本發(fā)明涉及數(shù)字信號處理技術領域，具體涉及一種數(shù)字濾波器設計裝置和方法。

背景技術：

數(shù)字濾波器是由數(shù)字乘法器、加法器和延時單元組成的一種算法或裝置。數(shù)字濾波器的功能是對輸入離散信號的數(shù)字代碼進行運算處理，以達到改變信號頻譜的目的。近年來主動降噪技術得到了高速的發(fā)展，在耳機上的應用也越來越多。主動降噪耳機可有效降低外界噪聲，如飛機噪聲、地鐵噪聲、空調噪聲等環(huán)境噪聲，主動降噪中一個比較關鍵的技術就是用于降噪的數(shù)字濾波器，現(xiàn)有大多數(shù)主動降噪耳機濾波器設計使用的還是模擬技術，需要搭建復雜的模擬電路。隨著技術的發(fā)展，數(shù)字技術開始逐漸應用于主動降噪領域，復雜的模擬濾波器開始被數(shù)字濾波器取代。

現(xiàn)有的數(shù)字濾波器設計方法有兩種，一種是通過DSP(Digital Signal Processing，數(shù)字信號處理芯片)自帶的設計工具進行設計，這種設計起來比較簡單，但是設計出的數(shù)字濾波器僅僅能在特定DSP中使用，具體的濾波器參數(shù)無法看到，僅能看到一條濾波器響應曲線，且不能保存導出；另一種是通過商業(yè)數(shù)學軟件MATLAB中專門的濾波器工具箱進行設計，這種是比較通用的方法，在設計降噪濾波器方面與DSP自帶的設計工具相比較復雜，需要較高的專業(yè)知識。此外，不管哪一種方法都無法將測試得到的目標曲線導入進行實時的對比觀察，需要在設計好濾波器以后借助其他軟件畫出設計濾波器和目標濾波器的響應曲線進行對比，不斷重復此過程，直至達到兩者接近，設計過程非常繁瑣。

由此可見，現(xiàn)有的數(shù)字濾波器設計方案至少存在如下缺點：

1、數(shù)字濾波器的設計方法通常借助模擬濾波器的公式進行計算，需對模擬電路熟悉，對于沒有模擬電路背景的設計者來說設計數(shù)字濾波器比較困難。

2、無法將測試得到的目標曲線導入進行實時的對比觀察，不直觀并且設計過程非常繁瑣。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種數(shù)字濾波器的設計裝置和方法，以解決現(xiàn)有數(shù)字濾波器設計方案對設計人員專業(yè)水平要求高，設計過程非常繁瑣的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種數(shù)字濾波器的設計裝置，該裝置包括：輸入模塊、計算模塊和顯示模塊；

輸入模塊，用于接收用戶的導入指令，根據(jù)導入指令導入預先測試得到的數(shù)字濾波器目標響應曲線數(shù)據(jù)，并將目標響應曲線數(shù)據(jù)發(fā)送給計算模塊，以及接收用戶輸入的數(shù)字濾波器類型和設計參數(shù)值，將數(shù)字濾波器類型和設計參數(shù)值發(fā)送給計算模塊；

計算模塊，用于接收用戶的計算指令，根據(jù)計算指令將目標響應曲線數(shù)據(jù)繪制成目標響應曲線后發(fā)送給顯示模塊，以及利用數(shù)字濾波器類型對應的濾波器設計算法對設計參數(shù)值進行計算，得到數(shù)字濾波器當前響應曲線數(shù)據(jù)，將當前響應曲線數(shù)據(jù)繪制成當前響應曲線后發(fā)送給顯示模塊；

顯示模塊，用于接收并顯示當前響應曲線和目標響應曲線，供用戶實時對比當前響應曲線是否符合目標響應曲線。

可選地，目標響應曲線包括目標幅度響應曲線和目標相位響應曲線，當前響應曲線包括當前幅度響應曲線和當前相位響應曲線；

顯示模塊，具體用于將目標幅度響應曲線與當前幅度響應曲線顯示在一幅圖中，同時將目標相位響應曲線與當前相位響應曲線顯示在另一幅圖中供用戶實時對比。

可選地，輸入模塊，還用于接收用戶根據(jù)當前響應曲線與目標響應曲線的差異輸入的調整后的設計參數(shù)值，將調整后的設計參數(shù)值發(fā)送給計算模塊；

