11、图形均衡器与峰值节目表计项目解析

图形均衡器与峰值节目表计项目解析

1. 图形均衡器理论

在实现基于 FIR 的多频段均衡器时，并行实现方式会随着频段数量的增加而使 DSP 算法的计算复杂度大幅上升，最终可能无法满足实时处理的要求。例如，从 5 频段扩展到 M 频段，增加额外的并行滤波器会导致计算量剧增。

为了解决这个问题，可以考虑计算一个等效滤波器。因为并行滤波器的增益通常不会频繁改变，所以可以先计算出一个等效滤波器，然后实现这个单一滤波器，而不是对 M 个并行滤波器的输出进行求和。以一个 31 频段的音频均衡器为例，如果各个滤波器的增益控制只是偶尔调整，通过计算等效滤波器，可以将 DSP 实现的计算复杂度降低近 31 倍。

1.1 31 频段单声道音频均衡器

一个 31 频段单声道音频均衡器的中心频率分别为 20、25、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000 和 20000 Hz，这些频率构成了 1/3 倍频程间隔的频段。一个等效的立体声均衡器会为左右声道提供相同但独立的频段。

1.2 流程图

graph LR
    A[输入音频信号] --> B[多个并行滤波器]
    B --> C{计算等效滤波器?}
    C -- 是 --> D[等效滤波器]
    C -- 否 --> E[并行滤波器输出求和]
    D --> F[输出音