论文部分内容阅读
参量扬声器是一种有着广泛应用前景的新型产品,它能够使声音有了方向。目前国内对参量扬声器系统的研究尚处于探索阶段。文中在分析和研究了国外的参量扬声器产品的基础上,结合当前使用日益广泛的数字信号处理器件——DSP芯片,旨在探索一种新型的参量扬声器系统实现方法,为参量扬声器系统的设计和DSP芯片的应用提出了一种新的设计思想。 对参量扬声器系统的研究和设计包含了两个方面的内容:软件和硬件。文中的研究重点是软件部分,主要针对参量扬声器系统中的数字信号处理算法进行了研究和设计。其中的主要算法有:动态范围控制器、减少失真预处理、正弦波振荡器和振幅调制。动态范围控制器也是数字音频信号处理研究中的一个崭新课题,它能够充分利用系统内的可用动态范围,从而可以起到减少失真、改善音色和提高声音响度的作用。它包含了以下一些更具体的算法:噪声门、扩展器、压缩器、限幅器、峰值测量、时间常数发生器、动态规律与门限以及对数和反对数运算等。减少失真预处理是根据非线性声学原理得到的一个远域失真预测解决方案,利用其输入输出关系式可以在输出之前来降低可听见声音中的失真。正弦波发生器用来产生超声载波,其实现算法有查找表法、递归振荡器、泰勒级数展开法等;振幅调制是信号处理中的关键步骤,它直接决定了输出发射器的工作效率和质量,可采用的振幅调制方案有双边带振幅调制、单边带振幅调制以及正交振幅调制等。参量扬声器系统的硬件部分主要是基于DSP实验系统接口电路的设计,包括超声功率放大电路、超声波发射器的设计等。 文中对多种数字信号处理算法进行比较和分析,并借助于MATLAB/SIMULI-NK进行算法的仿真和设计,最后在DSP的集成开发环境CCS中对算法进行软件仿真。设计并完成了动态范围控制器、正弦波发生器以及振幅调制等数字信号处理算法的软件仿真实现,并且可以通过软件改变算法中的参数设置,从而获得不同的处理效果。