c - 我的低通滤波器有什么问题？

Question

我有一个整数样本数组，范围从 32766 到 -32767。在尝试创建包络检测器的过程中，我编写了一个低通滤波器，但它似乎并没有起到作用。请记住，我正在尝试一次过滤整个阵列(无缓冲区)。

这不是流式传输，而是应用于录制的音频以供以后播放。它是用 C 编写的。示例截止参数为 0.5。

void lopass(int *input, float cutoff, int *output) 
{

float sample = 0;

for (int i=1 ; i < (1430529-10); i++) // we will go through all except the last 10 samples 
{
    for (int j = i; j < (i+10); j++) { // only do this for a WINDOW of a hundred samples

        float _in = (float)input[j];
        float _out = (float)output[j-1];

         sample = (cutoff * _in) + (32766 - (32766*cutoff)) * _out;

    }

    output[i] = (int)sample;
}

}

我想我会在一个包含 10 个样本的窗口上运行我的过滤语句。它不仅 super 慢，而且实际上作用不大，但似乎降低了整体振幅。\

如果您对如何正确执行此操作有任何意见或建议(或代码!)，那就太好了!

Answer 1

低通滤波器基本上是将多个值平均在一起的某种变体。这意味着至少在正常情况下，您的内部循环会累积一个值。很难从你的代码中猜测出确切的意图，但你最终会得到一些非常普遍的东西:

sample = 0;
for (int j=i; j<i+10; j++)
    sample += input[j];
output[i] = sample / 10;

就目前而言，这只是没有指定截止值——这意味着它有一个固定的(而且相当慢的)截止值曲线。截止值仅由窗口中的样本数控制。

要控制截止值，您(至少通常情况下)不会将所有输入值乘以相同的数量——这基本上只会修改比例因子。相反，您取一组样本(在您的例子中是 10 个)您想要应用的截止曲线，通过反向 FFT 运行它们，并获得一组 10 个系数。然后在循环中应用这些系数:

sample = 0;
for (j=0; j<10; j++)
   sample += input[i+j] * coefficients[j];
output[i] = sample;

窗口中的样本数通常不是设计过程的输入，而是输出。您首先指定截止频率(作为采样频率的一部分)和截止宽度，然后根据这些来计算必要的窗口大小。

计算系数的方法有很多种。然而，无论您如何计算它们，您通常都会按照这个一般顺序最终得到一些东西——累加窗口中样本的总和，每个样本乘以其各自的系数。

EE 时代相当不错 article几年前的过滤器设计。