下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、多段式数字音调控制器设计多段式数字音调控制器设计1概述在音频信号的拾取及通过各类音响设备的传输过程中,由于音响设备或器件的幅频特性并非完全平坦的理想特性,这样就改变了原信号中不同频率成分信号的幅度。而音调控制器就是一个可以人为改变信号高、低频成分的增益设备。一个好的音调控制器有以下四个方面的作用:一是最根本的作用,能补偿、校正音响设备所产生的频率失真;二是可以校正剧场等放音场所传输增益的频率失真;三是可以调整信号中易反响的频率成分,从而抑制声反响进步传声效果;四是在音乐艺术创作中利用它来渲染气氛、刻画演员个性,进步艺术表现效果。音调控制器可以采用电感、电容、电阻元件组成的谐振电路来实现。选择不
2、同的元件参数的组合,可得到各种不同谐振频段、不同增益的谐振器。采用多个具有谐振特性的谐振器构成了多段式音调控制器。谐振电路的本质是模拟带通滤波器,虽然可以通过选择不同的元件参数实现频率和增益的调节,但模拟电路元件参数本身具有很大的分散性,标称值与理论值误差较大,导致频率等参数的实测值与理论值误差较大,同时知道频率参数后根据相关公式计算元件参数也很困难,更不利于自动实现,所以利用谐振电路实现多段音调调节存在诸多问题。本文利用先进的数字信号处理技术,采用数字带通滤波器的设计方法来实现多段式数字音调控制器的设计。2数字音调控制器的参数本文由论文联盟搜集整理我们知道,数字音调控制器的最主要作用就是可以
3、方便地对所需的频率成分进展提升或衰减,因此分为提升控制器和衰减控制器两类。所谓提升就是将所需频率成分的幅度加以进步大于0dB,所谓衰减就是将所需频率成分的幅度加以抑制小于0dB。音调控制器在对所需的频率成分进展提升或者衰减的同时,希望对其他的频率成分无影响。由上所述,单段理想数字音调控制器的幅频特性如图1所示。多个单段音调控制器级联就组成了多段数字音调控制器。根据数字滤波器的根本概念,定义所需操作的频率为数字音调控制器的中心频率f0;提升音调控制器中心频率处对应的信号幅度为增益G,衰减音调控制器中心频率处对应的信号幅度为增益1/G;提升音调控制器0.7G、衰减音调控制器0.7/G增好处对应的频
4、率称为上限截止频率fH和下限截止频率fL,两者之差称为3dB带宽B,即B=fH-fL。改变中心频率f0、增益G和3dB带宽B这三个参数中的任意一项,就能显著改变数字音调控制器的控制效果,因此,这三个参数定义为数字音调控制器的参数。3dB带宽往往用品质因数Q代替更能反映数字音调器和模拟音调器之间的联络,定义品质因数Q:Q=f0/B=f0/fH-fL,0综上所述,数字音调控制器的参数为中心频率f0、增益G和品质因数Q。3数字音调控制器的设计方法以中心频率f0、增益G和品质因数Q为参数,如何设计函数使得其满足图1所示的幅频特性呢?可以采用滤波器的设计方法来实现。由图1可知提升控制器有一个峰值,衰减控
5、制器有一个谷值,提升控制器传递函数Hbjf和衰减控制器传递函数Hbjf可以用式2、式3表示:利用双线性变换法或者脉冲响应不变法可以将Hs转换为数字滤波器Hz。脉冲响应不变法的优点是频率变换关系是线性的,假设不存在频谱混叠现象,用这种方法设计的数字滤波器会很好地重现原先的频响特性,但有限阶的模拟滤波器会产生不同程度的频谱混叠失真,因此双线性变换更适宜。利用双线性变换方法,将式4、式5表示的模拟滤波器的传输函数Hs转化为数字滤波器的传递函数Hz。即令,式中:fs为采样频率,将和s代入式4、式5,整理得到:式6的系数如表1所示:4仿真和实验结果多段数字音调控制器由多个数字衰减滤波器和数字提升滤波器组
6、成。在设定数字音频采样率fs情况下,每个数字滤波器有三个可调参数:中心频率f0、增益G和品质因数Q。因此,多段式数字音调控制器可以根据需要对20Hz20kHz音频范围内的任意频率信号进展任意幅度的提升或者衰减,以到达所需的音频效果。音频采样率设为48kHz,以5段数字音调控制器为例,设其中心频率分别为600Hz、2kHz、5kHz、8kHz和11kHz,品质因数Q都为100,提升音调控制器的增益为+15dB,衰减音调控制器的增益为-15dB,编写atlab程序,得到5段数字音调控制器的幅频特性如图2所示:由图2可知:每段音调控制器可以把中心频率点附近的输入音频信号加以提升或者衰减,提升或衰减的幅度由增益控制,偏离中心点的信号几乎没有影响,偏离的远近程度由
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 《 巴德巴文学作品科尔沁土语词语研究》范文
- 儿童重症肺炎的护理
- 贸易代理国际商务信函写作考核试卷
- 海洋波浪能发电装置设计考核试卷
- 工业自动化系统设计与集成考核试卷
- 财务审计报告撰写技巧考核试卷
- 医疗设备租赁客户关系管理考核试卷
- 中国邮政集团有限公司招聘笔试题库2024
- 四川新安保险代理有限公司招聘笔试题库2024
- 遥感技术在林火行为模拟与防控中的应用考核试卷
- 高中化学化学平衡、转化率、平衡移动练习题(附答案)
- 湘艺版高中音乐鉴赏 黄莺吟课件(11ppt)
- 科技英语写作高级教程参考答案完整
- 少先队鼓号队组织与训练PPT课件
- 各种法兰标准尺寸表
- 煤矿掘进工作面支护材料管理办法
- 大班数学认识时钟(课堂PPT)
- 郁病(广泛性焦虑障碍)中医临床路径
- 幼儿园小班健康教案各种各样的糖果
- 金匮要略198方条文汇总,推荐文档
- 水池满水试验方案精编版
评论
0/150
提交评论