梳状滤波器的频率特性

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梳状滤波器

梳状滤波器
北京邮电大学刘光耀尹霄丽
1.梳状滤波器
梳状滤波器用来抑制周期性噪声或增强周期性信号分量，通过其用途可以分为梳状陷波器和梳状谐振器。
16个零点的梳状谐振器幅频特性曲线
8个零点的梳状陷波器幅频特性曲线
Hale Waihona Puke 2.梳状陷波器梳状陷波器对周期性的干扰信号加以陷波，可以应用于抑制市电及其各次谐波，其系统函数为
H1 z
b1
1 1 r
z N N z
N
,0
r
1
其中N为系统的零点个数，当r接近于1时，幅度响应在两个零点之间越平坦，其陷波效果越好，信
号失真越小。
2.梳状陷波器
3.梳状谐振器
梳状谐振器对周期性有用信号加以增强，而对其他无用信号加以抑制，可以应用于分离彩色电视的亮度及色度信号，其系统函数如下
H2 z b2
1 z N 1 rN zN
,0
r
1
3.梳状谐振器
学好信号与系统低通高通路路通
北京邮电大学信号与系统智慧教学研究组

梳状滤波器功能

梳状滤波器功能梳状滤波器是一种常见且实用的信号处理工具，广泛应用于音频、视频等领域，具有很多有用的功能。

本文将介绍梳状滤波器的功能及其在不同领域中的应用。

梳状滤波器的基本原理梳状滤波器是一种反馈式的滤波器，其基本原理是延迟输入信号并将延迟后的信号与原始信号进行相减，从而实现频率特性的调整。

通过调整梳状滤波器的延迟时间和反馈系数，可以实现不同的滤波效果，包括陷波、通带等。

梳状滤波器的功能1.频率选择：梳状滤波器可以选择特定频率的信号进行增强或抑制，常用于去除信号中的噪音或强调特定频率成分。

2.时域处理：通过调整梳状滤波器的延迟时间，可以实现时域上的信号平移或延迟，对信号进行时域处理。

3.音频效果：在音频处理中，梳状滤波器常用于实现混响、回声等特效，增强音频效果。

4.频率估计：梳状滤波器可以用于频率估计，通过观察滤波器的输出可以确定信号中的频率成分。

5.波形合成：梳状滤波器也可以用于波形合成，将不同频率的信号进行合成，生成新的波形。

梳状滤波器在不同领域中的应用1.音频处理：梳状滤波器在音频处理中被广泛应用，用于混响、均衡等效果的实现。

2.图像处理：在图像处理中，梳状滤波器可以用于图像增强、边缘检测等任务。

3.通信系统：在通信系统中，梳状滤波器可以用于信号解调、信号滤波等应用。

4.生物医学工程：在生物医学工程领域，梳状滤波器可以用于心电信号处理、脑电信号处理等。

总的来说，梳状滤波器是一种功能强大且多用途的信号处理工具，其在不同领域中都有着重要的应用。

通过合理的参数设置和应用场景选择，梳状滤波器可以发挥出最佳的效果，对信号处理和处理效果的改善具有重要意义。

梳状滤波器特性对系统影响和改进措施MicrosoftWord文档

梳状滤波特性对系统的影响和改进措施决定听觉感受的一个因素是人耳的“临界带宽”特性，即只频响特性中的各个峰值和谷值在每个1/3倍频程的带宽内，这个梳状滤波器效应是不会引起特别注意的。

梳状滤波器对减小的高频特性的影响最为明显，但是对一些严重的梳状滤波器效应还是会给系统带来很多问题，主要表现为：1.使系统的频响特性变得不平坦，系统音质发生变调；2.增强的频率容易引起声反馈，降低了系统传声增益。

如何改正梳状滤波器频响特性？梳妆滤波器的频响特性是不能用频率均衡器来补偿改正的。

一般改正的方法为：1.在一个建声条件活跃的房间中（吸音差和混响时间长的房间），梳状滤波器效应是无法避免的。

为此，改进房间的建声设计是减小梳状滤波器影响的最根本的措施。

2.在分区式供声的多声源系统中，利用可调延时器把各个声源到达观众区的时间差尽量减小到最小（不大于2ms）和尽量减小延时信号的振幅。

3.采用集中式供声方法可尽量减少声源之间的声波干涉。

4.扬声器组或者扬声器阵列中的高音扬声器尽量紧靠在一起，减小高频声波的行程差。

梳状滤波器的增强频率和抵消频率如果两个信号具有相同的振幅，增强频率将以6dB的幅度增加，抵消频率的振幅峰谷值为-∞。

如果延迟信号的振幅小于没有延迟的信号的振幅10dB,那么增强频率的振幅+2.5dB（振幅峰值），抵消振幅为-3 dB（振峰谷值）。

扬声器的两种叠积方法A、梳状滤波器声音B、清晰的声音全频扬声器的阵列全频扬声器通过各种方式的叠积可以增加覆盖或者变窄覆盖范围，还可提高扬声器阵列的输出声压级，以便扩大应用范围的增加投射距离。

