Crossover Filter

Фильтр аудио-кроссовера

Библиотека:
Audio Toolbox/Фильтры

Описание

Блок Crossover Filter реализует фильтр аудио-кроссовера, который используется для разделения аудиосигнала на две или более полосы частот. Перекрестные фильтры являются многополосными фильтрами, общая величина частотной характеристики которых плоская.

Порты

Вход

расширить все

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

Матричный вход - Каждый столбец входного сигнала рассматривается как независимый канал.
1-D векторный вход -- Вход рассматривается как один канал.

Этот порт не называется, если вы не задаете дополнительные входные порты.

Типы данных: single | double

`F1` - Частота среза (Гц)
действительный скаляр в области значений `20` на `20000`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Specify from input port для параметра частота среза (Hz).

Типы данных: single | double

`O1` - Порядок перехода
целое число в области значений `0` на `8`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Specify from input port для параметра порядок.

Типы данных: single | double

`F2` - Частота среза (Гц)
действительный скаляр в области значений `20` на `20000`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, вам нужно оба:

Выберите Specify from input port для параметра Частота среза (Гц).
Установите количество кроссоверов в 2, 3 или 4.

Типы данных: single | double

`O2` - Порядок перехода
целое число в области значений `0` на `8`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, вам нужно оба:

Выберите Specify from input port для параметра Порядок пересечения.
Установите количество кроссоверов в 2, 3 или 4.

Типы данных: single | double

`F3` - Частота среза (Гц)
действительный скаляр в области значений `20` на `20000`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, вам нужно оба:

Выберите Specify from input port для параметра Частота среза (Гц).
Установите количество кроссоверов в 3 или 4.

Типы данных: single | double

`O3` - Порядок перехода
целое число в области значений `0` на `8`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, вам нужно оба:

Выберите Specify from input port для параметра Порядок пересечения.
Установите количество кроссоверов в 3 или 4.

Типы данных: single | double

`F4` - Частота среза (Гц)
действительный скаляр в области значений `20` на `20000`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, вам нужно оба:

Выберите Specify from input port для параметра Частота среза (Гц).
Установите количество кроссоверов в 4.

Типы данных: single | double

`O4` - Порядок перехода
целое число в области значений `0` на `8`

Зависимости

Чтобы включить этот порт, вам нужно оба:

Выберите Specify from input port для параметра Порядок пересечения.
Установите количество кроссоверов в 4.

Типы данных: single | double

Выход

расширить все

`Y1` - Выходной сигнал
матрица

Порт Y1 всегда соответствует lowpass.

Зависимости

Доступен, если Number of crossovers установлено в 1, 2, 3, или 4.

Типы данных: single | double

`Y2` - Выходной сигнал
матрица

В зависимости от количества заданных кроссоверов, порт Y2 выводит исходный аудиосигнал, прошедший через полосу пропускания или высокочастотный фильтр.

Зависимости

Доступен, если Number of crossovers установлено в 1, 2, 3, или 4.

Типы данных: single | double

`Y3` - Выходной сигнал
матрица

В зависимости от количества заданных кроссоверов, Y3 порта соответствует полосно-пропускающему или высокочастотному фильтру исходного аудиосигнала.

Зависимости

Доступен, если Number of crossovers установлено в 2, 3, или 4.

Типы данных: single | double

`Y4` - Выходной сигнал
матрица

Зависимости

Доступен, если Number of crossovers установлено в 3 или 4.

Типы данных: single | double

`Y5` - Выходной сигнал
матрица

Зависимости

Доступен, если Number of crossovers установлено в 4.

Типы данных: single | double

Параметры

расширить все

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

`Number of crossovers` - Количество пересечений полосы значений отклика
`1` (по умолчанию) | `2` | `3` | `4`

Если задано несколько перекрестий, соответствующие Crossover frequency (Hz) и Crossover order параметры заполняются в диалоговом окне автоматически.

Количество полос, выводимых блоком Crossover Filter, на один больше, чем Number of crossovers.

Number of Crossovers	Количество полос в выходе
`1`	Два
`2`	Три
`3`	Четыре
`4`	Пять

`Crossover frequency (Hz)` - Пересечения полос амплитудной характеристики
`100` (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений `20` на `20000`

Частоты среза являются пересечениями величины отклика полос двухдиапазонных перекрестных фильтров индивидуумов используемых в многодиапазонном перекрестном фильтре.

Настраиваемый: Да

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

Порядок фильтра пересечения относится к наклону фильтра пересечения в дБ/октаве: $s l o p e = N \times 6,$ где N - порядок кроссовера.

Настраиваемый: Да

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

График обновляется автоматически при изменении параметров Crossover Filter блока.

Настраиваемый: Да

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

Когда вы выбираете этот параметр, блок наследует свою частоту дискретизации от входного сигнала. Когда вы очищаете этот параметр, вы задаете частоту дискретизации в Input sample rate (Hz).

`Input sample rate (Hz)` - Частота дискретизации входов
`44100` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Настраиваемый: Да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, очистите параметр Inherit sample rate from input.

`Simulate using` - Задайте тип выполняемой симуляции
`Interpreted execution` (по умолчанию) | `Code generation`

Interpreted execution - Симулируйте модель с помощью MATLAB^® интерпретатор. Эта опция сокращает время запуска, и скорость симуляции сопоставима с Code generation. В этом режиме можно отлаживать исходный код блока.
Code generation - Симулируйте модель с помощью сгенерированного кода C. Первый раз, когда вы запускаете симуляцию, Simulink^® генерирует код С для блока. Код С повторно используется для последующих симуляций, пока модель не меняется. Эта опция требует дополнительного времени запуска, но скорость последующих симуляций сопоставима с Interpreted execution.

