KR20080054247A - Multi-stage low pass filter for analyzing audio signal - Google Patents

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KR20080054247A KR1020060126584A KR20060126584A KR20080054247A KR 20080054247 A KR20080054247 A KR 20080054247A KR 1020060126584 A KR1020060126584 A KR 1020060126584A KR 20060126584 A KR20060126584 A KR 20060126584A KR 20080054247 A KR20080054247 A KR 20080054247A
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Abstract

A multi-stage low pass filter for analyzing an audio signal is provided to select a more accurate waveform through multi-stage output and use the waveform for analysis. A multi-stage low pass filter for analyzing an audio signal includes a signal input unit(110), a first low pass filter unit(120), a second low pass filter unit(130), and a signal switching unit(140). The signal input unit receives an audio analysis signal. The first low pass filter passes the audio analysis signal on the basis of a first cut-off frequency. The second low pass filter passes an output of the first low pass filter unit on the basis of a second cut-off frequency. The signal switching unit selects and outputs any one of the audio analysis signal, the output signal of the first low pass filter unit, and an output signal of the second low pass filter unit.

Description

오디오 분석용 다단 저역 통과 필터{MULTI-STAGE LOW PASS FILTER FOR ANALYZING AUDIO SIGNAL}Multi-Stage Low Pass Filter for Audio Analysis {MULTI-STAGE LOW PASS FILTER FOR ANALYZING AUDIO SIGNAL}

도 1은 본 발명에 따른 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터의 예시적인 블록도.1 is an exemplary block diagram of a multi-stage low pass filter for audio analysis in accordance with the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터의 저역 통과 필터부의 예시적인 구성을 나타내는 도면.2 is a view showing an exemplary configuration of a low pass filter part of a multistage low pass filter for audio analysis according to the present invention;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110: 신호 입력부 120: 제1 저역 통과 필터부110: signal input unit 120: first low pass filter unit

130: 제2 저역 통과 필터부 140: 신호 스위칭부130: second low pass filter unit 140: signal switching unit

150: 제3 저역 통과 필터부 160: 가변 저항150: third low pass filter 160: variable resistor

170: 가변 커패시터170: variable capacitor

본 발명은 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 종래의 분석 장치에서 내장형으로 사용되어 차단 주파수가 고정되던 저역 통과 필터의 단점을 개선하여 분석시의 선택에 따라서 다양한 주파수의 사용이 가 능하고 다단 출력을 통하여 보다 정확한 파형을 선택하여 분석에 사용할 수 있는 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-stage low pass filter for audio analysis, and more specifically, to improve the disadvantage of the low pass filter, which is used as a built-in conventional analysis device, and the cutoff frequency is fixed, to use various frequencies according to the selection in the analysis. It is a multi-stage lowpass filter for audio analysis that can be used for analysis by selecting more accurate waveforms through this possible multistage output.

종래의 자동차용 미디어 재생 장치, 예컨대 카오디오의 성능 분석은 오실로스코프를 이용하여 수행된다.Performance analysis of conventional automotive media playback devices, such as car audio, is performed using an oscilloscope.

이 경우 오실로스코프 입력 단에서 분석시 발생하는 에러(analyzing error)를 방지하기 위하여 저역 통과 필터를 사용한다.In this case, a low pass filter is used to prevent the analysis error at the oscilloscope input stage.

또한 신호 주파수와 샘플링 주파수를 고려할 때 신호 주파수는 샘플링 주파수의 1/2 이하인 조건을 만족하여야 하므로 고주파 성분을 차단시키기 위해서도 저역 통과 필터를 사용한다.In addition, considering the signal frequency and sampling frequency, the low frequency filter is also used to block the high frequency components because the signal frequency must satisfy the condition of 1/2 or less of the sampling frequency.

이러한 용도에 따라서 종래의 카오디오 분석 장치는 30 kHz, 80 kHz의 차단 주파수를 가지는 저역 통과 필터를 내장하여 사용한다. According to such a use, a conventional car audio analysis device uses a low pass filter having a cutoff frequency of 30 kHz or 80 kHz.

그러나 이러한 특정 주파수의 저역 통과 필터 이외에 다른 주파수를 사용하는 경우에는 종래의 카오디오 분석 장치에서 정확한 분석이 어렵다는 단점이 있다. 즉 오디오 상태 측정을 위해서는 각 주파수 영역 마다 분석이 수행되어야 하나 종래의 카오디오 분석 장치에서는 이러한 분석이 저역 통과 필터의 제한 때문에 한계가 있다.However, when using a frequency other than the low pass filter of a specific frequency has a disadvantage that accurate analysis in the conventional car audio analysis device is difficult. That is, in order to measure the audio state, the analysis must be performed in each frequency domain, but in the conventional car audio analysis apparatus, such analysis is limited due to the limitation of the low pass filter.