但是，由于阵列中各扬声器之间的声音耦合作用（相干声源之间的声波干涉），会产生有害的梳状滤波器效应。

通过各种方式的有效组合，可以把这些损害频率响应特性副作用减到最小程度。

全频扬声器阵列可分为水平阵列、垂直阵列和复合阵列三类。

1.并列水平阵列最简单的水平阵列扬声器是把两个相同特性的扬声器并列放置，每个扬声器的水平覆盖为100°（一扬声器轴线方向的相对声压级为0dB做基准，偏轴方向的声压级下降到-6dB之间的夹角为水平覆盖）。

matlab设计梳状滤波器

matlab设计梳状滤波器梳状滤波器是一种常用的数字信号处理工具，可用于滤波、降噪、信号增强等应用中。

本文将介绍如何使用MATLAB设计梳状滤波器，并探讨其原理和性能。

让我们来了解一下梳状滤波器的原理。

梳状滤波器是一种带通滤波器，其频率响应类似于梳子的齿间隔，因此得名。

梳状滤波器的频率响应在通带内有明显的波纹，而在阻带内则具有较高的衰减。

这种特性使得梳状滤波器在去除特定频率的噪声或增强特定频率的信号方面非常有效。

MATLAB提供了丰富的函数和工具箱，可用于设计梳状滤波器。

下面我们将介绍一种常用的方法，即基于离散傅立叶变换（DFT）的设计方法。

首先，我们需要确定滤波器的参数，包括截止频率和滤波器阶数。

截止频率决定了滤波器的通带和阻带范围，而滤波器阶数决定了滤波器的陡峭程度。

在MATLAB中，可以使用fir1函数设计梳状滤波器。

该函数的输入参数包括滤波器阶数N、截止频率Wn和滤波器类型。

截止频率Wn是一个长度为2的向量，其中Wn(1)表示通带的下限频率，Wn(2)表示通带的上限频率。

滤波器类型可以是"low"（低通滤波器）、"high"（高通滤波器）或"bandpass"（带通滤波器）。

例如，如果我们要设计一个截止频率为0.1的低通梳状滤波器，可以使用以下代码：```matlabN = 100; % 滤波器阶数Wn = 0.1; % 截止频率filterType = 'low'; % 低通滤波器b = fir1(N, Wn, filterType);```设计完成后，我们可以使用freqz函数绘制滤波器的频率响应曲线。

