[發(fā)明專利]一種解決均衡器定點(diǎn)化后出現(xiàn)頻率漂移的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201310633111.1
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN104682919A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁柯
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫華潤矽科微電子有限公司
• 主分類號: H03H17/02
• 分類號: H03H17/02
• 代理公司: 無錫互維知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32236
• 代理人: 龐聰雅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種特殊的數(shù)字濾波器，尤其是指如何解決均衡器定點(diǎn)化后出現(xiàn)頻率漂移的問題。

背景技術(shù)

由于均衡器（EQ）是一種特殊的濾波器，在數(shù)字領(lǐng)域，受成本及實(shí)現(xiàn)難度的影響，一般都由IIR濾波器完成。而IIR濾波器在輸入端要求輸出端的反饋，所以當(dāng)設(shè)計(jì)的EQ濾波器系數(shù)比較特殊時，即中心頻率比較低（例如小于100Hz），且幅頻曲線比較抖（如質(zhì)量因子Q>2）的時候，在定點(diǎn)化時就會出現(xiàn)很大的誤差。導(dǎo)致的結(jié)果是整段波形會疊加一段噪聲分量，從而造成頻率漂移。

對于一般的IIR濾波器，如果定點(diǎn)化之后發(fā)現(xiàn)有頻率漂移現(xiàn)象，一般是由系數(shù)精度不夠造成的，只要增加系數(shù)位寬即可。但是對于EQ濾波器，雖然結(jié)構(gòu)是IIR，但是因?yàn)闆Q定EQ特性的四個變量（中心頻率，采樣頻率，增益，質(zhì)量因子）組合很多，所以產(chǎn)生的系數(shù)也有很多組合，既有不會產(chǎn)生頻率漂移的情況，也有特殊的出現(xiàn)頻率漂移的情況。而在這種特殊的情況下，傳統(tǒng)的解決方案除了增加系數(shù)位寬，還必須對每個數(shù)據(jù)做四舍五入的定點(diǎn)，如果還達(dá)不到要求，必須要做動態(tài)位寬定點(diǎn)化。

對于EQ特殊系數(shù)的情況，傳統(tǒng)的解決方案并沒有針對EQ的特性下手，而只是采用一般的，通用的針對IIR濾波器精度不夠的一種方案。如果應(yīng)用這種通用的解決方案，不僅過程復(fù)雜，需增加大量計(jì)算，而且需要大量的寄存器存儲計(jì)算過程中的臨時變量，對于硬件電路來說，無疑會增加成本且降低效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種不但減少成本且提高效率的能解決均衡器定點(diǎn)化后出現(xiàn)頻率漂移的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種解決均衡器定點(diǎn)化后出現(xiàn)頻率漂移的方法，其步驟如下：第一步，根據(jù)濾波器有關(guān)音頻數(shù)據(jù)輸入和音頻數(shù)據(jù)輸出的計(jì)算公式設(shè)置若干個對應(yīng)包括輸入變量和反饋?zhàn)兞康呐R時變量，然后對所述濾波器有關(guān)音頻數(shù)據(jù)輸入和音頻數(shù)據(jù)輸出的計(jì)算公式中所有系數(shù)進(jìn)行定點(diǎn)化運(yùn)算，根據(jù)定點(diǎn)化位寬確定音頻數(shù)據(jù)輸出值的移位；第二步，增加所述反饋?zhàn)兞康奈粚?，使音頻數(shù)據(jù)輸出值繼續(xù)移位，同時更新臨時變量，對所述輸出值進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)償；第三步，對所述反饋?zhàn)兞窟M(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)，使輸出結(jié)果更加精確；第四步，若有音頻數(shù)據(jù)超出了指定的位寬，則需要將所述音頻數(shù)據(jù)壓縮在該位寬內(nèi)，最終輸出完成飽和處理。

本發(fā)明所述的解決均衡器定點(diǎn)化后出現(xiàn)頻率漂移的方法，考慮了EQ濾波器特殊系數(shù)的情況下，反饋?zhàn)兞克急戎卮蟮奶匦?，因此采取了增加反饋?zhàn)兞课粚挼姆椒ǎ绱艘詠恚粌H不再需要大量計(jì)算電路，而且省去了原來必須增加的系數(shù)位寬，不但成本低而且提高了工作效率。

附圖說明

圖1是濾波器的計(jì)算流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

請參考圖1所述濾波器的計(jì)算流程圖，若x[n]表示音頻數(shù)據(jù)的輸入，y[n]表示音頻數(shù)據(jù)的輸出，所述輸入x[n]與系數(shù)b0的積得到第一個數(shù)值、所述輸入x[n]的上一個數(shù)據(jù)x[n-1]與系數(shù)b1的積得到第二個數(shù)值以及所述輸入x[n-1]的上一個數(shù)據(jù)x[n-2]與系數(shù)b2的積得到第三個數(shù)值，所述輸出y[n]的上一個數(shù)據(jù)y[n-1]與系數(shù)a1的積得到第四個數(shù)值，所述輸出y[n-1]的上一個數(shù)據(jù)y[n-2]與系數(shù)a2的積得到第五個數(shù)值，上述所有數(shù)值的和就是輸出y[n]的數(shù)值，用公式表示如下：（其中，系數(shù)ak和bk是由EQ的采樣率、中心頻率、增益、量化因子這四個參數(shù)決定）。