Домашнее задание ЦОС (эквалайзерА)

Посмотреть архив целиком



Московский государственный технический университет им н. Э. Баумана

Факультет «Информатика и системы управления»

Кафедра «Информационные системы и телекоммуникации»









Домашнее задание по курсу

«Цифровая обработка сигналов»

Проектирование цифрового графического эквалайзера

Вариант №56













Выполнил: студент группы ИУ3-52

Синицын А.А.

Проверил: Недашковский В.М.









Задание

  1. Разработать цифровой графический эквалайзер звуковых частот со следующими характеристиками:

    1. Количество полос, N шт;

    2. Диапазон частот D Гц;

    3. Тип используемого фильтра, см. таблицу.

    4. Метод расчета фильтра, см. таблицу.

    5. Ослабление сигнала в полосе заграждения, As дБ;

    6. Диапазон регулирования коэффициента усиления Δ дБ;

    7. Шаг регулирования усиления 1 дБ;

При проектировании фильтров на фильтрах Чебышева и эллиптических фильтрах неравномерность сигнала в полосе пропускания принимать равной 0.001 дБ.

  1. Смоделировать работу эквалайзера в Simulink.

Сравнить спектры входного и выходного сигналов, убедиться в корректности работы эквалайзера.

Для наглядного представления результатов моделирования необходимо подобрать/создать звуковой файл с частотой дискретизации более чем в два раза превосходящей верхнюю частоту регулируемого диапазона.

  1. Разработать пользовательский графический интерфейс эквалайзера, позволяющий независимо регулировать коэффициент усиления каждого фильтра в заданном диапазоне.

  2. Сделать выводы.

Исходные данные:

Вар.

N, шт.

D, Гц

Тип фильтра

Метод проектирования

As, дБ

Δ дБ

56

5

20 - 20 000

БИХ

Эллиптический

100

15





























  1. Разобьем данный участок частот на 5 полос с равным количеством октав:

  • до 150 Гц

  • 150 Гц -600 Гц

  • 600 Гц -2.5 кГц

  • 2.5 кГц - 10 кГц

  • 10 кГц и выше

Центральные частоты для данных полос

  • 100 Гц

  • 375 Гц

  • 1,5 кГц

  • 6,3 кГц

  • 15 кГц соответственно.

  1. Спроектируем 5 БИХ фильтров в fdatool Эллиптическим методом.

Пример проектирования фильтра НЧ с минимальным порядком:

Рис.1. Проектирование фильтра низких частот минимального порядка.

Получаем 5 фильтров с разными минимальными порядками:

Таблица 1. Минимальный порядок фильтров.

Фильтр

Порядок фильтра

Фильтр 1.

18

Фильтр 2.

44

Фильтр 3.

50

Фильтр 4.

58

Фильтр 5.

58

Поскольку во время работы каждое звено фильтра вносит некоторую вычислительную задержку, то для синхронной работы эквалайзера будем использовать фильтры одинакового порядка. Следовательно необходимо использовать фильтры не меньше 58 порядка. Результаты проектирования требуемых фильтров, включая АЧХ каждого фильтра, представлены ниже на рис. 2-6.

Рис.2. Проектирование фильтра низких частот порядка 58.

Рис.3. Проектирование 1-ого полосового фильтра порядка 58.

Рис.4. Проектирование 2-ого полосового фильтра порядка 58. Рис.5. Проектирование 3-ого полосового фильтра порядка 58.

Рис.6. Проектирование фильтра высоких частот порядка 58.

  1. Ниже приведена схема моделирования 5-и полосного эквалайзера в среде Simulink.

Рис. 7. Модель 5-ти полосного эквалайзера в среде Simulink.

Управление эквалайзером должно осуществляется с помощью графического интерфейса (рис. 8), разработанного в программе MATLAB GUIDE. Интерфейс позволяет независимо изменять коэффициент усиления каждой полосы эквалайзера в интервале от -10 дБ до +10 дБ с шагом 1 дБ.

Рис.8. Интерфейс эквалайзера.


Установим ползунки эквалайзера на 0 dB и сравним на спектр входного и выходного сигнала. Они должны быть одинаковые. Рис. 9


Рис. 9 Сравнение характеристик входного и выходного сигналов

(входной сигнал сверху).



Поднимем последнюю полосу эквалайзера и опустим остальные четыре. Рис. 10

Рис. 10. Работа с эквалайзером

На характеристике выходного сигнала видим усиление в области высоких частот

и ослабление частот до 10 кГц. Рис. 11

Рис. 11. Сравнение характеристик входного и выходного сигналов

(входной сигнал сверху).



Теперь поднимем средний ползунок, соответствующий центральной частоте 1,5 кГц и опустим остальные ползунки. Рис.12.

Рис. 12. Работа с эквалайзером

На характеристике выходного сигнала видим усиление полосы частот от 600 Гц до 2,5 кГц и ослабление остальных частот. Рис. 13.

Рис. 13. Сравнение характеристик входного и выходного сигналов

(входной сигнал сверху).

Аналогичные результаты получаются и при передвижении других ползунков.




Случайные файлы

Файл
10576.rtf
142143.rtf
22147-1.rtf
179318.rtf
181911.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.