Фільтрація звуку

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Фільтра́ція зву́ку - процес обробки електричного звукового сигналу частотновиборними пристроями з метою зміни спектрального складу звукового сигналу.

Задачею фільтрації може бути:

Амплітудно-частотна корекція сигналу (підсилення або послаблення складових спектру звуку).
Заглушування спектру сигналу або шумів в певній полосі частот.

При фізичній реалізації фільтрів їх виготовляють на основі коливальних ланок, що складаються з котушок індуктивності та конденсаторів, або на основі їх аналогів.

Основою фільтрів, реалізованих програмним шляхом є спектральний аналіз. Спектральний аналіз здійснюється, як правило, за допомогою спеціального алгоритму - Швидких перетворень Фур'є. Фільтрація зводиться до перемноження спектральних коефіціентів на відповідні значення передавальної функції фільтра.

[ред.] Види фільтрів

Фільтри характеризуються за допомогою амплітудно-частотної характеристики (АХЧ). Ця характеристика являє собою графік залежності коефіціента передачі (амплітуди) K(f) від частоти f. В залежності від розташування смуги пропускання та смуги загородження на осі частот, відрізняють фільтри:

-нижніх частот,ФНЧ(low pass)
-верхніх частот ФВЧ(high pass)
-смугові (band pass)
-режекторні (band stop)

Основними характеристиками фільтру є:

-частота зрізу (cut off)
-крутизна зрізу (slope)
-ширина смуги пропускання/загородження (bandwidth)

Низькочастотний фільтр пропускає через себе низькі частоти та редукує всі частоти, що знаходяться вище частоти зрізу фільтру. Високочастотний фільтр пропускає через себе верхні частоти та редукує частоти, що знаходяться нижче частоти зрізу фільтру. Смуговий фільтр пропускає певну смугу частот, та заглушає частоти, що знаходяться поза смугою. Режекторний фільтр - навпаки, заглушає частотну смугу, пропускаючи частоти, що знаходяться поза нею. Частотою зріза фільтра в цих випадках називається центральна частота смуги.

Оскільки реалізація "ідеального" фільтру, з різким переходом від смуги пропускання до смуги загородження є неможливою, реальний графік залежності вихідної напруги від частоти являє собою криву лінію (див. зображення).

В сучасній аудіотехніці, в т.ч. програмних аудіоредакторах використовують системи фільтрів, зокрема еквалайзери, кросовери та ін.