計算模塊，還用于根據(jù)調整后的設計參數(shù)值調整當前響應曲線數(shù)據(jù)，并更新當前響應曲線后發(fā)送給顯示模塊，使顯示模塊顯示更新后的當前響應曲線。

可選地，該裝置進一步包括：保存模塊，

保存模塊，用于接收用戶在當前響應曲線符合目標響應曲線時輸入的第一保存指令和第二保存指令，根據(jù)所述第一保存指令將當前響應曲線對應的二階數(shù)字濾波器參數(shù)值保存到預定文件中以便導出到數(shù)字處理器芯片中，根據(jù)所述第二保存指令將當前響應曲線的響應曲線數(shù)據(jù)保存到預定文件中。

可選地，目標響應曲線為一個高階數(shù)字濾波器的響應曲線，當前響應曲線為對應高階數(shù)字濾波器的多個級聯(lián)二階數(shù)字濾波器的響應曲線；

顯示模塊，還用于以表格形式顯示二階數(shù)字濾波器參數(shù)及其參數(shù)值；

顯示模塊，還用于顯示多個下拉菜單控件，多個設計參數(shù)的輸入框控件以及多個指令控件；

輸入模塊，具體用于通過下拉菜單控件接收用戶選擇輸入的二階數(shù)字濾波器的類型，通過輸入框控件接收用戶輸入的設計參數(shù)的值，以及通過導入指令控件導入預先測試得到的數(shù)字濾波器目標響應曲線數(shù)據(jù)；

計算模塊，具體用于通過計算指令控件將目標響應曲線數(shù)據(jù)繪制成目標響應曲線，以及利用數(shù)字濾波器類型對應的濾波器設計算法對設計參數(shù)值進行計算得到數(shù)字濾波器當前響應曲線數(shù)據(jù)，將當前響應曲線數(shù)據(jù)繪制成當前響應曲線；

保存模塊，具體用于通過第一保存指令控件將當前響應曲線對應的二階數(shù)字濾波器參數(shù)值保存到預定文件中以便導出到數(shù)字處理器芯片中，通過第二保存指令控件將當前響應曲線的響應曲線數(shù)據(jù)保存到預定文件中。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種數(shù)字濾波器設計方法，該方法包括：

接收用戶的導入指令，根據(jù)導入指令導入預先測試得到的數(shù)字濾波器目標響應曲線數(shù)據(jù)，以及接收用戶輸入的數(shù)字濾波器類型和設計參數(shù)值；

接收用戶的計算指令，根據(jù)計算指令將目標響應曲線數(shù)據(jù)繪制成目標響應曲線，以及利用數(shù)字濾波器類型對應的濾波器設計算法對設計參數(shù)值進行計算，得到數(shù)字濾波器當前響應曲線數(shù)據(jù)，將當前響應曲線數(shù)據(jù)繪制成當前響應曲線；

顯示當前響應曲線和目標響應曲線，供用戶實時對比當前響應曲線是否符合目標響應曲線。

可選地，目標響應曲線包括目標幅度響應曲線和目標相位響應曲線，當前響應曲線包括當前幅度響應曲線和當前相位響應曲線；

顯示當前響應曲線和目標響應曲線包括：

將當前幅度響應曲線與目標幅度響應曲線顯示在一幅圖中，同時將當前相位響應曲線與目標相位響應曲線顯示在另一幅圖中。

可選地，接收用戶輸入的數(shù)字濾波器類型和設計參數(shù)值還包括：

接收用戶根據(jù)當前響應曲線與目標響應曲線的差異輸入的調整后的設計參數(shù)值；

根據(jù)當前響應曲線數(shù)據(jù)繪制當前響應曲線還包括：

根據(jù)調整后的設計參數(shù)值調整當前響應曲線數(shù)據(jù)，并更新當前響應曲線。

可選地，該方法還包括：

接收用戶在當前響應曲線符合目標響應曲線時輸入的第一保存指令和第二保存指令，根據(jù)第一保存指令將當前響應曲線對應的二階數(shù)字濾波器參數(shù)值保存到預定文件中以便導出到數(shù)字處理器芯片中，根據(jù)第二保存指令將當前響應曲線的響應曲線數(shù)據(jù)保存到預定文件中。

