ΣSigmaStudio English

General (1st-Order)


General (1st-Order) Блок General 1st-Order позволяет проектировать фильтры нижних и верхних частот первого порядка.

Перетащите блок в рабочую область, и он готов к использованию. Как и в случае с другими блоками, есть возможность Grow или Add для этого алгоритма. Обратите внимание, однако, что при использовании функции Grow с этим блоком алгоритм добавит еще одну частотную полосу к блоку, что эквивалентно последовательному соединению двух фильтров. Добавление алгоритма (Add) добавляет еще одну пару вход/выход к блоку, что эквивалентно добавлению фильтра параллельно.

Чтобы переключаться между режимами highpass, lowpass и flat, нажмите на синюю иконку частотной характеристики. Это можно делать в реальном времени, без необходимости перекомпиляции проекта. Введите желаемые значения в текстовые поля, чтобы установить частоту среза и общее усиление (иногда называемое масштабным усилением) фильтра. Или нажимайте на стрелки для увеличения значений этих параметров. Чтобы увеличивать их очень быстро, нажмите и удерживайте, немного перетаскивая.

Чтобы просмотреть результат, перетащите блок фильтра в рабочую область, блок Simulation Stimulus в качестве входа, блок Simulation Probe после фильтра, задайте некоторые тестовые параметры и нажмите Probe, затем Stimulus. Чтобы увидеть некоторые результаты, ознакомьтесь с примерами фильтров.

Расчет коэффициентов фильтра

Используйте следующие формулы для расчета коэффициентов фильтров первого порядка.

Переменные:

  • frequency = Частота среза
  • gain = Линейное усиление
  • fs = Частота дискретизации
  • PI = π

Для фильтров нижних частот (lowpass),

  • A1 = 2.7^(-2 * PI * frequency/fs))
  • B0 = gain * (1.0 - A1)
  • B1 = 0

Для фильтров верхних частот (highpass),

  • A1 = e^(-2 * PI * frequency/fs)) где e = 2.718…..
  • B1 = (1.0 + A1) * 0.5 * gain
  • B0 = -B1

Для всепропускающих фильтров (allpass),

  • A1 = 2.7^(-2 * PI * frequency/fs))
  • B0 = -gain * A1
  • B1 = gain

General (1st-Order) в SigmaStudio: настройка и параметры

General (1st-Order) — это базовый алгоритм фильтрации первого порядка в среде SigmaStudio, предназначенный для процессоров семейства ADAU (SigmaDSP) от Analog Devices. Блок позволяет проектировать фильтры нижних (lowpass) и верхних (highpass) частот, а также режим flat, который пропускает сигнал без изменений. Это одно из самых простых и часто используемых решений для базовой коррекции спектра в аудиотракте. Принцип работы блока основан на расчете коэффициентов фильтра по классическим формулам первого порядка. Для lowpass используются коэффициенты A1 и B0, где A1 зависит от частоты среза (frequency) и частоты дискретизации (fs), а B0 определяется линейным усилением (gain). Для highpass расчет строится на коэффициентах B0 и B1, которые формируются с учетом тех же параметров. В контенте также упоминается режим allpass, однако переключение через графический интерфейс доступно только между highpass, lowpass и flat. В проекте SigmaStudio блок настраивается через текстовые поля, где задаются частота среза и общее (масштабное) усиление. Изменять значения можно как вводом с клавиатуры, так и стрелками, при этом для быстрого увеличения параметра достаточно зажать стрелку и немного перетащить указатель. Важная особенность — переключение режимов фильтрации выполняется в реальном времени нажатием на синюю иконку частотной характеристики, без необходимости перекомпиляции проекта. Для проверки работы фильтра в сигнальной цепочке рекомендуется использовать блоки Simulation Stimulus на входе и Simulation Probe после фильтра.