Octave Filter Bank

Полоса октавы и дробный банк ленточного фильтра октавы

Библиотека:
Audio Toolbox / Фильтры

Описание

Блок Octave Filter Bank разлагает сигнал на поддиапазоны дробной октавы или октаву. Полоса октавы является диапазоном частот, где самая высокая частота является дважды самой низкой частотой. Полоса октавы и дробные ленточные фильтры октавы обычно используются, чтобы подражать, как люди чувствуют громкость.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`Port_1` — Входной сигнал
вектор | матрица

Векторный вход – блок обрабатывает вход как один канал.
Матричный вход – блок обрабатывает каждый столбец входа как независимый канал.

Типы данных: single | double

Вывод

развернуть все

`Port_1` — Выходной сигнал
матрица | трехмерный массив

Блок Octave Filter Bank выводит сигнал с совпадающим типом данных как входной сигнал. Форма выхода зависит от формы входа, количество просачивается банк, и разрешаете ли вы Группы как отдельный параметр выходных портов.

Если F является количеством, просачивается банк, и входным сигналом является L-by-C матрица, то блок возвращает L-by-F-by-C массив. Если C равняется 1, то блок выводит матрицу.

Векторный вход – Когда вы обеспечиваете векторный вход, блок, выводит L-by-F матрица, где L является числом элементов в векторе, и F является количеством, просачивается банк.
Матричный вход – Когда вы обеспечиваете матричный вход, блок, выводит трехмерный массив с размером L-by-F-by-C, где C является количеством каналов в матричном входе.

Примечание

Когда вы включаете Группы как отдельный параметр выходных портов, каждый выход одного размера с входом.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

`Bandwidth (octaves)` — Полоса пропускания фильтров задана в октавах
`1 octave` (значение по умолчанию) | `2/3 octave` | `1/2 octave` | `1/3 octave` | `1/6 octave` | `1/12 octave` | `1/24 octave` | `1/48 octave`

Отфильтруйте полосу пропускания в октавах в виде 1 octave, 2/3 octave, 1/2 octave, 1/3 octave, 1/6 octave, 1/12 octave, 1/24 octave, 1/48 octave.

`Frequency range (Hz)` — Частотный диапазон набора фильтров (Гц)
[22 22050] (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор-строка из положительных монотонно увеличивающих значений

Частотный диапазон набора фильтров в Гц в виде двухэлементного вектора-строки из положительных монотонно увеличивающих значений. Блок помещает частоты центра набора фильтров согласно Bandwidth (octaves), Reference frequency (Hz) и параметрам Octave ratio base. Проигнорированы фильтры, которые имеют центральную частоту за пределами Frequency range (Hz).

`Reference frequency (Hz)` — Ссылочная частота набора фильтров (Гц)
1000 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Ссылочная частота набора фильтров в Гц в виде положительного целочисленного скаляра. Ссылочная частота задает одну из центральных частот. Все другие центральные частоты установлены относительно ссылочной частоты.

`Filter order` — Порядок фильтров октавы
12 (значение по умолчанию) | положительный даже целое число

Порядок октавы фильтрует в виде положительного даже целое число. Порядок фильтра применяется к каждому индивидууму, просачиваются банк.

Примечание

Порядок фильтра по умолчанию для octaveFilterBank объектом является 2.

`Octave ratio` — Расстояние между фильтрами
`Base ten (ANSI S1.11 preferred)` (значение по умолчанию) | `Base two (musical scale)`

Отношение октавы базируется в виде Base ten (ANSI S1.11 preferred) или Base two (musical scale). Основа отношения октавы определяет распределение центральных частот фильтров октавы. Стандарт ANSI S1.11 рекомендует основу 10. Основа 2 популярна для музыкальных приложений. Base two (musical scale) задает октаву как фактор 2, и Base ten (ANSI S1.11 preferred) задает октаву как фактор 10 ^0.3.

`Inherit sample rate from input` — Позвольте частоте дискретизации быть установленной входным сигналом
`off` (значение по умолчанию) | `on`

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

`Input sample rate (Hz)` — Частота дискретизации входа
44100 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Когда вы выбираете этот параметр, блок принимает частоту дискретизации от пользователя.

Зависимости

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

`Bands as separate output ports` — Один выходной порт на полосу фильтра
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Когда вы выбираете этот параметр, блок обеспечивает, выходной порт для каждого просачиваются банк. Каждый выходной порт помечен центральной частотой фильтра и имеет размер, идентичный входному сигналу.

`Simulate using` — Задайте тип симуляции, чтобы запуститься
`Interpreted execution` (значение по умолчанию) | `Code generation`

Code generation – Симулируйте модель с помощью сгенерированного кода C. В первый раз вы запускаете симуляцию, Simulink^® генерирует код С для блока. Код С снова используется для последующих симуляций, пока модель не изменяется. Эта опция требует дополнительного времени запуска.
Interpreted execution – Симулируйте модель с помощью MATLAB^® интерпретатор. В этом режиме можно отладить исходный код блока.