可選地，目標響應曲線為一個高階數(shù)字濾波器的響應曲線，當前響應曲線為對應高階數(shù)字濾波器的多個級聯(lián)二階數(shù)字濾波器的響應曲線，

該方法還包括：以表格形式顯示二階數(shù)字濾波器參數(shù)和參數(shù)值，以及顯示多個下拉菜單控件，多個設計參數(shù)輸入框控件，多個指令控件；

接收用戶輸入的數(shù)字濾波器類型和設計參數(shù)的值包括：

通過下拉菜單控件接收用戶選擇輸入的二階數(shù)字濾波器的類型，通過輸入框控件接收用戶輸入的設計參數(shù)的值，以及通過導入指令控件導入預先測試得到的數(shù)字濾波器目標響應曲線數(shù)據(jù)；

接收用戶的計算指令，根據(jù)計算指令將目標響應曲線數(shù)據(jù)繪制成目標響應曲線，以及利用數(shù)字濾波器類型對應的濾波器設計算法對設計參數(shù)值進行計算，得到數(shù)字濾波器當前響應曲線數(shù)據(jù)，將當前響應曲線數(shù)據(jù)繪制成當前響應曲線包括：

通過計算指令控件將目標響應曲線數(shù)據(jù)繪制成目標響應曲線，以及利用數(shù)字濾波器類型對應的濾波器設計算法對設計參數(shù)值進行計算，得到數(shù)字濾波器當前響應曲線數(shù)據(jù)，將當前響應曲線數(shù)據(jù)繪制成當前響應曲線；

接收用戶在當前響應曲線符合目標響應曲線時輸入的第一保存指令和第二保存指令包括：

通過第一保存指令控件將當前響應曲線對應的二階數(shù)字濾波器參數(shù)值保存到預定文件中以便導出到數(shù)字處理器芯片中，通過第二保存指令控件將當前響應曲線的響應曲線數(shù)據(jù)保存到預定文件中。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明實施例的這種數(shù)字濾波器設計裝置和方法，一方面，提供了目標濾波器響應曲線的導入功能使得目標濾波器響應曲線與當前設計的數(shù)字濾波器響應曲線的實時對比成為可能。另一方面，本發(fā)明實施例提供了顯示功能，通過顯示目標濾波器響應曲線和當前設計的數(shù)字濾波器響應曲線供用戶對比，避免了再通過另外的軟件繪制當前設計的數(shù)字濾波器和目標濾波器的響應曲線進行對比導致的設計過程的繁瑣，從而簡化了設計步驟。并且，通過顯示數(shù)字濾波器類型、設計參數(shù)供用戶輸入和查看，使得設計人員每次設計數(shù)字濾波器時，都能直觀的看到設計參數(shù)和當前設計的數(shù)字濾波器響應曲線與目標濾波器響應曲線的差異，大大降低了對設計人員專業(yè)水平的要求，節(jié)省了數(shù)字濾波器的設計時間，縮短了數(shù)字濾波器的設計周期。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個實施例的一種數(shù)字濾波器設計裝置的結構框圖；

圖2是本發(fā)明一個實施例的一種數(shù)字濾波器設計裝置的界面示意圖；

圖3是本發(fā)明一個實施例的一種數(shù)字濾波器設計方法的流程示意圖；

圖4是本發(fā)明另一個實施例的一種數(shù)字濾波器設計方法的流程示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的設計構思是：針對現(xiàn)有數(shù)字濾波器設計過程繁瑣，對設計人員專業(yè)水平要求高的問題，提供了一種數(shù)字濾波器設計裝置和方法，通過提供導入功能，方便將測試得到的目標響應曲線導入；通過提供顯示功能供用戶查看數(shù)字濾波器類型、設計參數(shù)，并同時顯示當前設計的數(shù)字濾波器的響應曲線與導入的目標響應曲線供設計人員對比，簡化了IIR數(shù)字濾波器的設計步驟，降低了對設計人員專業(yè)水平的要求。

實施例一

圖1是本發(fā)明一個實施例的一種數(shù)字濾波器設計裝置的結構框圖，參見圖1，該數(shù)字濾波器設計100裝置包括：輸入模塊101、計算模塊102和顯示模塊103；

