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扩声系统中的DSP问题探讨

出处:INFOAV CHINA 作者:Joseph Bocchiaro博士 责任编辑: 日期:2007-4-12 9:17:16


  音调纠正、变调和谐调
  DSP发展中,音调纠正和谐调是一个最新、最重要的方面。音频行业中的一些领头公司如DigiTech、Antares、TC-Helicon以及Eventide能够将歌手的走调音自动调整到准确地音调位。该技术的硬件和软件产品都已经上市,让音频录制得到了变革性的发展,并且该技术正在走向扩声系统。变调是一种伴衬效果,在需要的时候调换歌手的声音。谐调与音调纠正非常贴近,将变调音覆盖在原始信号和纠正信号上层,或叠加在下层。谐调通常是在演唱中产生一定的间隔时间,形成几个人在演唱的重唱效果。

  回声取消、抑制
  在常见的扩声系统应用中,回声取消和回声抑制的使用非常广泛,都是重要的DSP工具。回声取消最开始是应用到音频会议和视频会议系统中,现在成了会议室中清晰度和反馈控制中不可缺少的部分。音视频会议领域的一些领头公司(如Gentner,Clearone,VTEL以及宝利通)都将这些功能应用到了麦克风混合器、音视频会议混合设备和视频会议编码器中。回声取消器分析麦克风的音频信号,并使用一个参照麦克风来测量会议室中的回声信号。然后将回声以及输出信号产生原始反射和后续反射声消除掉。随着回声消除技术的发展,功能逐步增多,增加了实时调节功能等。在回声取消和抑制发展方面,以后可能还会包括更长的取消持续时间,降低成本,更高的取样分辨率,融入到其他类型的音频设备中。

  电子建筑
  在过去20多年中,音频DSP的应用不断发展,现在主要应用到了大型的多功能演出场所,DSP技术应用目的逐渐多样化、异同化。“电子架构”或“电子扩声适用于那些自身空间不适合用于表演的场所,例如影剧院、交响乐厅等通常都设计了反射场所和高度扩散功能。使用了DSP技术的电子建筑系统能够模仿自然发射声,将空间场所内声音进行转换,调整到该环境最适合的状况。在某些省染色较轻的环境中,也能用到这种技术,并有意识地增加一些期望效果来模拟某个大厅或户外声音。

  音频领域的很多高级复杂的工程都是由好几个厂商共同完成的,相关的技术和产品包括了协助共振系统(AR)、多通道混响系统(VRA)、多通道立体混响系统(MCA)、早期反射能量系统(ERES),按需混响系统(RODS),声音控制系统(ACS),声音混响增强系统(LARES),声音性能增加系统(SIAP)以及主动音场控制系统(AFC)。雅马哈公司推出的主动声场控制系统(ACF)是电子建筑的一项创举,作为一款集成产品,为声学设计师和安装商提供了更低成本的选择方案。该技术与其他竞争对手产品不同之处在于,主动声场控制系统是基于A-SF技术,采用了反馈回路,在无需改变物理情况下就能改进房间现有的声学设备。ACF能够改变观众对建筑声音的听觉感,如混响、喧闹声以及空间感。此外,ACF还能增强早期反射,提高在非理想状况下的声音质量。通过随时间改变的FIR(有限脉冲响)过滤器延长反射时间,增加FIR过滤器(统一分配增强后的发射声音)增益,ACF能够增加反射声音,同时,通过增强侧面反射声音,还能加强声音的空间感。系统还可进行调整,能够存储预设,将房间按照期望的效果进行配置。作为一款可编程的DSP产品,ACF还可进行升级。

  结论
  在过去20多年中,音频DSP应用到了我们生活的方方面面。手机、电脑、家庭影院系统、语音识别系统以及其他应用都随着设备的发展而发展。我们相信,随着厂商不断致力于处理能力的研发,DSP将会在我们生活中得到更广泛的应用。

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