`View filter response` — Открытый график визуализировать ответ величины
кнопка

Фильтры октавы лучше всего изучены, когда просматривается на логарифмическом масштабе, который модели, как человеческое ухо взвешивает спектр. Блок использует БПФ с 2048 точками, чтобы вычислить ответ величины. Ответ набора фильтров отображен по шкале логарифмической частоты с легендой, чтобы указать на центральную частоту каждого фильтра.

Примеры модели

Use Octave Filter Bank to Create Flanging Chorus Effect for Guitar Layers (Overdubs)

Используйте набор фильтров октавы, чтобы создать эффект хора фланжирования для слоев гитары (наложения)

Исследуйте блок Octave Filter Bank в модели Simulink®. Примените сжатие полосы октавы и реверберацию, чтобы создать эффект хора фланжирования на сигнале гитары. Используйте обработанный сигнал в качестве слоя наложения, чтобы улучшить ваши записи гитары.

Характеристики блока

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

Больше о

развернуть все

Ребро полосы

Частота band edge относится к более низкому или верхнему ребру полосы пропускания полосового фильтра.

Центральная частота фильтра октавы

center frequency of an octave filter является геометрическим средним значением ниже - и частоты ребра верхней полосы.

Алгоритмы

развернуть все

Блок Octave Filter Bank реализован как параллельная структура фильтров октавы. Отдельные фильтры октавы спроектированы аналогичные описанному octaveFilter. По умолчанию частоты центра набора фильтров октавы помещаются, как задано ANSI S1.11-2004 стандарт. Можно изменить размещения фильтра с помощью Bandwidth (octaves), Frequency range (Hz), Reference frequency (Hz) и параметров Octave ratio.

Полоса пропускания октавы, чтобы соединить преобразование ребра

Блок Octave Filter Bank использует заданный Frequency range (Hz) и Bandwidth (octaves), чтобы определить нормированные ребра полосы [2].

Сначала блок вычисляет частоты ребра верхней и нижней полосы:

$f_{pa} = f_{c} \times G^{- \frac{1}{2 b}}$

$f_{pb} = f_{c} \times G^{\frac{1}{2 b}}$

f _c является нормированной центральной частотой, заданной параметрами Frequency range (Hz) и Bandwidth (octaves).
b является полосой пропускания октавы, заданной параметром Bandwidth (octaves). Например, если Bandwidth (octaves) задан как 1/3 octave, значение b равняется 3.
G является постоянным преобразованием:

$G = 10^{\frac{3}{10}} .$

Создание цифровых фильтров

Блок Octave Filter Bank реализует цифровой метод разработки полосового фильтра высшего порядка, как задано в [1].

В этом методе разработки желаемый цифровой полосовой фильтр сопоставляет с аналоговым прототипом lowpass Баттерворта, который затем сопоставлен назад с цифровым полосовым фильтром:

Аналоговый Фильтр Баттерворта описывается как каскад секций второго порядка:

$H (s) = H_{1} (s) H_{2} (s) \dots H_{2 N} (s), где:$

$• H_{i} (s) = \frac{1}{1 - 2 \frac{s}{Ω_{0}} \cos θ_{i} + \frac{s^{2}}{Ω_{0}^{2}}}, i = 1, 2, ..., 2 N$

$• θ_{i} = \frac{π}{2 N} (N - 1 + 2 i), i = 1, 2, ..., N, ..., 2 N$
N является порядком фильтра, заданным параметром Filter order.
Аналоговый Фильтр Баттерворта сопоставлен с цифровым фильтром с помощью полосовой версии билинейного преобразования:

$s = \frac{1 - c z^{- 1} + z^{- 2}}{1 - z^{- 2}},$
где

$c = \frac{\sin (ω_{pa} + ω_{pb})}{\sin ω_{pa} + \sin ω_{pb}} .$
Это отображение приводит к следующей замене:

$Ω_{0} = \frac{c - \cos ω_{pb}}{\sin ω_{pb}}$
Аналоговый прототип оценен:

$H_{i} (z) = {\frac{1}{1 - 2 \frac{s}{Ω_{0}} \cos θ_{i} + \frac{s^{2}}{Ω_{0}^{2}}} |}_{s = \frac{1 - 2 c z^{- 1} + z^{- 2}}{1 - z^{- 2}}}$
Поскольку s второго порядка в z, полосовая версия билинейного преобразования является четвертым порядком в z.

Ссылки

[1] Orfanidis, Софокл Дж. Введение в обработку сигналов. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 2010.

