서강대 고급전자회로 실험 - 실험 8. Digital Filter Design - 결과 보고서

소개

보고서에 matlab 코드까지 완벽하게 수록하였습니다.
코드와 보고서 모두 다른 족보를 참고하지않고 '직접' 만들었습니다.
직접 만들었기 때문에 많은 시간과 정성을 들인 완성도가 높은 보고서이며 내용에 대한 설명을 매우 자세하게 기술하였습니다.

목차

실험 1
1.1 다음의 filter를 제작하시오. Filter 제작이 잘 되었는지 frequency response를 그려서 확인하시오.
1) LPF : 0 ~ 1 kHz
2) BPF : 1 ~ 2 kHz
1.2 ‘She’곡의 10초 가량을 Load하시오. Load한 곡을 1000Hz 간격으로 0 Hz~5 kHz 주파수 대역을 분리해서 곡을 제작하고 각 주파수 대역의 주파수 특성 및 음향학적 특성을 분석하시오. 즉, 0 ~ 1 kHz, 1 ~ 2 kHz, 2 ~ 3 kHz, 3 ~ 4 kHz, 4 ~ 5 kHz의 주파수 성분을 분리해내어 소리를 들어보고 spectrogram을 그려보시오. 어떠한 특성이 있는지 기술하시오.(디지털 필터 이용)

실험 2. Lab 7의 두 번째 실험에서 제작한 작은별 곡(2,3,4차 하모닉 성분 포함)으로부터, 기저대역(fundamental), 2차 하모닉, 3차 하모닉, 4차 하모닉 성분만으로 된 4개의 곡을 제작하시오 (디지털 필터를 설계). 제작한 각각의 곡의 주파수 특성을 분석하시오.

실험 3. 실험 2에서 제작된 기저대역, 2차, 3차, 4차 하모닉 성분들을 합성하여 곡을 제작하시오. 이때 각 주파수 대역의 성분들을 합성하는 비율을 다르게 하면서 합성된 곡의 주파수 특성 및 음향학적 특성을 분석하시오.

본문내용

실험 1
1.1 다음의 filter를 제작하시오. Filter 제작이 잘 되었는지 frequency response를 그려서 확인하시오.
- LPF : 0 ~ 1 kHz
- BPF : 1 ~ 2 kHz

Filter를 제작하기 위해 FDAtool 함수를 이용하였다. Command 입력 창에 ‘fdatool’을 입력한 후 0~1kHz의 LPF를 제작하기 위하여 다음과 같이 설정해주었다.

Fs는 44.1kHz로 설정해주었고, Fpass는 1000Hz, Fstop은 1200Hz로 설정해주었다. 1000Hz까지는 통과시켜주고 그 이후로는 점점 감소하다가 1200Hz가 되면 –80dB가 되어 거의 통과하지 않도록 제작되었다. 이 filter의 frequency response는 다음과 같다.

위 magnitude response(dB)를 보면 1kHz에서는 0dB에 가깝다가 1.2kHz부터는 –80dB에 가까워지는 것을 알 수 있다. 다음은 phase response이다.

1kHz까지는 phase가 frequency에 비례한다. 이러한 linear phase filter는 주파수에 비례하여 위상을 변화시키는 필터로, 파형을 바꾸지 않고 시간 지연만을 가져온다.

참고자료

· 고급전자회로실험 8주차 강의자료