輸入模塊101，用于接收用戶的導入指令，根據(jù)導入指令導入預先測試得到的數(shù)字濾波器目標響應曲線數(shù)據(jù)，并將目標響應曲線數(shù)據(jù)發(fā)送給計算模塊102，以及接收用戶輸入的數(shù)字濾波器類型和設計參數(shù)值，將數(shù)字濾波器類型和設計參數(shù)值發(fā)送給計算模塊102；

計算模塊102，用于接收用戶的計算指令，根據(jù)計算指令將目標響應曲線數(shù)據(jù)繪制成目標響應曲線后發(fā)送給顯示模塊103，以及利用數(shù)字濾波器類型對應的濾波器設計算法對設計參數(shù)值進行計算，得到數(shù)字濾波器當前響應曲線數(shù)據(jù)，將當前響應曲線數(shù)據(jù)繪制成當前響應曲線后發(fā)送給顯示模塊103；

顯示模塊103，用于接收并顯示當前響應曲線和目標響應曲線，供用戶實時對比當前響應曲線是否符合目標響應曲線。

通過圖1所示的數(shù)字濾波器設計裝置，只需要用戶在顯示模塊提供的顯示界面輸入數(shù)字濾波器類型和設計參數(shù)值，并輸入計算指令，計算模塊就會根據(jù)用戶的輸入的設計參數(shù)值和預先設定的數(shù)字濾波器算法行計算，得到當前設計的數(shù)字濾波器并繪制當前數(shù)字濾波器響應曲線，由此可見，本實施例的數(shù)字濾波器設計裝置不需要用戶具備較高的專業(yè)水平。另外，通過導入目標響應曲線并將目標響應曲線和當前數(shù)字濾波器響應曲線同時顯示，從而方便用戶直觀的，實時的，對比當前設計的數(shù)字濾波器是否符合目標濾波器，避免了再由其他軟件繪制曲線對比導致的繁瑣的設計過程，簡化了設計步驟，提高了產品的用戶體驗。

實施例二

這里提供的一個具體應用場景是：根據(jù)已有的聲學結構及器件測試得到主動降噪耳機中用于降噪的IIR數(shù)字濾波器目標響應曲線，然后利用數(shù)字濾波器目標響應曲線通過本發(fā)明實施例的技術方案設計IIR數(shù)字濾波器，然后可將設計好的IIR數(shù)字濾波器導入到數(shù)字處理器芯片DSP中使用，進而實現(xiàn)主動降噪耳機的降噪效果。

圖2是本發(fā)明一個實施例的一種數(shù)字濾波器設計裝置的界面示意圖，參見圖2，本實施例中，是以應用于主動降噪耳機中為例對IIR(Infinite Impulse Response，無限脈沖響應)數(shù)字濾波器的設計及其應用進行示意性說明。但是，本發(fā)明實施例的方案不限于應用到主動降噪耳機中，也不限于設計IIR數(shù)字濾波器，也可以用于設計FIR(Finite Impulse Response有限脈沖沖激響應)濾波器。本領域技術人員可以明了，設計FIR濾波器時，所使用的濾波器類型、濾波器參數(shù)以及濾波器曲線等與圖2中所示出的設計IIR濾波器時濾波器類型、參數(shù)和曲線等有所不同，應根據(jù)實際需要進行界面設計。

以下結合圖2所示的具體界面對本發(fā)明實施例的數(shù)字濾波器設計裝置的工作過程進行說明。

參見圖2，圖2中以表格26形式顯示了二階數(shù)字濾波器參數(shù)及其參數(shù)值；需要說明的是，26中示意出了四個級聯(lián)的二階數(shù)字濾波器參數(shù)及其參數(shù)值(如，參數(shù)B0、B1、B2)。由于主動降噪耳機中降噪濾波器較復雜，一般都是高階IIR濾波器，但是高階濾波器在數(shù)字信號處理器芯片DSP中占用資源高，實際設計時通常將高階濾波器轉化為多個二階濾波器級聯(lián)的形式。本實施例中目標響應曲線是一個八階的數(shù)字濾波器的響應曲線，當前響應曲線為對應八階數(shù)字濾波器的四個級聯(lián)二階數(shù)字濾波器的響應曲線。

