Propellerhead Reason 3


Например, если микрофон, акустическая система или другой элемент звуко-
вого тракта имеет неравномерную амплитудно-частотную характеристику, то
с помощью фильтров эти неравномерности могут быть сглажены. Если в
результате анализа спектра выяснилось, что в некоторой области частот в
основном сосредоточена энергия помех, а энергии сигнала совсем немного,
то посредством фильтрации все колебания в этом диапазоне частот можно
подавить.
Для осуществления фильтрации созданы самые различные устройства —
отдельные корректирующие и формантные фильтры, устройства для разде-
ления звука на несколько каналов по частотному признаку (кроссоверы),
двухполосные и многополосные регуляторы тембра (эквалайзеры), фильтры
присутствия и т. д.
Основой фильтров, реализованных программным путем в составе звуковых
редакторов, служит спектральный анализ [12]. Любой реальный сигнал может
Примечание
150 Глава 5
быть представлен в виде набора коэффициентов разложения в ряд по гармо-
ническим функциям. Фильтрация сводится к умножению спектральных ко-
эффициентов на соответствующие значения передаточной функции фильтра.
Если спектр представлен в комплексной форме, то сигнал описывается сово-
купностью амплитудного и фазового спектров (АС и ФС), а фильтры —
амплитудно-частотными и фазо-частотными характеристиками (АЧХ и ФЧХ).
АЧХ представляет собой зависимость коэффициента передачи фильтра от час-
тоты. ФЧХ отражает сдвиг фазы выходною сигнала по отношению ко вход-
ному в зависимости от частоты. В этом случае фильтрация эквивалентна пе-
ремножению АС на АЧХ и алгебраическому сложению ФС и ФЧХ.
Классический спектральный анализ из-за обилия операций перемножения
занимает очень много процессорного времени и при значительном числе
отсчетов сигнала неосуществим в реальном темпе обработки. Для сокраще-
ния времени спектрального анализа дискретных сигналов разработаны спе-
циальные алгоритмы, учитывающие наличие связей между различными от-
счетами сигнала и устраняющие повторяющиеся операции. Одним из таких
алгоритмов является быстрое преобразование Фурье (БПФ), или по-
английски fast Fourier transform (FFT) [12].
В зависимости от расположения полосы пропускания на оси частот фильт-
ры подразделяются на:
r фильтры нижних частот (ФНЧ) (Low Pass);
r фильтры верхних частот (ФВЧ) (High Pass);
r полоснопропускающие (полосовые) фильтры, ПФ (Band Pass);
r полоснозадерживающие (режекторные) фильтры (Band Stop).