该函数的输入参数为滤波器系数b和频率范围，输出为频率响应曲线的幅度和相位。

```matlabfreqz(b);```通过观察频率响应曲线，可以评估滤波器的性能。

通常情况下，我们希望滤波器在通带内具有较小的波纹和较高的增益，而在阻带内具有较高的衰减。

matlab设计梳状滤波器

matlab设计梳状滤波器梳状滤波器是一种常见的数字滤波器，具有独特的频率响应特性。

在MATLAB中，我们可以利用信号处理工具箱中的函数设计和实现梳状滤波器。

梳状滤波器的频率响应类似于梳子的形状，即在一定的频率间隔内具有高通或低通的特性，而在其他频率上则衰减。

这种滤波器常用于频率选择性滤波、陷波和频率锁定等应用中。

在MATLAB中，我们可以使用函数comb作为梳状滤波器的设计工具。

这个函数的调用形式为：y = comb(x, R, N)。

其中，x是输入信号，R是滤波器的响应因子，N是滤波器的阶数。

滤波器的响应因子R决定了滤波器的频率间隔，它的取值范围为0到1之间。

当R=0时，滤波器的频率间隔最小，相邻的频率点之间的差距很小；当R=1时，滤波器的频率间隔最大，相邻的频率点之间的差距很大。

滤波器的阶数N决定了滤波器的陡峭程度，它的取值范围为正整数。

阶数越大，滤波器的陡峭程度越高，频率响应曲线的过渡带宽越窄。

在设计梳状滤波器时，我们需要先确定滤波器的频率间隔和阶数。

一般来说，频率间隔可以根据应用需求来确定，而阶数可以根据滤波器的性能要求来选择。

在MATLAB中，我们可以通过以下步骤来设计和实现梳状滤波器：1. 导入信号处理工具箱：在MATLAB命令窗口中输入“pkg load signal”来加载信号处理工具箱。

2. 设计滤波器：使用comb函数来设计梳状滤波器。

根据应用需求，选择合适的频率间隔和阶数，并调用comb函数进行滤波器设计。

3. 应用滤波器：将待滤波的信号作为输入，通过调用设计好的滤波器函数进行滤波处理。

可以使用filter函数来实现滤波器的应用。

设计和实现梳状滤波器的过程相对简单，但需要根据具体的应用需求来选择合适的滤波器参数。

在实际应用中，我们可以通过调整滤波器的频率间隔和阶数来实现滤波器的性能优化。

除了使用comb函数，MATLAB中还提供了其他一些函数用于滤波器的设计和实现，如fir1、fir2、butter等。

数字梳状滤波器[最新]

数字梳状滤波器梳状滤波对于画面质量是非常重要的一个技术，因此我们有必要对其进行详细刨析。

那么具体什么是梳状滤波器呢？这就要从源头（信号源）开始讲起了，一开始，接收视频的Video端子是Composite端子（比如RF射频接口和AV接口），它所能接收的信号叫Composite Video Signal，即混合视频信号（也称复合信号），什么意思呢？因为这个Composite（混合）信号包括了亮度（Luminance，用字母Y表示）和色度/彩度（Chrominace）两方面的信号，视频电路要做的工作就是Y/C进行分离处理，目前的梳状滤波器是在保证图像细节的情况下解决视频信号亮色互窜的唯一方法，其内部有许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带，只让某些特定频率范围的信号通过，因为其特性曲线象梳子一样，故人们称之为梳状滤波器（Comb Filtering）。

梳状滤波器一般由延时、加法器、减法器、带通滤波器组成。

对于静止图像，梳状滤波在帧间进行，即三维梳状滤波。

对活动图像，梳状滤波在帧内进行，即二维梳状滤波。

高档数字电视机采用行延迟的梳状滤波器与带通滤波器级联，构成Y/C分离方案就可获得满意的图像质量。

使用梳状滤波器能使图像质量明显提高。

解决了色串亮及亮串色造成的干扰光点、干扰花纹；消除了色度正交分量U、V色差信号混迭造成的彩色边缘蠕动；消除了亮、色镶边，消除了高频信号的色彩错误和灰度值表示错误。

有一段时期国内很多工厂（为了节省成本）使用模拟的方式实现梳状滤波器，实际上效果很不好，原因有两个，一是延迟器件的带宽很难保证，二是解决行相关性差问题的自适应电路很复杂。

而在数字电路里，只要有足够的存储器，就可以保证足够的延迟时间与信号带宽，且复杂的自适应电路很容易集成在芯片中硬件固化。

梳状滤波器原理及发展历史：梳状滤波器采用频谱间置技术，理论上可以保证亮度和色度的无失真分离。

如果我们好好回顾一下梳状滤波器的发展历程，将对其有个清醒的认识。

梳状滤波器功能介绍

梳状滤波器功能介绍
梳状滤波器是一种常见的信号处理工具，主要用于频域滤波。

其名称源自其频率响应曲线上密集均匀的峰和谷，看起来像是一把梳子。

这种滤波器常用于调频调制解调器、数字电视接收器、无线通信等领域。

梳状滤波器的主要功能在于增强或者衰减特定频率成分，从而实现信号的去噪、滤波、频率选择等处理。

它通过将输入信号与一组延迟及权重不同的副本相加来实现频率响应。

这些延迟的副本叠加后，可以使得某些频率成分增强，某些频率成分抑制，起到滤波的效果。

在实际应用中，梳状滤波器经常用于去除信号中的周期性干扰或者噪声，以及在频率选择性通道中滤除不需要的频率成分。

通过调整梳状滤波器的延迟和权重参数，可以实现对信号频率响应的调节，从而使得特定频率成分得到增强或抑制。

梳状滤波器在数字信号处理中有着广泛的应用，比如在通信系统中，可以用来滤除相邻信道的干扰，提高信号的接收质量；在音频处理中，可以实现音频信号的降噪处理，提高音质；在图像处理中，也可以用于滤波去噪，提高图像清晰度等。

