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デジタルフィルタってなあに?
nを現在の時点、mをいくつ前の時点かを表す整数、IとJをそれぞれいくつ前の時点までさかのぼって過去の出力あるいは過去の入力が影響を及ぼすか、x(n)を入力、y(n)を出力とすると、次の式で表される
$${y(n)=-\sum_{m=1}^{I}a(m)y(n-m)+\sum_{m=0}^{J}b(m)x(n-m)}$$
つまりデジタルフィルタによって出力される信号というのは、過去の出力自身と、現在から過去の入力に影響を受けることを表す。
それぞれどれだけ影響力を持つか、どれだけ過去の時点の入出力が影響力を持つかは、a(m)やb(m)、I、Jによって決まる。
サウンドプログラミングではIとJにそれぞれ2を用いたバイクワッドフィルタがよく用いられる
理由は低域通過フィルタ(LPF: Low-Pass Filter)や高域通過フィルタ(HPF: High-Pass Filter)、帯域通過フィルタ(BPF: Band-Pass Filter)、帯域阻止フィルタ(BEF: Band-Eliminate Filter)といった基本のフィルタができることや、イコライザーやリバーブ、エコーといった必要十分な効果を掛けられて、かつ処理性能や安定性、音質を高く保てるため
(a)LPF、(b)HPF、(c)BPF、(d)BEFを図示すると次の通り
![](https://assets.st-note.com/img/1716699305302-A97aSKMb9a.png?width=800)
詳細な計算方法は省略するが、例えば次のようなLPF―
![](https://assets.st-note.com/img/1716699310432-KnI1WiGvkP.png?width=800)
これを次のような基本周波数500Hzのパルス列(すべての部分音の振幅が等しい周期的複合音)―
![](https://assets.st-note.com/img/1716699315989-0Y5kHJEhyc.png?width=800)
これに適用すると―
![](https://assets.st-note.com/img/1716699320507-W8frea3dDC.png?width=800)
こうなる。
実際の音を聞いてみると、元の音は明るいブザーのように聞こえるが、LPF適用後は柔らかい感じに聞こえる
元
LPF適用後
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