基于小波分解和IIR滤波器的最优均衡器设计

梁 彦，凌永权

（广东工业大学 信息工程学院，广东 广州 510000）

1 研究背景

均衡器是一种以补偿方式修补传输系统固有缺陷，减少传输系统对输入信号造成的失真的电子设备，通常通过一组滤波器以串联或者并联的方式实现［1］。均衡器可以显著提高音频的质量，因此被广泛应用于音乐会和广播等音频传输系统。

均衡器一般关注中心频率、带宽及增益3个重要特征。根据这3个特征是否可调，可将均衡器分为图示均衡器和参数均衡器两个类别［2］。通过预设图示均衡器滤波器组中每个滤波器的中心频率和带宽，使用者只需调整滤波器增益即可实现信号的均衡化，使用方便简单［3］；参数均衡器的每个滤波器的中心频率、带宽及增益都是可控的，使用灵活度更高，也能实现更高精度的均衡化，但使用者需要具备一定的专业知识［4-6］。由于使用简单、方便明了，图示均衡器被广泛应用于人们的日常生活［7］。

一般情况下，为了弥补精度上的不足，图示均衡器会将音频通频带切分为多个不同的频段，其中一个滤波器负责处理一个频段的均衡化［8］。例如，房间均衡器将音频通频带切分为32个频段［9］，意味着均衡器的每个滤波器的带宽都很窄，导致邻近频段滤波器之间相互干扰严重［3,10］。降低相互干扰的最直接方法是使用高阶FIR滤波器，但是这种情况下滤波器的阶数往往高达数千［1,5］。系统的时延与阶数成正比，因而使用高阶FIR滤波器会给系统带来时延高和设计过程计算量大的问题。……