除了在信号处理领域应用广泛外，梳状滤波器也具有一些特殊的优点，比如它的滤波器特性十分清晰，易于设计和实现；另外，梳状滤波器结构简单，计算效率高，适用于实时处理等场景。

综上所述，梳状滤波器作为一种常见的信号处理工具，具有滤波、去噪、频率选择等功能，广泛应用于通信、音频、图像等领域。

其设计简单、效率高的特点使得它在实际工程中具有重要的地位和应用前景。

1。

梳状滤波器

频率响应的计算
梳状滤波器是一个线性时不变系统，因此指数函数是这一系统的特征函数。所以当输入信号x(n) 为指数函数的形式时
输出信号y(n) 的形式为：
代入上文中梳状滤波器频响满足的条件式，可得：
由于指数函数非零，波器
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信号处理领域中，梳状滤波器（英语：Comb filter，又称梳形滤波器）使一个信号与它的延时信号叠加，从而产生相位抵消。梳状滤波器的频率响应由一系列规律分布的峰组成，看上去与梳子类似。离散时间系统中的梳状滤波器满足下式：
其中τ 是一个表示延时的常量。梳状滤波器也可以在连续时间系统上实现。它的频率响应为：
频谱中的梳状峰值是因为系统周期的不连续性（极点），极点的位置满足：
应用
NTSC制式的电视信号解码器中以硬件（偶尔也有软件）实现了二维和三维梳状滤波器，以减轻杂色讯（dot crawl）等效应。梳状滤波器也被应用在地面无线通信系统中。梳状滤波器可以产生回声效应，若将延时设置为几个毫秒，则将此滤波器加在音频信号上，就可以作为圆柱形谐振腔的模型。因为这种谐振腔能够放大与它宽度相关的驻波对应的频率分量。

梳状线滤波器的设计(8.95-10.45GHz)

梳状滤波器设计（8.95-10.45GHz）作者：stonemw 时间：2020.1.17摘要：最近在学习腔体滤波器的整体仿真，闲得无聊时手调了一款中心频率在10GHz的滤波器。

调试好后的波形如下图所示：频率8.95-10.45GHz滤波器仿真图设计目标：-Frequency Range: 8950-10450MHz-Insertion Loss: 1.0dB max-Return Loss: 15dB min-Power Handling: 5W max-Rejection: >50dB@6700MHz, >50dB@12700MHz目标分析：1、分析滤波器的中心频率及带宽可得，相对带宽比为15%，采用梳状线结构比较合适。

损耗要求小于1.0dB，这里采用Q值更高的腔体结构。

2、滤波器承受功率为5W，采用腔体结构完全满足设计目标。

设计思路：1、使用CoupleFil软件或者CST内部集成的滤波器Filter Desinger 3D来分析设计参数，得出级数与耦合系数。

2、在HFSS里面仿真单腔，计算出腔体与谐振杆的高度。

3、依据时延，在HFSS里仿真滤波器输出抽头高度。

4、根据CoupleFil软件得出的耦合系数，扫描出谐振杆之间的距离。

5、整体建模，仿真验证。

设计流程：1、使用CoupleFil软件或者CST内部集成的滤波器Filter Desinger 3D来分析设计参数，得出级数为6。

2、在HFSS里面仿真单腔，计算出腔体高度为6mm与谐振杆的高度为5.3mm。

3、依据时延值为0.4ns，在HFSS里仿真滤波器输出抽头高度与第一根谐振杆的高度为5.7mm。

中心频率为9.7GHz时，时延曲线4、根据CoupleFil软件得出的耦合系数，扫描出谐振杆之间的距离。

耦合系数为：M1,2 = 0.1336292838M2,3 = 0.09585126655M3,4 = 0.0913*******M4,5 = 0.09585126655M5,6 = 0.1336292838谐振杆距扫描模型5、整体建模，仿真验证。

梳状滤波器原理

梳状滤波器原理梳状滤波器是一种数字滤波器，它的原理是利用周期性的采样信号对输入信号进行采样，然后通过对采样信号进行加权平均来实现滤波的目的。

梳状滤波器的名称来源于其输出信号的频谱形状，它类似于一把梳子，因此被称为梳状滤波器。

梳状滤波器的结构非常简单，它由一个延迟线和一组加权系数组成。

输入信号经过延迟线后，与一组加权系数相乘，然后加权平均得到输出信号。

这组加权系数的作用是对输入信号进行滤波，不同的加权系数可以实现不同的滤波效果。

梳状滤波器的工作原理是基于采样定理，即在采样频率为2倍信号最高频率时，可以完全还原原始信号。

因此，如果输入信号的频率超过了采样频率的一半，就会出现混叠现象，即高频信号被混叠到低频区域。

梳状滤波器利用这一原理，通过周期性的采样信号对输入信号进行采样，然后对采样信号进行加权平均，从而实现滤波的目的。

梳状滤波器的优点是结构简单、计算量小、实现方便。

它可以实现高通、低通、带通和带阻滤波等多种滤波效果。

另外，梳状滤波器还可以用于信号的采样率转换，即将一个采样率的信号转换为另一个采样率的信号。

梳状滤波器的缺点是在滤波过程中会出现振铃现象，即在滤波器的截止频率附近会出现周期性的波动。

这是由于梳状滤波器的频率响应具有周期性的特点所导致的。

为了减少振铃现象的影响，可以采用窗函数等方法对加权系数进行调整。

总之，梳状滤波器是一种简单而有效的数字滤波器，它的原理是基于采样定理，通过周期性的采样信号对输入信号进行采样，然后对采样信号进行加权平均，从而实现滤波的目的。

