En el procesamiento de señales , para un filtro g , un filtro inverso h es uno tal que la secuencia de aplicar g luego h a una señal da como resultado la señal original. Los filtros inversos electrónicos o de software se utilizan a menudo para compensar el efecto del filtrado ambiental no deseado de las señales.
En la ciencia del habla
En todos los modelos propuestos para la producción del habla humana , una variable importante es la forma de onda del flujo de aire, o la velocidad del volumen, en la glotis . La forma de onda de la velocidad del volumen glotal proporciona el vínculo entre los movimientos de las cuerdas vocales y los resultados acústicos de tales movimientos, ya que la glotis actúa aproximadamente como una fuente de velocidad del volumen. Es decir, la impedancia de la glotis suele ser mucho mayor que la del tracto vocal, por lo que el flujo de aire glotal está controlado principalmente (pero no del todo) por el área glótica y la presión subglótica, y no por la acústica del tracto vocal. Esta visión de la producción de voz sonora a menudo se denomina modelo de filtro de fuente .
Una técnica para obtener una estimación de la forma de onda de la velocidad del volumen glotal durante el habla sonora es el "filtrado inverso" de la forma de onda acústica radiada, medida por un micrófono que tiene una buena respuesta de baja frecuencia, o la velocidad del volumen en la boca, como medido por un neumotacógrafo en la boca que tiene una respuesta lineal, poca distorsión del habla y un tiempo de respuesta de aproximadamente 1/2 ms. Rothenberg [1] describió por primera vez un neumotacógrafo que tenía estas propiedades y lo denominó máscara con ventilación circunferencial o máscara CV.
Tal como se practica, el filtrado inverso generalmente se limita a las vocales no nasalizadas o ligeramente nasalizadas, y la forma de onda registrada se pasa a través de un "filtro inverso" que tiene una característica de transferencia que es la inversa de la característica de transferencia de la configuración del tracto vocal supraglotal en ese momento. La característica de transferencia del tracto vocal supraglotal se define con la entrada al tracto vocal considerada como la velocidad del volumen en la glotis. Para las vocales no nasalizadas, asumiendo una fuente de velocidad de volumen de alta impedancia en la glotis, la función de transferencia del tracto vocal por debajo de unos 3000 Hz contiene varios pares de polos complejos conjugados , más comúnmente denominados resonancias o formantes . Por lo tanto, un filtro inverso tendría un par de ceros conjugados complejos , más comúnmente denominados antirresonancia , para cada formante del tracto vocal en el rango de frecuencia de interés.
Si la entrada es de un micrófono y no una máscara CV o su equivalente, el filtro inverso también debe tener un polo a frecuencia cero (una operación de integración) para tener en cuenta la característica de radiación que conecta la velocidad del volumen con la presión acústica. El filtrado inverso de la salida de una máscara CV retiene el nivel de flujo cero, [1] mientras que el filtrado inverso de una señal de micrófono no lo hace.
El filtrado inverso depende del modelo de filtro de fuente y de un filtro de tracto vocal que es un sistema lineal ; sin embargo, la fuente y el filtro no necesitan ser independientes.