designVarSlopeFilter
Проектируйте lowpass или БИХ с переменным уклоном
Синтаксис
Описание
[ задает опции с использованием одного или нескольких B,A] =
designVarSlopeFilter(___,Name,Value)Name,Value аргументы в виде пар.
Примеры
Проектирование Lowpass БИХ
Проектируйте lowpass секции второго порядка фильтры БИХ (SOS) с помощью designVarSlopeFilter.
Укажите частоту дискретизации, наклон и нормированную частоту среза для двух lowpass БИХ. Частота дискретизации находится в Гц. Наклон указан в дБ/октаве.
Fs = 48e3; slope = 18; Fc1 = 10e3/(Fs/2); Fc2 = 16e3/(Fs/2);
Спроектируйте коэффициенты фильтра, используя указанные параметры.
[B1,A1] = designVarSlopeFilter(slope,Fc1,"Orientation","row"); [B2,A2] = designVarSlopeFilter(slope,Fc2,"Orientation","row");
Визуализация вашего создания фильтра.
fvtool([B1,A1],[B2,A2],"Fs",Fs,"FrequencyScale","Log"); legend("Fc = 10 kHz", ... "Fc = 16 kHz", ... "Location","SouthWest");
Обработка звука с помощью Lowpass
Проектируйте lowpass секции второго порядка (SOS) БИХ фильтруйте с помощью designVarSlopeFilter. Используйте фильтр lowpass для обработки аудиосигнала.
Создайте аудио файла считыватель и аудио устройство объекты средства записи. Используйте частоту дискретизации считывающего устройства в качестве частоты дискретизации средства записи.
frameSize = 256; fileReader = dsp.AudioFileReader( ... "RockGuitar-16-44p1-stereo-72secs.wav", ... "SamplesPerFrame",frameSize); sampleRate = fileReader.SampleRate; deviceWriter = audioDeviceWriter( ... "SampleRate",sampleRate);
Воспроизведите аудиосигнал через устройство.
count = 0; while count < 2500 audio = fileReader(); deviceWriter(audio); count = count + 1; end reset(fileReader)
Проектируйте lowpass с наклоном 12 дБ/октавы и нормализованной частотой среза 0,15.
slope = 12; cutoff = 0.15; [B,A] = designVarSlopeFilter(slope,cutoff);
Визуализация вашего создания фильтра. Для вывода коэффициентов фильтра, подходящих для fvtool, вызов designVarSlopeFilter снова с теми же спецификациями проекта, но с Orientation установлено на "row".
[Bvisualize,Avisualize] = designVarSlopeFilter(slope,cutoff,"Orientation","row"); fvtool([Bvisualize,Avisualize],"Fs",sampleRate);
Создайте фильтр biquad.
myFilter = dsp.BiquadFilter( ... "SOSMatrixSource","Input port", ... "ScaleValuesInputPort",false);
Создайте анализатор спектра, чтобы визуализировать исходный аудиосигнал, и аудиосигнал прошел через ваш lowpass фильтр.
scope = dsp.SpectrumAnalyzer( ... "SampleRate",sampleRate, ... "PlotAsTwoSidedSpectrum",false, ... "FrequencyScale","Log", ... "FrequencyResolutionMethod","WindowLength", ... "WindowLength",frameSize, ... "Title","Original and Equalized Signal", ... "ShowLegend",true, ... "ChannelNames",{'Original Signal','Filtered Signal'});
Воспроизведение фильтрованного аудиосигнала и визуализация исходного и фильтрованного спектров.
count = 0; while count < 2500 originalSignal = fileReader(); filteredSignal = myFilter(originalSignal,B,A); scope([originalSignal(:,1),filteredSignal(:,1)]); deviceWriter(filteredSignal); count = count + 1; end
Как лучшая практика, отпустите объекты после выполнения.
release(deviceWriter) release(fileReader) release(scope)
Проектирование Highpass БИХ фильтра
Проектируйте две секции второго порядка (SOS) высокоскоростных фильтра БИХ с помощью designVarSlopeFilter.
Задайте частоту дискретизации в Гц, наклон в дБ/октаве и нормализованную частоту среза.
Fs = 48e3; slope1 = 18; slope2 = 36; Fc = 4000/(Fs/2);
Спроектируйте коэффициенты фильтра, используя указанные параметры.