梳状滤波器具有结构简单、计算量小、实现方便等优点，可以实现多种滤波效果和信号的采样率转换。

但是，它也存在振铃现象的缺点，需要采取相应的措施进行调整。

PAL制及其编、解码过程

PAL制及其编、解码过程PAL是Phase Alternation Line（逐行倒相）的缩写。

PAL制是在对色度信号采用正交平衡调幅的基础上，将其中一个色度分量(FV分量) 进行逐行倒相，在发端周期性地(行频)改变FV分量的相序，在收端采用平均措施，以减轻传输相位误差带来的影响。

2．5．1 相位失真的慨念及影响彩色电视机的图像失真有亮度失真、饱和度失真和色调失真(几何失真不讨论) 。

其中，亮度失真主要影响景物的层次，色饱和度失真则改变颜色的深浅程度，而色调失真会造成景物的颜色改变。

这三种失真中，人眼对色调的失真最为敏感，NTSC制中，色度信号的相位失真会带来明显的色调失真。

彩电调谐不准确，多径效应及传输系统的非线性等都可能引起相位失真，实践证明，要使人眼感觉不到色调畸变，相位失真应小于±5°。

PAL制彩色电视系统，就是为解决相位敏感性而发展起来的。

返上2．5．2 PAL色度信号PAL制获得色度信号的方法，也是先将三基色信号R、G、B变换为一个亮度信号和两个色差信号，然后再用正交平衡调制的方法把色度信号安插到亮度信号频谱的间隙之间，这些与NTSC制大体相同。

不同的是，将色度信号中的FV分量进行逐行倒相，色轴不旋转。

逐行倒相规律是：第n行色度：F n= U sinωSCt + V cosωSCt，第n+1行色度：F n+1= U sinωSCt - V cosωSCt，PAL色度信号的数学表达式为：对于隔行扫描来说，奇数帧(第1，3，5，…帧)的奇数行取正号，偶数行取负号；偶数帧(第2，4，6、…帧)的奇数行取负号，偶数行取正号。

取正号的行叫NTSC行(简称N行)，取负号的行叫PAL行(简称P行) ，如图2-20所示应该指出，逐行倒相并非将整个色度信号倒相，也不是扫描方向的改变，而是将色度V分量（FV分量）的副载波相位逐行改变180°.对于任意色调的色度信号，若N行用Fn表示，P行用Fn+1表示，则P行的矢量Fn+1应该与N行矢量Fn以U轴为对称，图2-21（a）。

梳状滤波器的阶数

梳状滤波器的阶数
梳状滤波器是一种常用的数字信号处理工具，它广泛应用于音频、视频、通信等领域中。

梳状滤波器的阶数是一个重要的参数，它决定了滤波器的性能和复杂度。

在数字信号处理中，滤波器的主要作用是对信号进行去噪、频率选择和信号增强等操作。

梳状滤波器是一种特殊的滤波器，它的频率响应具有周期性的特点。

梳状滤波器的阶数决定了它的频率选择性能，即它能够选择多少个周期性频率成分。

阶数越高，梳状滤波器的频率选择性能越好，可以选择更多的周期性频率成分。

但是，阶数越高，滤波器的实现复杂度也越高，需要更多的计算资源和存储空间。

因此，在使用梳状滤波器时，需要根据具体的应用场景和要求来选择合适的阶数。

梳状滤波器的阶数选择不仅与频率选择性能有关，还与信号的特点和噪声的情况有关。

如果信号中包含多个周期性频率成分，且噪声较小，可以选择较高的阶数，以获得更好的频率选择性能。

如果信
号中的周期性频率成分较少，或者噪声较大，选择较低的阶数可以减少计算复杂度，同时保持较好的滤波效果。

在实际应用中，可以通过试验和仿真来确定梳状滤波器的最佳阶数。

通过改变阶数，观察滤波器的频率响应和滤波效果，选择使满足要求的最佳阶数。

总之，梳状滤波器的阶数是影响其性能和复杂度的重要参数。

在使用梳状滤波器时，需要根据具体的应用需求和信号特点来选择合适的阶数。

通过合理选择阶数，可以获得满足要求的频率选择性能，同时保持较低的计算复杂度。

梳状滤波器的特点有哪些

梳状滤波器的特点有哪些梳状滤波器是一种常见的数字信号处理滤波器，其优点和特点在信号处理中发挥着重要的作用。

在实际应用中，人们会根据不同的需求选择不同类型的滤波器，其中梳状滤波器因其独特的性能而备受青睐。

首先，梳状滤波器的最显著特点之一是其频率响应图像呈现出一组尖峰状的特征。

这种特殊的频率响应特性使其在滤波器设计中具有独特的优势，特别适用于在频率选择性滤波器方面的应用。

梳状滤波器的频率响应图像通常表现为一组等间隔的零点和极点，这种规则的排列形式使得梳状滤波器在信号处理中具有独特的优势。

其次，梳状滤波器在信号处理系统中能够实现对频谱的精准控制。

通过调整梳状滤波器的参数，如间隔距离、极点数量等，可以有效地调节滤波器的频率响应特性，实现对信号频谱的需求匹配。

这使得梳状滤波器在音频处理、通信系统等领域中得到广泛应用，有效地实现对信号频谱的精确调整。

另外，梳状滤波器还具有廉价易实现的特点。

相比于某些复杂的滤波器结构，梳状滤波器通常采用简单的多项式形式，使得其设计和实现成本相对较低。

这也为梳状滤波器在实际应用中的推广提供了便利条件，尤其适用于对成本要求较为敏感的应用场景。

此外，梳状滤波器还在消除周期性干扰信号方面表现突出。

由于梳状滤波器频率响应图像中的零点和极点间隔规则性，这使得梳状滤波器在周期性信号处理中表现出色，能够有效地过滤掉干扰信号，提高系统抗干扰能力。

这一特性使得梳状滤波器在通信系统、雷达系统等频谱繁忙、干扰频繁的环境中有着广泛的应用前景。

综上所述，梳状滤波器以其独特的频率响应特性、精准的频谱控制能力、廉价易实现以及优异的抗干扰性能而备受青睐。

