[发明专利]数字滤波器及其设计方法、音频信号处理系统及存储介质

说明书

提供了一种数字滤波器及其设计方法、音频信号处理系统及存储介质，其中，所述数字滤波器减少与输入数据序列相对应的信号的DC分量，并且在截止频率F₀为ω₀/2π以及Q值为Q的情况下，数字滤波器的传递函数H(s)被表示为：。

技术领域

本发明涉及一种数字滤波器、音频信号处理系统、数字滤波器的设计方法及存储介质。

背景技术

已知用于利用诸如FIR滤波器或IIR滤波器等的数字滤波器来处理音频信号的技术(例如，参见专利文献1、即日本特开2018-97598)。另外，已知利用数字滤波器来减少直流分量的技术。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在设计在减少直流分量的同时使音频信号带的频率分量通过的滤波器的传统技术中，存在增益特性和相位特性可能不平坦的问题。

本发明集中于这一点，并且其目的是提供能够使增益特性和相位特性平坦的数字滤波器。

用于解决问题的方案

本发明的第一方面提供了一种数字滤波器，用于减少与输入数据序列相对应的信号的DC分量，并且在截止频率F₀为ω₀/2π且Q值为Q的情况下，所述数字滤波器的传递函数H(s)被表示为：

所述截止频率F₀具有等于3Hz或更小的值，以及所述截止频率F₀处的增益具有等于0.3dB或更小的值，下式所表示的滤波器系数可以是预先确定的：

所述截止频率F₀的值可以在0.3Hz至0.9Hz的范围内。

所述传递函数H(s)的Q值可以具有与所述截止频率F₀处的增益相对应的值。

所述传递函数H(s)的Q值可以具有在0.0001至0.1的范围内的值。

所述滤波器系数可以是预先确定的，使得分母的第一系数a(1)和分子的第一系数b(1)之间的差、分母的第二系数a(2)和分子的第二系数b(2)之间的差、以及分母的第三系数a(3)和分子的第三系数b(3)之间的差其中至少之一具有等于或大于预定值的值。

所述滤波器系数可以被确定为使得分母的第一系数a(1)和分子的第一系数b(1)之间的差、分母的第二系数a(2)和分子的第二系数b(2)之间的差、以及分母的第三系数a(3)和分子的第三系数b(3)之间的差其中至少之一具有直至小数点后十位数字的不为零的值。

本发明的第二方面提供一种音频信号处理系统，包括：音频输入装置，用于输出输入声音作为音频信号；以及数字滤波器，用于对所述音频输入装置输出的音频信号进行滤波处理，其中，所述数字滤波器减少输入数据序列所指示的所述音频信号的DC分量，并且在截止频率F₀为ω₀/2π且Q值为Q的情况下，所述数字滤波器的传递函数H(s)可以被表示为：

本发明的第三方面提供一种数字滤波器的设计方法，所述数字滤波器用于减少与输入数据序列相对应的信号的DC分量，所述设计方法包括：接收截止频率F₀(＝ω₀/2π)的设置；接收与所述截止频率F₀处的增益相对应的Q值的设置；以及在与所述增益相对应的Q值为Q的情况下，计算从被表示为式(4)的传递函数变换得到的被表示为式(5)的表达式的滤波器系数：