论文部分内容阅读
音效处理系统具有美化音色和提升输出音质的作用,因此在广播电台等专业场所中得到了广泛应用。但受到经济成本和处理能力的制约,当前用于卡拉OK等场合的音效处理系统,普遍存在输出效果差、用户体验不佳的问题。所以,设计一套经济实用、效果明显的卡拉OK音效处理系统具有重要的经济价值和社会意义。论文首先从提升输出空间感、抑制啸叫、扩大系统增益范围和增强对系统频谱调整能力的角度出发,提出了声场扩展类、设备保护类以及音频均衡算法的设计要求。接着根据与卡拉OK音效相关的声学理论,分析并设计相关算法,从而提升输出音效、改善用户体验。之后,论文将算法移植到合作公司提供的通用DSP硬件平台上,从而完成了一套经济高效的卡拉OK音效处理系统。论文所做的工作主要包括:(1)在声场扩展类算法方面,通过提升回声延迟以及混响逼真度来解决输出空间感不足的问题。论文通过设计多延迟融合算法、等间隔分配回声间延迟、降低回声采样率,提高了数据缓冲区利用率,从而提升了回声的延迟时间;采用源镜像法规划梳状滤波器的延迟,根据提出的全通滤波器的约束条件来优化后期混响参数,从而提升了混响逼真度。(2)在设备保护类算法方面,论文针对容易产生啸叫的问题,改进了啸叫抑制算法,该算法利用频移和相移方式对啸叫进行联合抑制,相比于常见的限幅抑制方案,该算法啸叫抑制效果明显,运算量更低;针对系统为保护设备而使系统可调增益范围较小的问题,采用动态增益控制算法分配给较大输入信号以较小增益值,从而可以扩大系统整体增益范围。(3)在音频均衡算法方面,论文设计了截止频率与过渡带斜率可调的低通/高通滤波器,以及中心频率、带宽、中心频率增益可调的提升/衰减滤波器,以增强对系统频谱的调整能力。(4)在算法的实现上,论文通过转换数据类型来降低数据缓冲区的需求量,并且通过增加临时变量、展开嵌套函数等方式来利用DSP的流水线技术,提高处理速度。论文最后对输出效果进行了测试,结果表明,论文设计并实现的音效算法可以明显提升输出空间感、抑制啸叫、提升输出增益范围、增强对系统频谱调整能力。由于输出效果显著,用户体验较好,所以论文完成的卡拉OK音效处理系统得到合作公司专业调音师的认可,达到了预期目标。