在数字信号处理和通信系统中，梳状滤波器作为一种重要的滤波器类型，为信号处理工程师提供了更多的设计选择，极大地丰富了信号处理领域的工具箱。

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声乐与现代录音技术——歌唱录音中奥妙探索

声乐与现代录音技术——歌唱录音中奥妙探索讲呵论坛声与现代录音技术——歌唱录音中奥妙探索当今社会是一个高度现代化的社会.科技的发展空前的迅猛人类的声乐科学和现代的录音技术也在悄悄的迈着大步前进.作为一名音乐工作者经常会和现代化的录音设备软件打交道,也时常会为科技的发展给我们带来的方便而赞叹.人类的声音是音乐世界中不可缺少的～部分.它所表达的思想意境是其他乐器不可比拟的.从古至今涌现出大量优秀的歌唱家在历史的长河中留下了自己的乐段.但有声音记载的声乐艺术家也是近现代录音技术的普及后才得以保留留下来的.如果没有现代的录音技术作为后人的我们是无法享用前辈们的高超的声乐技巧和深厚的艺术养分的.在深刻体会到现代录音技术和声乐技巧的同时.也有了新的问题.声乐艺术工作者大多是经过了多年的艰苦训使才自己的声音变得有科学性和艺术性,有金属光泽的共鸣.长而稳健的气息.宏伟大气的高音.都是时间和汗水的结晶.那么声乐技巧和现代的录音录真的就配合的天衣无缝了吗7有没有一些从事声乐艺术的艺术人员经常的感觉到自己的声音.没有被现代的录音设备所表达清楚甚至很糟糕的表达昵下面我们来讨论一下声乐技巧和现代录音技术之间到底有什么重要关系.人声顾名思义人类通过人体各个发声器官的协调发出的声音.人的声音比较独特.要录制一段质量较高的人声即使是现在较先进的现代录音技术也是非常棘手的.在中国声乐的派别很多有送西方国家传人的美声我国传统的戏曲.民歌等.演唱的形式也是多种多样.有独唱合唱,重唱等等.因为派别的不同.所以声音的特点也不相同.特点指的是录音的音源.在现代录音技术中音源的差异.艺术作品题材的不同.演唱形式的不同以及流派等等诸多因素都会影响最终的录音效果.随着时代和科技的进步现代的录音设施种类逐渐增多.数字化进程加快.录音的硬件和软件设施也在不断的更新.但对声音的处理无论用什么样的设备.其基本的处理和录制方法还是类似的.只是录音硬件和软件选择使用不同而已.当然好的录音设备价格也是高的不可思议.具体我们不去讨论但好的录音设备与录音质量田NN'2■YELLOWRIVEROFTHESONG2OO9年2期文,吴迪的好坏也是成正比的.那我们淡淡主要录音设备及其作用. 我们根据现代录音设备的功能及参数.具体的讨论声乐人生录制与现代录音技术之间的关系.电脑所有录音设备的中心是控制和链接其他设备的重要组成部分.在后期软件处理中电脑的速度和性能直接影响处理速度和质量.在处理和录制人声的设备中一台专业高性能的电脑是必备的.拾音设备又称徽音器或话筒.主要将声音转换成电子信号的换能器.它的种类很多.按其结构不同.～般分为动豳式晶体式炭粒式,铝带式和电容式等数种.其中最常用的是动圈式话筒和电容式话筒.在录音过程中话筒的选择使用.也要根据人声的特点谨慎使用不同的人可能要使用不同的换能器才会录出较好的声音. 所以我们讨论一下给总麦克的性能和特点.先说说动圈式话筒它是通过振膜感应声波造成的空气压力变化.带动置于磁场中的线圈切割磁力线产生与声压强度变化相应的微弱电流信号.通常动圈话筒噪音低.无需馈送电源.使用简便性能稳定可靠.一般环境比较吵闹,录音棚不是很科学的情况下建议使用.电容换能器:核心是一个电容传感器.电容的两极被窄空气隙隔开空气隙就形成电容器的介质.在电容的两极间加上电压时声振动引起电容变化电路中电流也产生变化.将这信号放大输出.就可得到质量相当好的音频信号.另外有一种驻级体式电容话筒采用了驻级体材料制作话筒振膜电极不需要外加极化电压即可工作.简化了结构.因此这种话筒非常小巧廉价,同时还具有电容话筒的特点被广泛应用在各种音频设备和拾音环境中电容话筒的灵敏度高,频率响应好.音质好.知道了对电容麦克的特点就知道它才是专业录音的首选.至于晶体式炭粒式,铝带式这几种换能器生活中不是很常用我们不去讨论.麦克风按指向性分类分可为全向式:通俗的说就是在在麦克风的各个方向可以吸收声波并以转化.单一指向性对于来自麦克风前方的声音有最佳的效果.而对其他方向的声音就不是很敏感了.还有一种是前后方向的麦克.在实际中不是很常用.了解麦克风的类别和性能.不难找到录音过程中微音器的选用方法.不同的人在录制声音过程中.生理结构的不同发出的声音也就不同一般要选择不同的微音器.这样我们才能达到好的录音效果.人声效果器.微音器的选用确定后.我们在说说人声效果器.先说什么是效果器效果器是指通过硬件处理使被拾起后的音源进行处理,以达到想要的声场及演唱效果. 比如干声被录制后.听者在听的过程中没有达到想要的效果就可以在人声效果器中进行调节以达到理想的效果.一般的人生效果器自带了很多的功能.常用的功能有降噪压限,混响,等等.有了好的效果器就一定会有好的声音了吗7事实证明并非如此.在效果器的使用过程中参数的调节设备的链接和调节都是比较重要的.比如在参数的调节中的声场的调节.声场效果主要是模仿各种场合的声音效果比如音乐厅.室内室外,水下等等地方的声音.当然人声音源录制后要根据. 音源的使用要求来调节声场了.声场效果的参数主要有:混响时间RT, 延迟时间,声音扩散和反射声的密度某参数混响时间的长短.给人以房间体积大小的听音效果.效果器的混响时间长短可根据下列因素来确定.经过试验一般容积较大吸声不足的房间.