본 발명의 목적은 종래의 분석 장치에서 내장형으로 사용되어 차단 주파수가 고정되던 저역 통과 필터의 단점을 개선하여 분석시의 선택에 따라서 다양한 주파수의 사용이 가능하고 다단 출력을 통하여 보다 정확한 파형을 선택하여 분석에 사 용할 수 있는 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터를 제공하는 데 있다.The purpose of the present invention is to improve the disadvantage of the low pass filter that is used as a built-in in the conventional analysis device fixed the cutoff frequency, it is possible to use a variety of frequencies according to the selection at the time of analysis and to select a more accurate waveform through the multi-stage output It is to provide a multi-stage low pass filter for audio analysis that can be used for analysis.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 오디오 분석 신호를 입력받는 신호 입력부와, 상기 오디오 분석 신호를 제1 차단 주파수를 기초로 저역 통과하는 제1 저역 통과 필터부와, 상기 제1 저역 통과 필터부의 출력을 제2 차단 주파수를 기초로 저역 통과하는 제2 저역 통과 필터부와, 상기 오디오 분석 신호 또는 상기 제1 저역 통과 필터부의 출력 신호 또는 상기 제2 저역 통과 필터부의 출력 신호 중 어느 하나의 신호를 선택하여 출력하는 신호 스위칭부를 포함하는 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a signal input unit for receiving an audio analysis signal, a first low pass filter for low-passing the audio analysis signal based on a first cutoff frequency, and the first low pass filter A second low pass filter part for low-passing the output of the negative part based on a second cutoff frequency, and one of the audio analysis signal, the output signal of the first low pass filter part, or an output signal of the second low pass filter part; It provides a multi-stage low pass filter for audio analysis including a signal switching unit for selecting and outputting.

본 발명에 따른 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터에 있어서, 상기 제1 저역 통과 필터부는, 상기 제1 차단 주파수를 가변적으로 설정하는 제1 차단 주파수 설정부를 포함할 수 있다.In the multi-stage low pass filter for audio analysis according to the present invention, the first low pass filter unit may include a first cutoff frequency setting unit that variably sets the first cutoff frequency.

또한 본 발명에 따른 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터에 있어서, 상기 제1 차단 주파수 설정부는, 가변 저항 또는 가변 커패시터를 포함할 수 있다.In the multi-stage low pass filter for audio analysis according to the present invention, the first cutoff frequency setting unit may include a variable resistor or a variable capacitor.

또한 본 발명에 따른 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터에 있어서, 상기 제2 저역 통과 필터부는, 상기 제2 차단 주파수를 가변적으로 설정하는 제2 차단 주파수 설정부를 포함할 수 있다.In the multi-stage low pass filter for audio analysis according to the present invention, the second low pass filter unit may include a second cutoff frequency setting unit that variably sets the second cutoff frequency.

또한 본 발명에 따른 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터에 있어서, 상기 제2 차단 주파수 설정부는, 가변 저항 또는 가변 커패시터를 포함할 수 있다.In the multi-stage low pass filter for audio analysis according to the present invention, the second cutoff frequency setting unit may include a variable resistor or a variable capacitor.

또한 본 발명에 따른 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터에 있어서, 상기 신 호 스위칭부는, 상기 신호 선택을 위한 사용자 인터페이스부를 포함할 수 있다.In the multi-stage low pass filter for audio analysis according to the present invention, the signal switching unit may include a user interface unit for selecting the signal.

이하, 본 발명의 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of a multi-stage low pass filter for audio analysis of the present invention will be described in more detail.

도 1은 본 발명에 따른 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터의 예시적인 블록도이다.1 is an exemplary block diagram of a multi-stage low pass filter for audio analysis in accordance with the present invention.

도시되듯이 본 발명에 따른 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터는 신호 입력부(110)와, 제1 저역 통과 필터부(120)와, 제2 저역 통과 필터부(130)와, 신호 스위칭부(140)를 포함한다. 또한 제3 저역 통과 필터부(150)를 더 포함할 수 있다.As shown, the multi-stage low pass filter for audio analysis according to the present invention includes a signal input unit 110, a first low pass filter unit 120, a second low pass filter unit 130, and a signal switching unit 140. It includes. In addition, the third low pass filter unit 150 may be further included.

