Weighting Filter

Взвешенный фильтр частотной характеристики

развернуть все на странице

Библиотека:
Audio Toolbox/Фильтры

Описание

Блок Weighting Filter выполняет взвешенную по частоте фильтрацию независимо по каждому входному каналу.

Порты

Вход

расширить все

`Port_1` - 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.

Типы данных: single | double

Выход

расширить все

`Port_1` - Выходной сигнал
матрица

Блок Weighting Filter выводит сигнал с совпадающим типом данных, что и входной сигнал. Размер выходного сигнала зависит от размера входа:

Матричный вход - Блок выводит матрицу того же размера и типа данных, что и входной сигнал.
1-D векторный вход -- блок выводит матрицу N -by-1 (вектор-столбец), где N - количество элементов в векторе- 1-D.

Типы данных: single | double

Параметры

расширить все

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

`Weighting method` - Тип частотного взвешивания
`A-weighting` (по умолчанию) | `C-weighting` | `K-weighting`

Определение кривых взвешивания см. в разделах A-Взвешивание, C-Взвешивание и K-Взвешивание.

Настраиваемый: Нет

`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).

Настраиваемый: Нет

`Input sample rate (Hz)` - Частота дискретизации входов
`44100` (по умолчанию) | `positive scalar`

Настраиваемый: Да

Зависимости

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

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

Code generation - Симулируйте модель с использованием 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 быстрее Interpreted execution.
Interpreted execution -- Моделируйте модель с помощью MATLAB^® интерпретатор. Эта опция сокращает время запуска, но имеет более низкую скорость симуляции по сравнению с Code generation. В этом режиме можно отлаживать исходный код блока.

Настраиваемый: Нет

`Mask for attenuation limits` - Создает маску для визуализации отклика фильтра
`No mask` (по умолчанию) | `Class 1` | `Class 2`

Пределы ослабления маски определены в стандарте IEC 61672-1: 2002.

Если маска зеленая, проект соответствует требованиям.
Если маска красная, проект нарушает податливость.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Weighting method равным A-weighting или C-weighting.

`Visualize filter response` - Откройте график, чтобы визуализировать характеристику величины и маску податливости
кнопка

БПФ с 2048 точками используется для вычисления величины отклика.

Настраиваемый: Да

Примеры моделей

Применение частотного взвешивания

Исследуйте блок Весовой фильтр в модели Simulink ® и настройте параметры.

Характеристики блоков

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

Подробнее о

расширить все

А-взвешивание

A-кривая представляет собой широкий полосно-пропускающий фильтр с центром 2,5 кГц с ослаблением приблизительно 20 дБ при 100 Гц и ослаблением 10 дБ при 20 кГц. Взвешенные SPL измерения уровня шума все чаще встречаются в литературе по продажам бытовой техники. В большинстве стран применение А-взвешивания предусмотрено для защиты трудящихся от вызванной шумом глухоты. Стандарты ISO и ICOA предписывают А-взвешивание для всех измерений шума гражданских самолетов.

ANSI S1.42.2001 [1] задает эту весовую кривую. Стандарт IEC 61672-1: 2002 [2] определяет минимальные и максимальные пределы ослабления для А-взвешивающего фильтра.

ANSI S1.42.2001 задает кривую взвешивания путем определения аналоговых полюсов и нулей. Audio Toolbox™ преобразует указанные полюсы и нули в цифровую область с помощью билинейного преобразования:

C-взвешивание

C-кривая «плоская», но с ограниченной пропускной способностью: Она имеет углы -3 дБ с частотой 31,5 Гц и 8 кГц. C-кривые используются в шумомерах для звуков, которые громче, чем звуки, предназначенные для А-утяжеляющих фильтров.

ANSI S1.42-2001 [1] задает кривую C-взвешивания. Стандарт IEC 61672-1: 2002 [2] определяет минимальные и максимальные пределы ослабления для фильтров С-взвешивания.

ANSI S1.42.2001 задает кривую взвешивания путем определения аналоговых полюсов и нулей. Audio Toolbox преобразует указанные полюсы и нули в цифровую область с помощью билинейного преобразования:

K-взвешивание

К-весовой фильтр используется для нормализации громкости в широковещательной передаче. Он состоит из двух этапов фильтрации: первой ступени стеллажного фильтра и второй ступени высокопрочного фильтра.

Стандарт ITU-R BS.1770-4 [3] задает эту кривую.

Предположим, что фильтр второго порядка.

Таблица показывает коэффициенты для фильтров.

Коэффициенты полки первой ступени	Коэффициенты Highpass второго этапа
$a_{1} = - 1.69065929318241$	$a_{1} = - 1.99004745483398$
$a_{2} = 0.73248077421585$	$a_{2} = 0.99007225036621$
$b_{0} = 1.53512485958697$	$b_{0} = 1.0$
$b_{1} = - 2.6916918940638$	$b_{1} = - 2.0$
$b_{2} = 1.19839281085285$	$b_{2} = 1.0$

Коэффициенты, представленные BS.1770-4 ITU-R, определены для 48 кГц. Эти коэффициенты пересчитываются для нестандартных частот дискретизации с помощью алгоритма, описанного в [4].

Ссылки

[1] Акустическое общество Америки. Расчетная характеристика утяжеляющих сетей для акустических измерений. ANSI S1.42-2001. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Американский национальный институт стандартов, 2001.

[2] Международная электротехническая комиссия. Электроакустика Звуковые Уровнемеры Часть 1: Спецификации. Первое издание. МЭК 61672-1. 2002-2005.

[3] Международное объединение электросвязи. Алгоритмы для измерения громкости аудиопрограммы и истинно-пикового уровня звука. Система ITU-R BS.1770-4. 2015.

[4] Мэнсбридж, Стюарт, Сирша Финн и Джошуа Д. Рейсс. «Реализация и оценка автономного многофазного управления». Документ представлен на 132-й конференции Общества аудиотехники, Будапешт, Венгрия, 2012 год.

Расширенные возможности

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

См. также

Loudness Meter | loudnessMeter | Octave Filter | octaveFilter | weightingFilter

Введенный в R2016b

Документация

Weighting Filter

Описание

Порты

Вход