效果器的人工混响时间要短男声演唱时混响时间应短些:女声演唱时混响时间可长些. 专业歌手混响时间应短些否则会破坏原有音色的特征.业余歌手可用较长的混响时间,以掩盖声音的不足之处.环境噪声大的场合混响时间可适当加长.效果声音量较大时混响时间可调得短一些预延时(PreDeIaY)的调整预延时是控制效果器回声(Echo)的间隔时间.回声是同一声音先后到达的时间差超过50Ms时的现象.PreDe10Y主要用来改善演唱的颤音效果.一般歌唱的颤音频率范围(声音起伏的间隔时间)在01秒一02秒之间.Pre DeIaY小于01秒时延时器就成为混响器.此时可模仿早期反射声效果使声音加厚加重.回声效果的反馈率(Feedback)这个参数控制回声的发数可从0%99%之间调节.反馈率最小时效果器实际上就是一个延时器最大时会形成无休止的回声因此一般调在30%左右PIate金属板效果.模拟板式混响器的声音效果.它的特点的是声音清脆嘹亮爽朗有力.给人以生机勃勃的感受.一般用来处理对白.打击乐和吹奏乐的声音.Phasing移相效果.将延时后的声音与没延时的声音混合相加在一起由于两个声音有时问差(相位差),选加后会在某些频率上相加形成峰点.而另一些频率上互相抵消形成谷点形成梳状滤波器的频率特性.通过延时参量的调整.可控制梳状滤波效应的特性的峄与谷出现的位置.调整直达信号延时信号的混合比例可调整梳状滤波特性峰与谷之间的差值.当两者比例子为11时峰与谷差值最大.达6dB移植效果的延时量不宜过火在1ms20ms之间调节.FIange镀边(法兰)效果.对延迟时间进行调制(延时按一定规律变化)时所产生的效果.这种效果可以循环往复地夸张声音中的奇次谐波量或偶次谐波量使声音的频谱结构发生周期性的变化.从而出现空洞声",喷流声"和交变声等富有幻觉色彩的声音效果.FIange效果的调节参数有调制频率调制深度和反馈率.主要用于特殊声音处理场合.要慎重使用.对不同声源发生的声音进行处理延迟时间: DeIaY335ms会产生梳状滤波器效应,就是FIange效果3550ms会产生Chorus合唱效果.超过50ms会产生Echoes回声效果对音源信号进行低频调制(AMFM)可处理成为颤音效果.混响时间:05秒太少声音干而单薄19秒适用语言:清晰度高.声音干净.但音乐不来满12秒适●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●:耍拳中国最具魅力的音乐艺术杂●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●用音乐声音满暖丰满.有气魄.有空间感和浓度感,生动而明亮2秒过多:声音浑浊,有回音.嗡嗡声和遥远感听感与声压级的关系音量小时:声音无力单薄元动态感低音,高音不足音量适中:声音自然清晰.柔和丰满园润音量太大时:声音丰满有力.有动态.但不柔和声音较硬有的专门设有为人声打击乐等特定声源制造效果.人的声音和乐器的声音非常不同.录音过程中如果用声音频谱显示.频谱分布大致分为三个部分,第一部为音源部分主要是由声带发出.是人声的主要部分声带声音的变化会使录音的效果产生质的变化.第二部分是唇齿发出的声音.第三部分是主要以鼻腔发出的声音当然人类还有很多腔体发出声音.但在录音过程中这三部分比较重要.经过科学的验证在录音过程中录音均衡器很容易将这三个部分分出.人类色声音500Hz左右是鼻腔的范围.在10003400Hz的微调可以是人的声音变得比较亮或黯淡.但一般在调整的过程中一定要充分的利用监听音箱.保持适度的原则否则会失真.6～16KHz是人的牙齿和嘴唇发出的声音.这音段有时会有乐器的声音掺入.所以调节过程中尽量避免影响到乐音.和上面的参数调节一样始终保持质变和量变的原则.音频编辑软件也是声音录制过程中很主要的.在众多的软件中有着巨大的相似性千变万化的功能界面,看似很复杂但如果了解其工作的原理,作用及操作,不是很难掌握的.以上是对声乐艺术工作者在录音编辑声音过程中一些粗浅的讨论.在这个领域还有很多技术和设备等着我们实际的操作和研究,人对自身发出的声音如何录制的更加完美是一项复制而有趣的研究课题.(湖南省永州市湖南科技学院音乐系)黄河之声YELLOWRIVEROFTHESONG2009年2期田。

梳状滤波器的系统函数计算

梳状滤波器的系统函数计算梳状滤波器，也称为非递归滤波器，是一种数字滤波器，其系统函数可用于计算其频率响应和理解其工作原理。

本文将介绍如何计算梳状滤波器的系统函数以及该函数的特性。

梳状滤波器的系统函数定义为：H(z) = 1 - z^-M其中，M是滤波器的延迟，z是一个复杂变量。

该函数的频率响应可以通过将z替换为ejω而得出：H(ω) = 1 - e^-jMω该公式可以用来计算梳状滤波器的理论频率响应。

在实际应用中，我们可能需要对信号进行变换，以匹配所选的滤波器或目标筛选器中所需的频率响应。

梳状滤波器也有很多特殊的特性。

首先，如果M是一个正整数，那么滤波器将会具有周期性。

即在每个周期内，滤波器的响应将会重复，其具有一定的周期性特点。

其次，当M取值很大时，梳状滤波器的振幅响应呈现为高振幅的尖峰，伴随着相位响应变化。

这就是为什么一些人使用梳状滤波器滤波语音信号时会出现压缩和失真的原因，因为滤波器过于锐利。

第三，梳状滤波器还可以用来实现全通滤波器，得到无失真延迟线滤波器的效果。

这是因为梳状滤波器可以实现将信号的频率保持不变通过，而对信号的变化幅度造成一定的改变，这是对滤波器的响应进行控制的结果。

