C语言源码的陷波器设计及调试总结

一 前记

音频信号处理中，限波器是一个常用的算法。这个算法难度不是很高，可用起来却坑很多。

二 源码解析

1 滤波器的核心函数，这里注意两点，一个是带宽不能太宽了，太宽了杀伤力太大了，容易出问题。另外一个就是滤波器的阶数非常重要，假如想滤波宽度尽量窄一些，那就阶数尽量高一些。

/************************************************************************
*  IIR陷波器(直接II型/典范型)
*  参数列表：
*        short ch:滤波通道，0-17
*        int   xn:滤波输入
*        float fnotch:陷波频率,Hz
*        float bw:    带宽,Hz(eg:50Hz±1Hz，BW=2Hz )    
*        float fs:    采样率,Hz
*        short init:  是否初始化陷波器（1:初始化,0:不初始化）
*  输出：
*        滤波输出(若ch超出范围，或者fs,bw,fnotch不合理，返回-1)
* 说明: 陷波器个数由ch决定，每个陷波器相互独立，因此需要单独初始化；
************************************************************************/
int AzIIRNotchFilter(short ch,int xn, float fnotch,float bw, float fs, short init)
{
    float y0;
    float Fn;
    float BW;

    if (ch<0 || ch>=AZ_CH_NUM)return -1;
    if (bw<=0 || fs<=0 || fnotch<=0 || fs<=fnotch*2 || fnotch-bw/2<=0)return -1;

    Fn = fnotch/(fs/2);
    BW = bw/(fs/2);
    if (init)
    {
        AzInitNotchByChannel(ch,Fn,BW);
    }

//     fNotchBuf[ch][0]=(float)xn*fCoefA[ch][0]-fCoefA[ch][1]*fNotchBuf[ch][1]-fCoefA[ch][2]*fNotchBuf[ch][2];
    fNotchBuf[ch][0]=(float)xn-fCoefA[ch][1]*fNotchBuf[ch][1]-fCoefA[ch][2]*fNotchBuf[ch][2];
    y0=fCoefB[ch][0]*fNotchBuf[ch][0]+fCoefB[ch][1]*fNotchBuf[ch][1]+fCoefB[ch][2]*fNotchBuf[ch][2];
    fNotchBuf[ch][2]=fNotchBuf[ch][1];
    fNotchBuf[ch][1]=fNotchBuf[ch][0];

    return (int)y0;
}

三 效果展示

一个1k的正玄波处理前如下所示：

 

 

过了这个滤波器之后如下所示：

 

这样看可以得出这个限波器还是非常有价值的。

四 总结备忘

1 限波期会影响音质，所以用的时候的原则就是尽量少用或者不用。