开题报告-混响器设计讲解.ppt

毕设开题报告 学生姓名： 学 号： 指导教师： 报告内容 ? 课题名称 ? 课题背景 ? 研究基础 ? 研究内容 ? 研究计划 数字混响器模型的分析与设计 —— Model analysis and design of digital reverb 课题名称 课题背景 ? 混响是室内常见的一种声音现象，对音效有重要 影响。其脉冲响应如下图所示： 课题背景 ? 人工混响是指人为对原始声音信号进行处理，使其具有更 好的音质效果，在音乐、广播、电视和电影制作中广泛应 用。 ? 以往，混响处理是采用人工方法或模拟技术，效果不够理 想。近年来，随着数字信号处理技术的发展，一些原本只 有通过建筑声学才能解决的声学效果问题可以利用电声学 知识以数字信号处理的手段来实现。 ? 数字混响器就是对原始朴素的声音信号进行处理，使其产 生一定混响效果的数字信号处理系统，这样的系统其脉冲 响应从理论上讲应该类似或逼近原图所示的形式 研究基础 四种数字混响模型： ? 梳状滤波器 ? 全通滤波器 ? Schroeder 混响模型 ? Moorer 混响模型 1) 梳状滤波器的混响模型 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? D D z a az z H D a a n y n x D n x a D n ax n x n y 2 2 2 1 ) ( ) 1 ( ) ( ) ( ) 2 ( ) ( ) ( ) ( 数为： 该混响器系统的传递函 延迟时间 ， 为衰减系数 为混响器输出信号， 是混响器的输入信号。 为原始声音信号，也就 式中， 混响信号可看成由直达信号与许多逐步衰减和不断延迟的 回声信号叠加而成。取衰减系数级数下降、延迟时间等间 隔增加，可构成最简单的数字混响器模型： 图如图所示： 数字滤波器，其系统框 表明该混响器系统为一 写成递归形式 相应的输入输出方程可 换为： 可将系统的传递函数转 由等比级数求和公式， IIR ) ( ) 1 ( ) ( 1 1 ) ( n x n ay n y az z H D ? ? ? ? ? 1) 梳状滤波器的混响模型 1) 梳状滤波器的混响模型 取特定延时 D 和衰减 a 模型的理论频率特性和脉冲响应 2) 全通滤波器的混响模型 仿真，改进模型 进行 即全通滤波器。 可得到 传递函数为： 出方程是： 表示反馈增益。输入输 表示延时， 如图， 前向反馈支路 器的改进，增加了一个 全通滤波器是梳状滤波 Matlab 1 ) ( H 1 z ) ( ) ( ) ( ) ( -g ) ( ) 1 ( g m ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? z gz g z H m n gy m n x n x n y g m m 3) Schroeder 混响模型 ? 使用四个并联的梳状滤波器和两个串联的全 通滤波器建立混响模型。 ? 梳状滤波器提供混响效果中延迟较长的回声， 延迟较短的全通滤波器起到增加反射声波密 度的作用。在各个滤波器中采用不同的延时 可以使回声密度增加，并产生典型的具有早 起反射声和后期反射声特征的脉冲响应。 ? 模型涉及多个参数 3) Schroeder 混响模型 模型框图如下： ，构建模型 根据混响时间调整参数 的反馈增益。 和 是 的衰减系数； 至 分别是 的延时； 和 以及 至 ，分别是 模型参数： A2 A1 , ~ g C4 C1 , ~ A2 A1 C4 C1 6 ~ 1 2 1 4 1 g a a D D 3) Schroeder 混响模型 4) Moorer 混响模型 ? 考虑到不同频率的信号传播过程中衰减不同， 高频信号相对衰减快，对 Schroeder 模型改进， 修正梳状滤波器。 ? 在梳状滤波器的反馈支路上引入低通滤波器。 ? 添加一个 N 抽头的 FIR 延迟滤波器，生成早期反 射声。