Настраиваемый: Нет

Примеры моделей

Two-Band Crossover Filtering for a Stereo Speaker System

Двухдиапазонная перекрестная фильтрация для стерео-акустической системы

Разделите моно-сигнал на стерео-сигнал с различными полосами. Чтобы услышать полный эффект этой симуляции, используйте стереодинамическую систему, такую как наушники.

Характеристики блоков

Типы данных	`double` \| `single`
Прямое сквозное соединение	`no`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`yes`
Обнаружение пересечения нулем	`no`

Алгоритмы

расширить все

Блок Crossover Filter реализован как двоичное дерево пар перекрестия с дополнительными секциями фазовой компенсации [1]. Кроссоверы нечетного порядка реализованы с фильтрами Баттерворта, в то время как кроссоверы четного порядка реализованы с каскадными фильтрами Баттерворта (фильтрами Linkwitz-Riley).

Пара кроссовера нечетного порядка

Двухдиапазонные (один кроссовер) фильтры нечетного порядка реализованы как параллельные комплементарные фильтры highpass и lowpass.

LP и HP являются фильтрами Баттерворта порядка N, реализованными в виде транспонированных секций второго порядка прямой формы II. Общая частота среза, используемая в их проекте, соответствует перекрестию полученных полос.

Пара кроссовера четного порядка

Четный двухдиапазонный (один перекрестный) фильтр реализован как параллельные комплементарные фильтры highpass и lowpass.

LP и HP являются фильтрами Баттерворта порядка N/2, где N является порядком всего фильтра. Фильтры выполнены в виде транспонированных секций второго порядка с прямой формой II.

Для общих фильтров _{порядков 2 и 6} , <reservedrangesplaceholder0> умножается на -1 внутри, так что ветви вашей пары кроссовера находятся в фазе.

Четный трехдиапазонный фильтр

Четный трехдиапазонный (два кроссовера) фильтр реализован как параллельные комплементарные фильтры highpass и lowpass, организованные в древовидной структуре.

Секция фазовой компенсации эквивалентна фильтру allpass.

Проект четырёхполосных и пятиполосных фильтров (три и четыре кроссовера) являются расширениями шаблона, разработанного для кроссоверов четного и нечетного порядков, и древовидной структуры, заданной для трёхполосных (два кроссовера) фильтров.

Ссылки

[1] D'Appolito, Joseph A. «Active Realization of Multivay All-Pass Crossover Systems». Журнал Общества Аудиотехники. Том 35, Выпуск 4, 1987, стр. 239-245.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

crossoverFilter

Темы

Многополосное динамическое сжатие области значений

Введенный в R2016a

Документация

Crossover Filter

Описание

Порты

Вход

x - Входной сигнал матрица | 1-D вектор

F1 - Частота среза (Гц) действительный скаляр в области значений 20 на 20000

Зависимости

O1 - Порядок перехода целое число в области значений 0 на 8

Зависимости

F2 - Частота среза (Гц) действительный скаляр в области значений 20 на 20000

Зависимости

O2 - Порядок перехода целое число в области значений 0 на 8

Зависимости

F3 - Частота среза (Гц) действительный скаляр в области значений 20 на 20000

Зависимости

O3 - Порядок перехода целое число в области значений 0 на 8

Зависимости

F4 - Частота среза (Гц) действительный скаляр в области значений 20 на 20000

Зависимости

O4 - Порядок перехода целое число в области значений 0 на 8

Зависимости

Выход

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 полосы значений отклика 1 (по умолчанию) | 2 | 3 | 4

Crossover frequency (Hz) - Пересечения полос амплитудной характеристики 100 (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений 20 на 20000

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

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

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

Input sample rate (Hz) - Частота дискретизации входов 44100 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Simulate using - Задайте тип выполняемой симуляции Interpreted execution (по умолчанию) | Code generation

Примеры моделей

Двухдиапазонная перекрестная фильтрация для стерео-акустической системы

Характеристики блоков

Алгоритмы

Пара кроссовера нечетного порядка

Пара кроссовера четного порядка

Четный трехдиапазонный фильтр

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Темы

Документация Audio Toolbox

Поддержка

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

`F1` - Частота среза (Гц)
действительный скаляр в области значений `20` на `20000`

`O1` - Порядок перехода
целое число в области значений `0` на `8`

`F2` - Частота среза (Гц)
действительный скаляр в области значений `20` на `20000`

`O2` - Порядок перехода
целое число в области значений `0` на `8`

`F3` - Частота среза (Гц)
действительный скаляр в области значений `20` на `20000`

`O3` - Порядок перехода
целое число в области значений `0` на `8`

`F4` - Частота среза (Гц)
действительный скаляр в области значений `20` на `20000`

`O4` - Порядок перехода
целое число в области значений `0` на `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 полосы значений отклика
`1` (по умолчанию) | `2` | `3` | `4`

`Crossover frequency (Hz)` - Пересечения полос амплитудной характеристики
`100` (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений `20` на `20000`

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

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

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

`Input sample rate (Hz)` - Частота дискретизации входов
`44100` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Simulate using` - Задайте тип выполняемой симуляции
`Interpreted execution` (по умолчанию) | `Code generation`

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®