신호 입력부(110)는 오디오 분석 신호를 입력받는다. 즉 종래의 카오디오 등의 자동차용 미디어 재생 장치의 성능 또는 상태 분석을 위하여 카오디오 등으로부터 전송되는 오디오 분석 신호를 수신한다. 또한 예컨대 종래의 카오디오 분석 장치 등으로부터 오디오 분석 신호를 입력받는 구성도 가능하다.The signal input unit 110 receives an audio analysis signal. That is, the audio analysis signal transmitted from the car audio or the like is received to analyze the performance or the state of a media playback device for a car such as a conventional car audio. In addition, for example, a configuration in which an audio analysis signal is input from a conventional car audio analysis device or the like is possible.

제1 저역 통과 필터부(120)는 신호 입력부(110)에서 수신한 오디오 분석 신호를 저역 통과한다. The first low pass filter 120 low pass the audio analysis signal received by the signal input unit 110.

이 경우 제1 저역 통과 필터부(120)는 제1 저역 통과 필터부(120)의 특성에서 결정되는 제1 차단 주파수를 기초로 오디오 분석 신호의 저역 통과를 수행한다.In this case, the first low pass filter 120 performs a low pass of the audio analysis signal based on the first cutoff frequency determined by the characteristics of the first low pass filter 120.

제2 저역 통과 필터부(130)는 제1 저역 통과 필터부(120)의 출력 신호를 저역 통과한다. The second low pass filter unit 130 low pass the output signal of the first low pass filter unit 120.

이 경우 제2 저역 통과 필터부(130)는 제2 저역 통과 필터부(130)의 특성에서 결정되는 제2 차단 주파수를 기초로 오디오 분석 신호의 저역 통과를 수행한다.In this case, the second low pass filter 130 performs a low pass of the audio analysis signal based on the second cutoff frequency determined by the characteristics of the second low pass filter 130.

신호 스위칭부(140)는 신호 입력부(110)의 오디오 분석 신호 또는 제1 저역 통과 필터부(120)의 출력 신호 또는 제2 저역 통과 필터부(130)의 출력 신호 중에서 어느 하나의 신호를 선택하여 출력한다.The signal switching unit 140 selects one of an audio analysis signal of the signal input unit 110, an output signal of the first low pass filter unit 120, or an output signal of the second low pass filter unit 130. Output

즉 종래의 카오디오용 오디오 분석 장치는 내부의 저역 통과 필터를 사용하여 특정한 차단 주파수를 가지는 신호만을 오실로스코프에 제공하게 된다.In other words, the conventional audio analysis apparatus for car audio uses an internal low pass filter to provide only the signal having a specific cutoff frequency to the oscilloscope.

그러나 본 발명에 따른 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터의 경우 이러한 구성이 아니라 종래의 오디오 분석 장치에 외장형으로 연결되거나 또는 카오디오에 연결되어 오디오 분석 신호를 다양한 차단 주파수에 따라서 선택적으로 사용할 수 있다.However, in the case of the multi-stage low pass filter for audio analysis according to the present invention, the audio analysis signal may be selectively used according to various cutoff frequencies by being externally connected to a conventional audio analysis device or connected to a car audio.

즉 신호 스위칭부(140)는 신호 입력부(110)의 오디오 분석 신호 또는 제1 저역 통과 필터부(120)의 출력 신호 또는 제2 저역 통과 필터부(130)의 출력 신호 중에서 원하는 주파수의 신호를 선택하여 이를 오실로스코프에 출력할 수 있다.That is, the signal switching unit 140 selects a signal having a desired frequency from an audio analysis signal of the signal input unit 110, an output signal of the first low pass filter unit 120, or an output signal of the second low pass filter unit 130. Can be output to the oscilloscope.

또한 신호 스위칭부(140)는 신호 입력부(110)의 오디오 분석 신호 또는 제1 저역 통과 필터부(120)의 출력 신호 또는 제2 저역 통과 필터부(130)의 출력 신호 중에서 신호 상태가 분석에 적합한 것만을 선택하여 이를 오실로스코프에 출력할 수 있다.In addition, the signal switching unit 140 is suitable for analysis of the signal state among the audio analysis signal of the signal input unit 110, the output signal of the first low pass filter unit 120 or the output signal of the second low pass filter unit 130. Only one can be selected and output to the oscilloscope.

이러한 신호 스위칭부(140)의 신호 선택 출력은 예컨대 신호 선택을 위한 사용자 인터페이스부를 별도로 구비하고 사용자의 입력에 의해서 수행될 수 있다.The signal selection output of the signal switching unit 140 may be separately provided, for example, by a user input for signal selection.

