信号滤波器以及中心频率概念

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信号滤波器以及中心频率概念


1 信号滤波器：

最早期的合成器，用简单的振荡器发生“傻乎乎”的波形，象正弦波、三角波，还有更明亮些的锯齿波、脉冲波等。然后用变形、调制等手法来修饰它们，滤波器是非常重要的工具。

当前的合成器技术已经与早期大不相同，但无论模拟还是数字合成器或者软件合成器，都离不开滤波这一信号处理手段。随着电子技术的发展，滤波器也不再是电容、电阻、电感搭成的电路，大多已变成数字电路甚至就是软件。

合成器中使用的滤波器通常有四种形式：低通、高通、带通、带阻。顾名思义低通就是让低频通过，滤掉高频；高通是让高频通过，滤掉低频；带通是让某一个范围的频率通过，滤除其余频率；带阻是滤除某一个范围的频率，让其余频率通过。通过设计低通滤波器（1 巴特沃斯滤波器；2 切比雪夫1型滤波器；3 切比雪夫2型滤波器；4 椭圆滤波器），经过某种频率转换关系，可以得到高通、带通、带阻几种滤波器。


2 名词概念：
有几个常用的名词也顺便在这里介绍一下：

（1）被滤波器阻挡的频率范围称为禁带（Stopband）；能顺利通过滤波器的频率范围称为通带（Passband）；

（2）禁带的开始处称作半功率点（Half-power point）。滤波器允许或阻止一定的频率通过并不象刀切一样突然变化，而是有一个过渡，是一条斜线。斜线的倾斜程度用斜率（Slop）来表示。当输出信号下降3分贝时，就是半功率点，也叫负3分贝点，大家可能更加熟悉它的另一个称呼“截止频率”（Cutoff Frequency）。

（3）合成器中滤波器的截止频率经常是可以随便移动的。带通和带阻滤波器各自有两个半功率点，这两点的中心就称为中心频率（Center Frequency）。合成器中最常见的是低通滤波器，如果一台合成器只有一个滤波器的话，毫无疑问就是低通滤波器。

（4）声音高低主要与频率有关，由于可听声的声频太宽(从20Hz到20000Hz)，为便于进行频率分析，将其分为若干段，称为频程。每频程的上限与下限频率的几何平均值称为该频程的中心频率。中间8段称为倍频程中心频率。将每一倍频程再分为3份，称为1/3倍频程中心频率。

噪声测量最常用的是倍频程中心频率和1/3倍频程中心频率。

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