Science >> Wetenschap >  >> Wiskunde

Hoe maak ik een nul punt boven eenheid generator?

Laten we afbreken hoe u een "Zero Point Over Unit" -generator kunt maken, vaak een "Zero-Pole" -filter genoemd in audiosynthese. Hier is een gids die de concepten combineert:

Inzicht in de basis

* nul: Een nul in de frequentierespons van een filter geeft een frequentie aan waarbij de uitgang wordt verzwakt (verminderd).

* pool: Een pool in de frequentierespons van een filter geeft een frequentie aan waarbij de uitgang wordt versterkt (verhoogd).

* Unit Generator: In audiosynthese is een unit -generator een basisbouwsteen die een signaal produceert. Veel voorkomende voorbeelden zijn oscillatoren (sinusgolfgeneratoren) en filters.

Het filter maken

Er zijn twee belangrijke manieren om dit te bereiken:

1. Directe implementatie in code (met behulp van een taal zoals C ++, C#of Python)

* 1.1. Overdrachtsfunctie: Het gedrag van het zero-pole-filter wordt gedefinieerd door de overdrachtsfunctie. In het Laplace -domein wordt het uitgedrukt als:

`` `

H (s) =(s + z) / (s + p)

`` `

* `Z` is de nulfrequentie.

* `P` is de poolfrequentie.

* 1.2. Digitale implementatie: Converteer de overdrachtsfunctie naar een verschilvergelijking voor implementatie in uw code. U moet technieken zoals de bilineaire transformatie of andere discretisatiemethoden gebruiken om het continue-tijd Laplace-domein in discrete tijd te vertalen.

2. Een digitale audiowerkstation (DAW) of plug -in gebruiken

* 2.1. Parametrische equalizer: De meeste DAW's bieden parametrische EQ -plug -ins.

* * Stel een piekfilter * (pool) in op een specifieke frequentie.

* * Stel een Notch -filter * (nul) in op dezelfde frequentie.

* * Pas de Q -waarden * aan om de scherpte van de reactie van het filter te regelen.

* * Experimenteer met winst en fase * om het effect te verfijnen.

Voorbeeldcode (python, met behulp van de Scipy -bibliotheek)

`` `Python

import numpy als NP

van Scipy Import -signaal

Definieer filterparameters

Zero_freq =1000 # Hertz

pole_freq =1000 # Hertz

het filter maken

SOS =Signal.ZPK2SOS ([Zero_freq], [pole_freq], 1)

Filter =Signal.SosfiltFilt (SOS, NP.arange (100))

Pas het filter

toe

gefilterd_signal =signaal.filtfilt (filter, signaal, padtype ='constant')

`` `

belangrijke overwegingen

* Frequentierespons: De frequentierespons van het filter heeft een "inkeping" op de nulfrequentie en een "piek" bij de poolfrequentie.

* Q-factor: Dit bepaalt de scherpte van de piek en inkeping.

* stabiliteit: Zorg ervoor dat de paal zich in de linker helft van het S-vlak bevindt voor stabiliteit.

toepassingen in de praktijk

* Audio -egalisatie: Het zero-pol-filter wordt gebruikt om zich te richten op specifieke frequenties en de tonale balans van audiosignalen te wijzigen.

* Toon vormgeven: Het creëren van unieke timbres door bepaalde frequentiebanden te benadrukken of te verzwakken.

* Audio -effecten: Gebruikt in audio -effecten zoals fasers en kamfilters.

Laat het me weten als u meer gedetailleerde informatie wilt over specifieke aspecten van nul-pole filtering of als u een bepaald use case in gedachten hebt. Ik kan meer op maat gemaakte begeleiding geven!