예컨대 신호 스위칭부(140)는 3개의 스위치를 구비하며, 제1 스위치는 신호 입력부(110)의 오디오 분석 신호를, 제2 스위치는 제1 저역 통과 필터부(120)의 출 력 신호를, 제3 스위치는 제2 저역 통과 필터부(130)의 출력 신호를 각각 출력하도록 구성할 수 있다.For example, the signal switching unit 140 includes three switches, wherein the first switch is configured to output an audio analysis signal of the signal input unit 110, and the second switch is configured to output an output signal of the first low pass filter unit 120. The three switches may be configured to respectively output the output signals of the second low pass filter unit 130.

또는 신호 스위칭부(140)에서 이러한 분석 신호 중에서 양호한 신호를 선택하여 오실로스코프로 출력하는 구성도 가능하다.Alternatively, the signal switching unit 140 may select a good signal from among the analysis signals and output the signal to the oscilloscope.

이러한 구성을 통하여 종래의 카오디오 분석 장치에서 30 kHz, 80 kHz의 차단 주파수를 기초로 오디오 분석을 수행하던 것에 비해서 다양한 차단 주파수를 가지는 경우, 예컨대 가청 주파수인 20 kHz를 이용한 오디오 신호 분석이 가능하다.Through this configuration, when the audio analysis apparatus has various cutoff frequencies compared to performing audio analysis on the basis of cutoff frequencies of 30 kHz and 80 kHz, it is possible to analyze an audio signal using 20 kHz, which is an audible frequency. .

한편 도 1에 도시되듯이 본 발명에 따른 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터는 제3 저역 통과 필터부(150)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 1, the multi-stage low pass filter for audio analysis according to the present invention may further include a third low pass filter unit 150.

제3 저역 통과 필터부(150)는 제2 저역 통과 필터부(130)의 출력 신호를 저역 통과한다. The third low pass filter unit 150 low pass the output signal of the second low pass filter unit 130.

이 경우 제3 저역 통과 필터부(150)는 제3 저역 통과 필터부(150)의 특성에서 결정되는 제3 차단 주파수를 기초로 오디오 분석 신호의 저역 통과를 수행한다.In this case, the third low pass filter unit 150 performs the low pass of the audio analysis signal based on the third cutoff frequency determined by the characteristics of the third low pass filter unit 150.

이러한 경우 신호 스위칭부(140)는 신호 입력부(110)의 오디오 분석 신호 또는 제1 저역 통과 필터부(120)의 출력 신호 또는 제2 저역 통과 필터부(130)의 출력 신호 또는 제3 저역 통과 필터부(150)의 출력 신호 중에서 어느 하나의 신호를 선택하여 출력한다. 즉 선택적으로 출력이 가능한 신호에 제3 저역 통과 필터부(150)의 출력 신호가 부가될 수 있다.In this case, the signal switching unit 140 may output an audio analysis signal of the signal input unit 110, an output signal of the first low pass filter unit 120, or an output signal of the second low pass filter unit 130 or a third low pass filter. Any one of the output signals of the unit 150 is selected and output. That is, the output signal of the third low pass filter unit 150 may be added to the signal that can be selectively output.

도 2는 본 발명에 따른 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터의 저역 통과 필터부의 예시적인 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing an exemplary configuration of a low pass filter of the multi-stage low pass filter for audio analysis according to the present invention.

도 2의 저역 통과 필터부는 예컨대 도 1의 제1 저역 통과 필터부(120) 또는 제2 저역 통과 필터부(130) 또는 제3 저역 통과 필터부(150)이며, 차단 주파수의 설정을 위한 구성을 포함하고 있다.The low pass filter of FIG. 2 is, for example, the first low pass filter 120, the second low pass filter 130, or the third low pass filter 150 of FIG. 1. It is included.

즉 도시되듯이 가변 저항(160) 또는 가변 커패시터(170)를 포함하여 사용자에 의해서 차단 주파수의 가변적인 설정이 가능하도록 구성된다. 예컨대 가변 저항(160)만을 포함하여 저항값을 변경하는 것에 의해서 차단 주파수의 설정이 가능하며, 또는 가변 커패시터(170)만을 포함하여 커패시턴스값을 변경하는 것에 의해서 차단 주파수의 설정이 가능하다.That is, the variable resistor 160 or the variable capacitor 170, as shown, is configured to enable the variable setting of the cutoff frequency by the user. For example, the cutoff frequency may be set by only changing the resistance value including only the variable resistor 160, or the cutoff frequency may be set by changing the capacitance value by including only the variable capacitor 170.