參見圖2，圖2中還顯示了多個下拉菜單控件，如虛框23所示，23中示意出了四個下拉菜單控件，每個下拉菜單控件都包含有多種數(shù)字濾波器類型，現(xiàn)有的設計軟件基本只有三種濾波器類型可供選擇：峰值Peak濾波器、低頻Low Shelf濾波器、高頻High Shelf濾波器，本實施例中除這三種外還加入了低通Low Pass濾波器和高通High Pass濾波器兩種類型，設計自由度更大。

圖2中示意出了多個設計參數(shù)的輸入框控件，如虛框24和25所示，在24中示意出了四種設計參數(shù)，分別為F(即頻率參數(shù))、Q(品質因數(shù))、Boost(簡單來講就是響應曲線最高點到最低點的增益值)、Gain(響應曲線的整體增益參數(shù))；具體的，通過參數(shù)F可調整設計濾波器的中心頻率，參數(shù)Q可改變響應曲線過渡帶寬度，參數(shù)Boost可調整最高點到最低點的增益值，參數(shù)Gain可調整整體增益值。在25中示意出了本實施例中數(shù)字濾波器曲線幅度的最大值輸入框控件和最小值輸入框控件，相位的最大值輸入框控件和最小值輸入框控件，增益的最大值輸入框控件和最小值輸入框控件。需要說明的是，25所示輸入框控件的作用只是改變曲線顯示時顯示坐標的范圍，而不是改變?yōu)V波器的參數(shù)。舉例而言，25中示意的相位響應曲線顯示的最小值為-150，最大值為100，這里的-150，100代表22中曲線顯示時坐標系中垂直坐標軸上的坐標值。

圖2中還顯示了多個指令控件，如，導入指令控件20，計算指令控件27，用于保存設計數(shù)字濾波器響應曲線數(shù)據(jù)的第二保存指令控件28，用于保存二階濾波器參數(shù)及其參數(shù)值第一保存指令控件29；

本實施例中，輸入模塊具體用于通過23所示的下拉菜單控件接收用戶選擇輸入的二階數(shù)字濾波器的類型，通過輸入框控件24、25接收用戶輸入的設計參數(shù)的值，以及通過導入指令控件20導入預先測試得到的數(shù)字濾波器目標響應曲線數(shù)據(jù)；計算模塊，具體通過計算指令控件27接收用戶輸入的計算指令并將目標響應曲線數(shù)據(jù)繪制成目標響應曲線，以及利用數(shù)字濾波器類型對應的濾波器設計算法對設計參數(shù)值進行計算得到數(shù)字濾波器當前響應曲線數(shù)據(jù)，將當前響應曲線數(shù)據(jù)繪制成當前響應曲線。

本實施例中，參見圖2，目標響應曲線包括目標幅度響應曲線和目標相位響應曲線，當前響應曲線包括當前幅度響應曲線和當前相位響應曲線；顯示模塊，具體用于將目標幅度響應曲線與當前幅度響應曲線顯示在一幅圖中，同時將目標相位響應曲線與當前相位響應曲線顯示在另一幅圖中供用戶實時對比。在圖2中21所示的部分是目標幅度響應曲線和當前幅度響應曲線這兩條曲線的對比示意，22所示的部分是目標相位響應曲線和當前相位響應曲線這兩條曲線的對比示意。

需要說明的是，現(xiàn)有技術中數(shù)字濾波器設計方案無法導入目標濾波器響應曲線，顯示目標濾波器相位曲線更無從談起。而由于應用到主動降噪耳機中的數(shù)字濾波器對相位要求非常高，幅度上很小的差異(即設計濾波器與目標濾波器幅度上較小的差異)反映到相位上差異也較大，本發(fā)明實施例通過將目標濾波器的幅度、相位響應曲線和當前設計的濾波器幅度、相位響應曲線分別同時顯示，這樣在調整幅度的同時可以觀察相位是否滿足需求，從而保證設計出的數(shù)字濾波器能夠應用到主動降噪耳機中，實現(xiàn)降噪效果。

本實施例中，輸入模塊，還用于接收用戶根據(jù)當前響應曲線與目標響應曲線的差異輸入的調整后的設計參數(shù)值，將調整后的設計參數(shù)值發(fā)送給計算模塊；計算模塊，還用于根據(jù)調整后的設計參數(shù)值調整當前響應曲線數(shù)據(jù)，并更新當前響應曲線后發(fā)送給顯示模塊，使顯示模塊顯示更新后的當前響應曲線。