[2] Акустическое общество Америки. Американская национальная стандартная спецификация для аналога полосы октавы и Дробной Полосы октавы и цифровых фильтров: ANSI S1.11-2004. Мелвилл, Нью-Йорк: акустическое общество Америки, 2009.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2021a

Документация

Octave Filter Bank

Описание

Порты

Входной параметр

`Port_1` — Входной сигнал
вектор | матрица

Вывод

`Port_1` — Выходной сигнал
матрица | трехмерный массив

Параметры

`Bandwidth (octaves)` — Полоса пропускания фильтров задана в октавах
`1 octave` (значение по умолчанию) | `2/3 octave` | `1/2 octave` | `1/3 octave` | `1/6 octave` | `1/12 octave` | `1/24 octave` | `1/48 octave`

`Reference frequency (Hz)` — Ссылочная частота набора фильтров (Гц)
1000 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

`Filter order` — Порядок фильтров октавы
12 (значение по умолчанию) | положительный даже целое число

`Octave ratio` — Расстояние между фильтрами
`Base ten (ANSI S1.11 preferred)` (значение по умолчанию) | `Base two (musical scale)`

`Inherit sample rate from input` — Позвольте частоте дискретизации быть установленной входным сигналом
`off` (значение по умолчанию) | `on`

`Input sample rate (Hz)` — Частота дискретизации входа
44100 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Bands as separate output ports` — Один выходной порт на полосу фильтра
`off` (значение по умолчанию) | `on`

`Simulate using` — Задайте тип симуляции, чтобы запуститься
`Interpreted execution` (значение по умолчанию) | `Code generation`

`View filter response` — Открытый график визуализировать ответ величины
кнопка

Примеры модели

Используйте набор фильтров октавы, чтобы создать эффект хора фланжирования для слоев гитары (наложения)

Характеристики блока

Больше о

Ребро полосы

Центральная частота фильтра октавы

Алгоритмы

Полоса пропускания октавы, чтобы соединить преобразование ребра

Создание цифровых фильтров

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Документация Audio Toolbox

Поддержка

Документация

Octave Filter Bank

Описание

Порты

Входной параметр

Port_1 — Входной сигнал вектор | матрица

Вывод

Port_1 — Выходной сигнал матрица | трехмерный массив

Параметры

Bandwidth (octaves) — Полоса пропускания фильтров задана в октавах 1 octave (значение по умолчанию) | 2/3 octave | 1/2 octave | 1/3 octave | 1/6 octave | 1/12 octave | 1/24 octave | 1/48 octave

Reference frequency (Hz) — Ссылочная частота набора фильтров (Гц)1000 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Filter order — Порядок фильтров октавы12 (значение по умолчанию) | положительный даже целое число

Octave ratio — Расстояние между фильтрами Base ten (ANSI S1.11 preferred) (значение по умолчанию) | Base two (musical scale)

Inherit sample rate from input — Позвольте частоте дискретизации быть установленной входным сигналом off (значение по умолчанию) | on

Input sample rate (Hz) — Частота дискретизации входа44100 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Bands as separate output ports — Один выходной порт на полосу фильтра off (значение по умолчанию) | on

Simulate using — Задайте тип симуляции, чтобы запуститься Interpreted execution (значение по умолчанию) | Code generation

View filter response — Открытый график визуализировать ответ величины кнопка

Примеры модели

Используйте набор фильтров октавы, чтобы создать эффект хора фланжирования для слоев гитары (наложения)

Характеристики блока

Больше о

Ребро полосы

Центральная частота фильтра октавы

Алгоритмы

Полоса пропускания октавы, чтобы соединить преобразование ребра

Создание цифровых фильтров

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Документация Audio Toolbox

Поддержка

`Port_1` — Входной сигнал
вектор | матрица

`Port_1` — Выходной сигнал
матрица | трехмерный массив

`Bandwidth (octaves)` — Полоса пропускания фильтров задана в октавах
`1 octave` (значение по умолчанию) | `2/3 octave` | `1/2 octave` | `1/3 octave` | `1/6 octave` | `1/12 octave` | `1/24 octave` | `1/48 octave`

`Reference frequency (Hz)` — Ссылочная частота набора фильтров (Гц)
1000 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

`Filter order` — Порядок фильтров октавы
12 (значение по умолчанию) | положительный даже целое число

`Octave ratio` — Расстояние между фильтрами
`Base ten (ANSI S1.11 preferred)` (значение по умолчанию) | `Base two (musical scale)`

`Inherit sample rate from input` — Позвольте частоте дискретизации быть установленной входным сигналом
`off` (значение по умолчанию) | `on`

`Input sample rate (Hz)` — Частота дискретизации входа
44100 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Bands as separate output ports` — Один выходной порт на полосу фильтра
`off` (значение по умолчанию) | `on`

`Simulate using` — Задайте тип симуляции, чтобы запуститься
`Interpreted execution` (значение по умолчанию) | `Code generation`

`View filter response` — Открытый график визуализировать ответ величины
кнопка

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