예컨대 PCB 상에 이러한 도 1의 제1 저역 통과 필터부(120) 또는 제2 저역 통과 필터부(130) 또는 제3 저역 통과 필터부(150)가 구현되는 경우라면, 사용자는 간단한 조작 등을 통하여 저항값 또는 커패시턴스 값을 변경함으로써 제1 차단 주파수 또는 제2 차단 주파수 또는 제3 차단 주파수의 값을 원하는 값으로 설정이 가능하다.For example, when the first low pass filter unit 120, the second low pass filter unit 130, or the third low pass filter unit 150 of FIG. 1 is implemented on the PCB, the user may perform a simple operation or the like. By changing the resistance value or the capacitance value, it is possible to set the value of the first cutoff frequency, the second cutoff frequency, or the third cutoff frequency to a desired value.

이러한 설정을 통하여 오디오 신호의 분석시 원하는 주파수의 신호를 선택할 수 있으며 또한 다수의 다단 필터를 통하여 출력되는 신호 중에서 분석에 적합한 신호를 선택하여 사용할 수 있다.Through this setting, a signal of a desired frequency can be selected when analyzing an audio signal, and a signal suitable for analysis can be selected and used from a signal output through a plurality of multi-stage filters.

비록 본 발명의 구성이 구체적으로 설명되었지만 이는 단지 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의해 해석되어야 하면, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Although the configuration of the present invention has been described in detail, these are merely illustrative of the present invention, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. This will be possible. Therefore, the embodiments disclosed herein are not intended to limit the present invention but to describe the present invention, and the spirit and scope of the present invention are not limited by these embodiments. If the scope of the present invention is to be interpreted by the claims below, it should be interpreted that all techniques falling within the scope of the present invention are included in the scope of the invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 종래의 분석 장치에서 내장형으로 사용되어 차단 주파수가 고정되던 저역 통과 필터의 단점을 개선하여 분석시의 선택에 따라서 다양한 주파수의 사용이 가능하고 다단 출력을 통하여 보다 정확한 파형을 선택하여 분석에 사용할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to use various frequencies according to the selection at the time of analysis by improving the shortcomings of the low pass filter that is used in the conventional analysis device and the cutoff frequency is fixed. Waveforms can be selected and used for analysis.

Claims (6)

오디오 분석 신호를 입력받는 신호 입력부와,A signal input unit for receiving an audio analysis signal; 상기 오디오 분석 신호를 제1 차단 주파수를 기초로 저역 통과하는 제1 저역 통과 필터부와,A first low pass filter unit configured to low pass the audio analysis signal based on a first cutoff frequency; 상기 제1 저역 통과 필터부의 출력을 제2 차단 주파수를 기초로 저역 통과하는 제2 저역 통과 필터부와,A second low pass filter part configured to low pass the output of the first low pass filter part based on a second cutoff frequency; 상기 오디오 분석 신호 또는 상기 제1 저역 통과 필터부의 출력 신호 또는 상기 제2 저역 통과 필터부의 출력 신호 중 어느 하나의 신호를 선택하여 출력하는 신호 스위칭부A signal switching unit for selecting and outputting any one of the audio analysis signal, the output signal of the first low pass filter unit, or the output signal of the second low pass filter unit; 를 포함하는 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터.Multi-stage low pass filter for audio analysis comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 저역 통과 필터부는,The first low pass filter unit, 상기 제1 차단 주파수를 가변적으로 설정하는 제1 차단 주파수 설정부A first cutoff frequency setting unit that variably sets the first cutoff frequency 를 포함하는 것인 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터.It comprises a multi-stage low pass filter for audio analysis. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 차단 주파수 설정부는,The first cutoff frequency setting unit, 가변 저항 또는 가변 커패시터를 포함하는 것인 오디오 분석용 다단 저역 통 과 필터.Multi-stage lowpass filter for audio analysis that includes a variable resistor or variable capacitor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 저역 통과 필터부는,The second low pass filter part, 상기 제2 차단 주파수를 가변적으로 설정하는 제2 차단 주파수 설정부A second cutoff frequency setting unit that variably sets the second cutoff frequency 를 포함하는 것인 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터.It comprises a multi-stage low pass filter for audio analysis. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제2 차단 주파수 설정부는,The second cutoff frequency setting unit, 가변 저항 또는 가변 커패시터를 포함하는 것인 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터.A multistage low pass filter for audio analysis, comprising a variable resistor or variable capacitor. 제1항에 있어서, 상기 신호 스위칭부는,The method of claim 1, wherein the signal switching unit, 상기 신호 선택을 위한 사용자 인터페이스부를 포함하는 것인 오디오 분석용 다단 저역 통과 필터.And a user interface for selecting the signal.
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