[B1,A1] = designVarSlopeFilter(slope1,Fc,"hi","Orientation","row"); [B2,A2] = designVarSlopeFilter(slope2,Fc,"hi","Orientation","row");
Визуализация вашего создания фильтра.
fvtool([B1,A1],[B2,A2],... "Fs",Fs,... "FrequencyScale","Log"); legend("slope = 18 dB/octave", ... "slope = 36 dB/octave", ... "Location","NorthWest")
Уменьшите Plosives от речевого сигнала
Плозивы являются созвучными звуками, возникающими в результате внезапного релиза воздушного потока. Они наиболее выражены в словах, начинающихся со звуков p, d и g. Плозивы могут быть подчеркнуты процессом записи и часто неприятно слышны. В этом примере вы минимизируете plosives речевого сигнала, применяя высокочастотную фильтрацию и низкополосное сжатие.
Создайте dsp.AudioFileReader объект и audioDeviceWriter объект для считывания аудиосигнала из файла и записи аудиосигнала в устройство. Воспроизведите необработанный сигнал. Затем отпустите средство чтения файлов и средство записи.
fileReader = dsp.AudioFileReader('audioPlosives.wav'); deviceWriter = audioDeviceWriter('SampleRate',fileReader.SampleRate); while ~isDone(fileReader) audioIn = fileReader(); deviceWriter(audioIn); end release(deviceWriter) release(fileReader)
Проектируйте высокочастотный фильтр с крутым сгибом всех частот ниже 120 Гц. Использование dsp.BiquadFilter объект для реализации создания фильтра highpass. Создайте перекрестный фильтр с одним кроссовером на частоте 250 Гц. Перекрестный фильтр позволяет вам разделить интересующие полосы для обработки. Создайте динамический компрессор области значений для сжатия динамической области значений взрывных звуков. Чтобы не применять усиление подпитки, установите MakeUpGainMode в "Property" и используйте 0 дБ по умолчанию MakeUpGain значение свойства. Создайте временные возможности, чтобы визуализировать обработанный и необработанный аудиосигнал.
[B,A] = designVarSlopeFilter(48,120/(fileReader.SampleRate/2),"hi"); biquadFilter = dsp.BiquadFilter( ... "SOSMatrixSource","Input port", ... "ScaleValuesInputPort",false); crossFilt = crossoverFilter( ... "SampleRate",fileReader.SampleRate, ... "NumCrossovers",1, ... "CrossoverFrequencies",250, ... "CrossoverSlopes",48); dRCompressor = compressor( ... "Threshold",-35, ... "Ratio",10, ... "KneeWidth",20, ... "AttackTime",1e-4, ... "ReleaseTime",3e-1, ... "MakeUpGainMode","Property", ... "SampleRate",fileReader.SampleRate); scope = timescope( ... "SampleRate",fileReader.SampleRate, ... "TimeSpanSource","property","TimeSpan",3, ... "BufferLength",fileReader.SampleRate*3*2, ... "YLimits",[-1 1], ... "ShowGrid",true, ... "ShowLegend",true, ... "ChannelNames",{'Original','Processed'});
В цикле аудиопотока:
Чтение в систему координат аудио файла.
Применить фильтрацию highpass с помощью биквадного фильтра.
Разделите аудиосигнал на две полосы.
Примените динамическое сжатие области значений к нижней полосе.
Ремикшируйте каналы.
Запишите обработанный аудиосигнал в аудио устройство для прослушивания.
Визуализируйте обработанные и необработанные сигналы во временных возможностях.
Как лучшая практика, отпустите объекты после выполнения.
while ~isDone(fileReader) audioIn = fileReader(); audioIn = biquadFilter(audioIn,B,A); [band1,band2] = crossFilt(audioIn); band1compressed = dRCompressor(band1); audioOut = band1compressed + band2; deviceWriter(audioOut); scope([audioIn audioOut]) end
Как лучшая практика, отпустите объекты после выполнения.
release(deviceWriter) release(fileReader) release(crossFilt) release(dRCompressor) release(scope)
Входные параметры
Выходные аргументы
Ссылки
[1] Orfanidis, Sophocles J. «High-Order Digital Parametric Equalizer Design». Журнал Общества аудиотехники. Том 53, ноябрь 2005, стр. 1026-1046.