參見圖2，舉例而言，第一個二階數(shù)字濾波器(即23中第一排所示的下拉菜單控件中的濾波器)的F值當前為2734.5，經過對比后發(fā)現(xiàn)不符合目標濾波器響應曲線，可將F值調整為2736.0。實際設計過程中，設計人員可能會對當前設計的數(shù)字濾波器進行多次調整才最終得到符合目標的數(shù)字濾波器。

現(xiàn)有技術中，用戶每次調整設計參數(shù)的值后都需要通過另外的軟件畫出調整后的數(shù)字濾波器的響應曲線和目標濾波器的響應曲線然后進行對比，每一次調整參數(shù)，都需要重新繪制設計的數(shù)字濾波器響應曲線和目標響應曲線進行對比，直到符合目標的數(shù)字濾波器為止，設計過程非常繁瑣。而通過本實施例，用戶每次調整參數(shù)后，計算模塊都能夠根據(jù)調整后的參數(shù)和算法公式得到所需的響應曲線并更新數(shù)字濾波器響應曲線后發(fā)送給顯示模塊，從而顯示模塊可以直接顯示出調整后的數(shù)字濾波器響應曲線，供用戶對比本次調整是否符合目標，如此，大大簡化了設計過程，提高了數(shù)字濾波器設計的工作效率。

本實施例中數(shù)字濾波器設計裝置進一步包括：保存模塊(參見圖2中示出的第二保存指令控件28和第一保存指令控件29)，用于接收用戶在當前響應曲線符合目標響應曲線時輸入的第一保存指令和第二保存指令，根據(jù)第一保存指令將當前響應曲線對應的二階數(shù)字濾波器參數(shù)值保存到預定文件中以便導出到數(shù)字處理器芯片中，根據(jù)第二保存指令將當前響應曲線的響應曲線數(shù)據(jù)保存到預定文件中。具體的，保存模塊通過第一保存指令控件29將當前響應曲線對應的二階數(shù)字濾波器參數(shù)值保存到預定文件中以便導出到數(shù)字處理器芯片中，通過第二保存指令控件28將當前響應曲線的響應曲線數(shù)據(jù)保存到預定文件中。

需要強調的是，本實施例的裝置用于設計數(shù)字濾波器，數(shù)字濾波器設計完成后通過保存和自由導出功能，可將符合數(shù)字濾波器目標響應曲線數(shù)據(jù)保存下來，以方便將符合數(shù)字濾波器目標響應曲線的二階數(shù)字濾波器參數(shù)值導出到DSP中實現(xiàn)降噪效果。如此，增強了設計的數(shù)字濾波器的可移植性。由于現(xiàn)有技術中數(shù)字濾波器設計方案需要在每個DSP單獨設計數(shù)字濾波器，一個DSP中設計完成的數(shù)字濾波器只能在一個DSP中使用而不能導出到其他的DSP中，設計過程費時費力。本發(fā)明實施例的數(shù)字濾波器設計裝置大大提高了數(shù)字濾波器的移植性，只需要一次設計即可移植到多個DSP中應用，所以設計的數(shù)字濾波器具有較強的移植性。

實施例三

本發(fā)明還提供了與前述實施例中的數(shù)字濾波器設計裝置屬于同一個發(fā)明構思的數(shù)字濾波器設計方法，圖3是本發(fā)明一個實施例的一種數(shù)字濾波器設計方法的流程示意圖，參見圖3，該數(shù)字濾波器設計方法包括如下步驟：

步驟S31，接收用戶的導入指令，根據(jù)所述導入指令導入預先測試得到的數(shù)字濾波器目標響應曲線數(shù)據(jù)，以及接收用戶輸入的數(shù)字濾波器類型和設計參數(shù)值；

步驟S32，接收用戶的計算指令，根據(jù)所述計算指令將所述目標響應曲線數(shù)據(jù)繪制成目標響應曲線，以及利用所述數(shù)字濾波器類型對應的濾波器設計算法對設計參數(shù)值進行計算，得到數(shù)字濾波器當前響應曲線數(shù)據(jù)，將當前響應曲線數(shù)據(jù)繪制成當前響應曲線；

