомендация Международного союза электросвязи ITU-R BS.468-4, 1986.

[5] Псофометр для использования в схемах телефонного типа, рекомендация ITU-T 0.41.

[6] Параметры передачи, влияющие на методы передачи и измерения данных голосовой полосы, технический справочник Bell System, PUB 41009, 1972.

См. также

| | |

Темы

Представлен в R2011a

Документация по системной панели инструментов DSP

Поддержка