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ADAU1452的开发教程8:滤波器专题1

作者的话

查看以前写的文章,竟然漏了ADAU1452的教程,这个系列补上。

硬件准备

ADAU1452EVB开发板 一块

产品链接:https://item.taobao.com/item.htm?id=39289236798&mi_id=0000wqoRr6-98ywbCw8ZTr0mE6q1cknIFCl463Z2sUYdsks&spm=a21xtw.29178619.0.0

USBi仿真器 一个

产品链接:https://item.taobao.com/item.htm?id=38242936768&ltk2=17537807781694bl3w9jzvg4i3etpojyy4&spm=a21xtw.29178619.0.0

5V2A电源适配器一个
3.5mm音频线两条
MINI USB线一根
模拟音频输入音源:手机
模拟音频输出设备:耳机

软件准备

首选需要安装 SigmaStudio 软件,这个软件是开发 ADAU1452 的唯一工具,你的所有功能都依赖这个软件来实现,所以请随时关注 ADI 官网上的软件更新情况,确保自己安装的是最新的 SigmaStudio 软件,已获得更多更稳定的功能。

目前最新的SigmaStudio软件版本是4.7,而且应该不会再有更新了,所以我们如果用SigmaStudio,就固定在4.7版。

这个软件是完全免费的,直接下载安装即可。

特别注意,安装 SigmaStudio 时,有可能需要你安装 Microsoft.NET Framework Ver4.0,如果你的机器之前没有安装过此类软件包。 最新版本的.net Framework 可到网站下载。

软件都装好了,就可以正式开启我们的 ADAU1452 的开发之旅了!

开发平台搭建示意图

在这里插入图片描述

这一篇,专门讲一下滤波器,音效算法,很多都是一个又一个的滤波器搭建起来的,SigmaDSP 提供了很多滤波器,也提供了一些讲解,我把能找到的都找出来,做成了例程。里面有很多专业算法我也没太弄明白,共同学习吧。

ADAU1452 的进阶例程 1-Stimulus 和 Probe的应用

这个Sitmulus和Probe很关键,是分析滤波器的关键器件,我们做一个简单的例程说明一下:

在这里插入图片描述

ADAU1452 的进阶例程 2-中型均衡器(EQ)

这个滤波器用的很多。

在这里插入图片描述

通过该模块可使用两种通用二阶滤波器:峰化及支架型均衡器(EQ)。用于驱动该模块的算法与其他二阶滤波器相同,只有采用一种替代型布局和参数控制,可能更适用于您的应用。

这个模块可以控制频率、增益和滤波器类型。

模块怎么用在 SigmaDSP 的音频框架里,这个我们前面的例子都有详细的说明,那么如何来调他呢。

  • 单击蓝色图标,选择所需滤波器:峰化(Peak)或高/低架(Shelving)
  • 在这里插入图片描述

  • 输入所需参数。默认为 Peaking,那我们就先用 Peaking
  • Peaking 滤波器

    增强或减弱指定中心频率。

  • 增益(Gain):该字段设定滤波器的总增益(缩放增益)。在右上部的“增益”(Gain)字段中编辑所需值(+/-15),也可单击箭头。
  • 在这里插入图片描述

  • 增强/减弱电平(Boost / cut level):通过滑块控制响应滤波部分的电平。
  • 在这里插入图片描述

  • 频率(Frequency):在左下字段中输入所需峰值或谷值中心频率。
  • 在这里插入图片描述

  • Q:设定所需 Q 值:在字段中直接输入;单击其箭头;或使用同心旋钮,其中外旋钮控制整数值,内旋钮控制小数值。 “Q”值控制着滤波器的窄度,为中心频率与任一侧半功率点(-3dB)之比。“Q”值越高,通带与阻带之间的过渡越快。
  • 在这里插入图片描述

  • 下面我们来实际做几个例子,看一看这个 EQ 具体调起来的效果如何。
  • 1)负增益和低“Q”值

    在这里插入图片描述

    2)正增益和窄“Q”值(同一缩放增益、同一频率)(注意我的各种参数)

    在这里插入图片描述

    Shelving 滤波器

    Shelving EQ 对高于(=高架(High Shelf),)或低于(=低架(Low Shelf),)截止频率的全部频率进行均匀增强或减弱。

    其他参数为:

  • 截止频率(Cutoff frequency):在滑块下方的字段中输入截止频率,该频率是支架增强/减弱与未受影响(平坦)响应之间的截止点。
  • 在这里插入图片描述

  • 增益(Gain)(滤波器) :用滑块控制滤波器增强或减弱。负值将减弱高于(高架)或低于(低架)截止频率的全部频率,而正值将增强高于(高架)或低于(低架)截止频率的全部频率。
  • 在这里插入图片描述

  • 斜率(Slope) (Q):用控制旋钮编辑滤波器的斜率,范围为 0 – 2。右击旋钮,输入更精确的值。斜率控制滤波器陡度,因此控制着增强/减弱与平坦响应之间的过渡。
  • 在这里插入图片描述

  • 缩放增益(Scale Gain) (dB):该值控制滤波器的总增益。在相应字段中直接输入,也可单击右侧箭头输入。
  • 在这里插入图片描述

  • 通过比较以下曲线及其参数,感受一下这个滤波器,练练听力吧。
  • 1)

    在这里插入图片描述

    2)

    在这里插入图片描述

    最后,OP 的惯例,技术水平只能教会怎么用,至于用它来调出神仙音效,就看大家各显神通啦。

    ADAU1452 的进阶例程 3:通用一阶滤波器(General 1st-Order)

    一阶低通和高通滤波器。若要在高通、低通和平坦之间切换,请单击蓝色频率响应图标。该操作可实时完成,无需重新编译项目。在文本字段中输入目标值,设定滤波器的截止频率和总增益(有时称为缩放增益)。也可单击箭头以逐一增大这些参数的值。若要快速增大参数值,请单击并按住不放,然后略微拖动。

    在这里插入图片描述

    通过点击蓝色的按钮,可以看到曲线的明显变化,音效各位自己去听听,练听力,有明显差别:

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

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