步驟S33，顯示當前響應曲線和目標響應曲線，供用戶實時對比當前響應曲線是否符合目標響應曲線。

步驟S31中的目標響應曲線包括目標幅度響應曲線和目標相位響應曲線，當前響應曲線包括當前幅度響應曲線和當前相位響應曲線；步驟S33，顯示當前響應曲線和目標響應曲線包括：將當前幅度響應曲線與目標幅度響應曲線顯示在一幅圖中，同時將當前相位響應曲線與目標相位響應曲線顯示在另一幅圖中。

本實施例中，步驟S31接收用戶輸入的數(shù)字濾波器類型和設計參數(shù)值還包括：接收用戶根據(jù)當前響應曲線與目標響應曲線的差異輸入的調整后的設計參數(shù)值；步驟S32根據(jù)當前響應曲線數(shù)據(jù)繪制當前響應曲線還包括：根據(jù)調整后的設計參數(shù)值調整當前響應曲線數(shù)據(jù)，并更新當前響應曲線。

本實施例中，圖3所示方法還包括：接收用戶在當前響應曲線符合目標響應曲線時輸入的第一保存指令和第二保存指令，根據(jù)第一保存指令將當前響應曲線對應的二階數(shù)字濾波器參數(shù)值保存到預定文件中以便導出到數(shù)字處理器芯片中，根據(jù)第二保存指令將當前響應曲線的響應曲線數(shù)據(jù)保存到預定文件中。

本實施例中的目標響應曲線為一個高階數(shù)字濾波器的響應曲線(例如，八階數(shù)字濾波器)，當前響應曲線為對應高階數(shù)字濾波器的多個級聯(lián)二階數(shù)字濾波器的響應曲線，

圖3所示的方法還包括：以表格形式顯示二階數(shù)字濾波器參數(shù)和參數(shù)值，以及顯示多個下拉菜單控件，多個設計參數(shù)輸入框控件，多個指令控件；

步驟S31，接收用戶輸入的數(shù)字濾波器類型和設計參數(shù)的值包括：通過下拉菜單控件接收用戶選擇輸入的二階數(shù)字濾波器的類型，通過輸入框控件接收用戶輸入的設計參數(shù)的值，以及通過導入指令控件導入預先測試得到的數(shù)字濾波器目標響應曲線數(shù)據(jù)；

步驟S32，接收用戶的計算指令，根據(jù)計算指令將目標響應曲線數(shù)據(jù)繪制成目標響應曲線，以及利用數(shù)字濾波器類型對應的濾波器設計算法對設計參數(shù)值進行計算，得到數(shù)字濾波器當前響應曲線數(shù)據(jù)，將當前響應曲線數(shù)據(jù)繪制成當前響應曲線包括：通過計算指令控件將目標響應曲線數(shù)據(jù)繪制成目標響應曲線，以及利用數(shù)字濾波器類型對應的濾波器設計算法對設計參數(shù)值進行計算，得到數(shù)字濾波器當前響應曲線數(shù)據(jù)，將當前響應曲線數(shù)據(jù)繪制成當前響應曲線；

接收用戶在當前響應曲線符合目標響應曲線時輸入的第一保存指令和第二保存指令包括：通過第一保存指令控件將當前響應曲線對應的二階數(shù)字濾波器參數(shù)值保存到預定文件中以便導出到數(shù)字處理器芯片中，通過第二保存指令控件將當前響應曲線的響應曲線數(shù)據(jù)保存到預定文件中。

由上可知，通過圖3所示的方法，可使沒有任何電路背景及濾波器設計背景的用戶快速設計出符合要求的數(shù)字濾波器，省掉了很多繁瑣的計算、設計過程。濾波器類型直觀，僅需輸入幾個參數(shù)，便可實時觀察當前設計的數(shù)字濾波器與目標濾波器的差別，方便快捷，可大幅縮短濾波器設計周期。并且二階濾波器的參數(shù)及其參數(shù)值可保存并自由導出，具有很好的移植性，不再受特定DSP編程軟件限制。

實施例四

圖4是本發(fā)明另一個實施例的一種數(shù)字濾波器設計方法的流程示意圖，參見圖4，本實施例中數(shù)字濾波器設計方法包括如下步驟：

步驟S41，導入預先測試得到的目標濾波器的響應曲線數(shù)據(jù)；

現(xiàn)有的濾波器設計軟件都是比較通用的，一般設計濾波器時也不會有具體的目標曲線，只是一個大體的要求，不斷修改去接近要求。主動降噪耳機中用于降噪的IIR數(shù)字濾波器是可以通過測試計算得到一條目標曲線，同時降噪濾波器對相位要求比較高，所以將目標曲線數(shù)據(jù)導入進行實時對比可大幅提高工作效率。

