Фильтры. Устройства обработки сигнала

Устройства обработки сигнала

Устройства обработки сигнала осуществляют различные типы преобразований исходного звука. К типам преобразований можно отнести: динамические преоб­разования, когда изменяются амплитудные характеристики сигнала (компрессор, лимитер, гейт и др.); спектральные преобразования, позволяющие воздействовать на частотные составляющие сигнала (эквалайзер, кроссовер и др.); формантные преобразования, добавляющие в сигнал гармонические составляющие (психоаку­стические процессоры); временные преобразования, когда к исходному сигналу добавляются его копии (ревербераторы, задержка, фэйзер, флэнжер, хорус и др.) ряд специальных методов обработки звука. В настоящее время практически все алгоритмы обработки сигнала имеют как аппаратное, так и программное (вирту­альное) решение, поэтому характеристики, которые будут даны ниже, относятся _как к конкретным физическим устройствам, так и к их программным аналогам.

фильтрация производится, когда стоит задача изменить спектр звукового сигнала в определенном частотном диапазоне. В результате фильтрации происходит усиление или ослабление отдельных частотных составляющих спектра, полное подавление частотных составляющих в определенной полосе частот и т.д. Фильтрация реализуется с помощью различных устройств и ал­горитмов. Общей характеристикой всех этих устройств является то, что все они являются частотно — избирательными. К числу фильтров можно отнести различные корректирующие и формантные фильтры, устройства по разделе­нию исходного сигнала на несколько каналов по частотному признаку (крос­соверы), двухполосные или многополосные регуляторы тембра (эквалайзе­ры). Одним из наиболее известных и широко применяемых фильтрующих устройств является эквалайзер.

Эквализация — самый эффективный и распространенный из существую­
щих методов обработки звукового сигнала. Под эквализацией сигнала понима­
ется его обработка, связанная с коррекцией тембра или амплитудно-частотной
характеристики сигнала. Под амплитудно-частотной характеристикой сигнала
понимается громкость определенных частотных составляющих звука. Эква­
лайзеры — устройства, способные понижать или повышать уровень разных
частотных полос. При этом понижается или повышается относительный уро­-
вень разных гармоник сигнала, в результате чего мы в акустических системах
слышим изменение тембра звука. Эквалайзер может оказывать как положи­-
тельное, так и отрицательное влияние на определенные частоты звукового диа­-
пазона, т.е. усилять или ослаблять его частотные составляющие. При этом
в результате изменения относитель­ного уровня разных гармоник про­исходит изменение тембра звука.

По принципу выделения обрабатываемых частот эквалайзеры бывают графические и параметрические.

В графическом эквалайзере происходит регулирование тембра на определенном количестве фиксированных частот. Количество точек фиксации (полос) может варьировать от мо­дели к модели. Наиболее распростране­ны 15-полосные (расстояние от одной полосы до другой — 2/3 октавы) и 30-полосные (расстояние — 1/3 октавы). Эквалайзер дает возможность регули­ровать уровень громкости каждой по­лосы в пределах ± 10-15 дБ.

Параметрические эквалайзеры дают возможность пользователю само­стоятельно устанавливать центральное значение регулируемой частотной по­лосы, а также ее ширину и величину подъема/завала АЧХ. Параметрические эквалайзеры наиболее часто исполь­зуются при коррекции тембра звука.

В настоящее время параметрические эквалайзеры и соответствующие про­граммные алгоритмы реализуют 4 модели коррекции звука, называемые фильт­рами (см. рис. 6.8). Фильтр High-pass (пропускающий фильтр высоких частот) пропускает частоты, находящиеся выше точки среза, и подавляет все остальные частоты, т.е. подчеркивает высокочастотную составляющую сигнала. Фильтр Low-pass (пропускающий фильтр низких частот) обрезает частоты, находящие­ся после точки среза и пропускает все остальные — лежащие до этой точки, т.е. позволяет акцентировать низкие частоты в сигнале. Фильтр Band-reject (откло­няющий полосовой фильтр) вырезает частотную полосу, находящуюся между двумя заданными точками, причем ширина и степень подавления полосы могут иметь любые значения. Фильтр Band-pass (пропускающий полосовой фильтр) пропускает частотную полосу, находящуюся между заданными точками, подав­ляя частоты, не входящие в выделенный диапазон.

Функции эквалайзера выполняются следующими компьютерными програм­мами: T-RackS Equalizer; PAS 2.0 Graphic EQ; DSP/FX Parametric EQ; Sonic Foundry Graphic, Paragraphic, Parametric EQ; TC Native Essentials EQ; Ultrafunk fx EQ; Gold Wave EQ; Tsunami Pro Equalize; Cool Edit Pro Filters.

Дата добавления: 2014-01-20