最后，梳状滤波器可以与其他滤波器一起使用，以创建更复杂的滤波器。

通过分别运用不同类型的滤波器，可以实现各种不同类型的音效处理。

例如，梳状滤波器和低通滤波器可用于产生回声效果。

总的来说，梳状滤波器的系统函数是一个重要的工具，用于计算滤波器的频率响应和描述其行为特征。

通过理解滤波器的系统函数，我们可以更好地优化音效处理程序，并创建一个更高效和灵活的系统。

开关电容梳状滤波器幅频特性的深入分析(精)

开关电容梳状滤波器幅频特性的深入分析最基本的开关电容电路是由电子开关和电容组成的，主要应用是构成各种低通、高通、带通、带阻等开关电容滤波器(Switched-Capacitor Filter，SCF)。

将开关电容电路与运算放大器结合，组成的开关电容有源滤波器具有很多奇特的性质，但由于引入了电子开关，对电路特性进行严密分析变得异常困难，目前已有的分析方法都只是在一定条件下从一个侧面进行近似分析，本文立足于最基本的电路理论，借助计算机系统对其进行复杂而严格的分析计算，最终得到了具有普遍意义的结论，上述文献的结果只是该普遍性结论的特例。

1 SCF电路开关电容有源滤波器电路如图1(a)，其中S1和S2是由周期为2T的方波信号控制的理想电子开关，方波控制信号p(t)波形如图1(b)，其占空系数为0.5。

即在2kT<t<(2K+1)T期间两开关接通A点，在(2K+1)T<t<(2K+2)T期间两开关接通B点，其中K=0，1，2，…，是时段编号。

2时域法特性分析时域分析法的思路是根据图1的电路结构建立电路的微分方程(以输出电压为研究对象)。

转换周期为2T的电子开关的方波控制信号可表示为周期为2T的周期信号p(t)与单位阶跃信号ε(t)的乘积：式中：k=0，1，2，…。

fT=1／(2T)为开关频率，电路在k时段的时域响应(输出电压)表示为hk(t)，并设：(1)电容C在t=0_时刻电压为零(0_，kT_等带下划线符号表示相应时刻的前瞬，下同)，即：(2)因为狄拉克δ函数激励下的零状态响应h(t)的傅里叶变换即为电路的频率响应函数，即系统(频谱)函数H(Ω)，故设电路输入信号(激励)为δ函数，即：由于电子开关周期性切换，RC电路对外电路的影响表现为：下一时段的输出电压初值是上一时段末时刻输出电压值乘(-1)，即：图1(a)中理想运放反相端为虚地，第0时段(即k=0，0≤t<T)电路响应h0(t)的微分方程为：由式(8)可见，第k段的非零值时区为(kT，(k+1)T_)，即各时段非零值区间互不重叠，对hk(t)关于k求和，得开关电容电路(对外)的单位冲激零状态响应h(t)为：特别注意，求和式是一周期为2T的周期方波p(t)与单位阶跃信号ε(t)的乘积，对上式取Fourier积分变换即得到开关电容电路系统频谱函数(用j表示虚数单位，下同)：也可以根据式(1)定义的周期为2T的开关方波信号p(t)，将式(9)改写为：易证式(13)与式(10)完全一致，故其幅频特性∣H(Ω)∣仍与式(11)相同。

梳状滤波器详述

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原型低通滤波器机仿真结果
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K变换器或J变换器
把LC低通原型变换成只有一种电感元件或只有一种电容元件的低通原型，称之为变形低通原型。在LC梯形低通原型的各元件间加入K变换器把电容变换成电感，最后得到只有电感的低通原型。在LC梯形低通原型的各元件间加入J变换器把电感变换成电容，最后得到只有电容的低通原型。
Ls L1 ; Cs C1 r r
把ω =1；L1=1和C1=1代入上式，得：
Ls
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1
r

1 2 f r
Henry; Cs
1
r

1 2 f r
Farad
带通滤波器
ZL=1
其中：
1 1 1 1 Ls Henry; Cs Farad r 2 f r r 2 f r
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对bw去归一化变形低通原型滤波器
ZL=1
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归一化带通滤波器
在前面的对bw去归一化低通原型滤波器中用1H电感和1F电容组成的串联谐振回路代替原来的1H电感。就构成了一个谐振频率为1Hz，相对带宽为bw的归一化带通滤波器
g0 = 1 1 1 1
ZL=1
g1 g2
gi gj
~
bw / g1
1
滤波器设计
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设计实例-2
梳状滤波器设计
2
滤波器技术参数
滤波器要求的技术参数；中心频率；400MHz；
带宽：15MHz；
带内波动：小于0.1dB 带外抑制度：偏离中心频率25MHz；大于40dB；
初步确定采用Chebyshev型7阶梳状滤波器
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低通原型滤波器（查出标准化G值）
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建立低通原型滤波器电路模型