步驟S42，接收用戶根據(jù)顯示的目標濾波器的形狀，選擇輸入的合適的濾波器類型并調整參數(shù)，具體的，F(xiàn)可調整濾波器中心頻率，Q可改變過渡帶寬度，Boost簡單來講就是最高點到最低點的增益值，Gain為整體增益值；以及，接收用戶輸入的計算指令控件(即接收用戶通過點擊Calculate控件輸入的計算指令)根據(jù)輸入或調整后的設計參數(shù)值繪制當前設計好的濾波器幅度和相位響應曲線，

步驟S43，將目標濾波器的幅度和目標相位響應曲線與當前設計的數(shù)字濾波器的幅度和相位響應曲線分別同時顯示，供用戶實時對比；

實時對比的實現(xiàn)是通過將目標曲線導入到軟件中，使其與設計得到的濾波器響應曲線在同一圖中顯示，每修改一次參數(shù)得到的當前濾波器響應曲線顯示更新，這樣就可以實時對比與目標濾波器的差距；

對主動降噪耳機的濾波器而言，幅度上很小的差別(即當前濾波器與目標濾波器幅度上的較小的差別)體現(xiàn)在相位上則差別較大，本實施例中同時顯示當前濾波器與目標濾波器幅度曲線與相位曲線，這樣調整幅度的同時也可以觀察相位的差異是否滿足需求，很好的兼顧濾波器的相位響應，以滿足主動降噪嚴格的相位要求。

步驟S44，供用戶判斷當前設計的數(shù)字濾波器是否符合目標，是則執(zhí)行步驟S45，否則返回步驟S42，重復執(zhí)行步驟S42-S44的設計過程，直到設計的濾波器符合要求為止；

步驟S45，當設計的數(shù)字濾波器符合目標濾波器時，接收用戶輸入的保存指令，保存數(shù)字濾波器參數(shù)和響應曲線數(shù)據(jù)，以便導入DSP中使用。這里保存的數(shù)字濾波器參數(shù)是符合目標數(shù)字濾波器的每個二階數(shù)字濾波器參數(shù)及其參數(shù)值(參見圖2中的26)，將這些二階數(shù)字濾波器的參數(shù)保存后以便后續(xù)導出使用。這里保存的響應曲線數(shù)據(jù)是當前設計的數(shù)字濾波器響應曲線數(shù)據(jù)，本實施例中之所以保存對應多個級聯(lián)二階濾波器響應曲線數(shù)據(jù)，是為了方便下次設計時查看，也就是說，下次再設計數(shù)字濾波器時，可以在本次設計的數(shù)字濾波器基礎上進行檢查和微調，進一步節(jié)省設計時間。

需要說明的是，本實施例中的數(shù)字濾波器設計方法是與前述數(shù)字濾波器設計裝置相對應的，因而本實施例中對數(shù)字濾波器設計方法實現(xiàn)步驟沒有描述的部分可以參見本發(fā)明前述實施例的相關說明，這里不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明實施例的數(shù)字濾波器設計裝置和方法，一方面，提供了目標濾波器響應曲線的導入功能使得目標濾波器響應曲線與當前設計的數(shù)字濾波器響應曲線的實時對比成為可能。另一方面，本發(fā)明實施例提供了顯示功能，通過顯示目標濾波器響應曲線和當前設計的數(shù)字濾波器響應曲線供用戶對比，避免了再通過另外的軟件繪制當前設計的數(shù)字濾波器和目標濾波器的響應曲線進行對比導致的設計過程的繁瑣，從而簡化了設計步驟。并且，通過顯示數(shù)字濾波器類型、設計參數(shù)供用戶輸入和查看，使得設計人員每次設計數(shù)字濾波器時，都能直觀的看到設計參數(shù)和當前設計的數(shù)字濾波器響應曲線與目標濾波器響應曲線的差異，大大降低了對設計人員專業(yè)水平的要求，節(jié)省了數(shù)字濾波器的設計時間，縮短了數(shù)字濾波器設計周期。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍內。