開題報告 - 混響器設(shè)計

1、畢設(shè)開題報告學生姓名：學 號：指導教師：報告內(nèi)容n課題名稱n課題背景n研究基礎(chǔ)n研究內(nèi)容n研究計劃 數(shù)字混響器模型的分析與設(shè)計Model analysis and design of digital reverb課題名稱課題背景n混響是室內(nèi)常見的一種聲音現(xiàn)象，對音效有重要影響。其脈沖響應(yīng)如下圖所示：課題背景n人工混響是指人為對原始聲音信號進行處理，使其具有更好的音質(zhì)效果，在音樂、廣播、電視和電影制作中廣泛應(yīng)用。n以往，混響處理是采用人工方法或模擬技術(shù)，效果不夠理想。近年來，隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展，一些原本只有通過建筑聲學才能解決的聲學效果問題可以利用電聲學知識以數(shù)字信號處理的手段來實現(xiàn)。n

2、數(shù)字混響器就是對原始樸素的聲音信號進行處理，使其產(chǎn)生一定混響效果的數(shù)字信號處理系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)其脈沖響應(yīng)從理論上講應(yīng)該類似或逼近原圖所示的形式研究基礎(chǔ)四種數(shù)字混響模型：n梳狀濾波器n全通濾波器nSchroeder 混響模型nMoorer 混響模型1)梳狀濾波器的混響模型DDzaazzHDaanynxDnxaDnaxnxny2221)() 1()()()2()()()(數(shù)為：該混響器系統(tǒng)的傳遞函延遲時間，為衰減系數(shù)為混響器輸出信號，是混響器的輸入信號。為原始聲音信號，也就式中，混響信號可看成由直達信號與許多逐步衰減和不斷延遲的回聲信號疊加而成。取衰減系數(shù)級數(shù)下降、延遲時間等間隔增加，可構(gòu)成最簡單

3、的數(shù)字混響器模型：圖如圖所示：數(shù)字濾波器，其系統(tǒng)框表明該混響器系統(tǒng)為一寫成遞歸形式相應(yīng)的輸入輸出方程可換為：可將系統(tǒng)的傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)由等比級數(shù)求和公式，IIR)() 1()(11)(nxnaynyazzHD1)梳狀濾波器的混響模型1)梳狀濾波器的混響模型取特定延時D和衰減a模型的理論頻率特性和脈沖響應(yīng)2)全通濾波器的混響模型仿真，改進模型進行即全通濾波器?？傻玫絺鬟f函數(shù)為：出方程是：表示反饋增益。輸入輸表示延時，如圖，前向反饋支路器的改進，增加了一個全通濾波器是梳狀濾波Matlab1)(H1z)()()()(-g)() 1(gmzgzgzHmngymnxnxnygmm3) Schroeder混響模

4、型n使用四個并聯(lián)的梳狀濾波器和兩個串聯(lián)的全通濾波器建立混響模型。n梳狀濾波器提供混響效果中延遲較長的回聲，延遲較短的全通濾波器起到增加反射聲波密度的作用。在各個濾波器中采用不同的延時可以使回聲密度增加，并產(chǎn)生典型的具有早起反射聲和后期反射聲特征的脈沖響應(yīng)。n模型涉及多個參數(shù)3) Schroeder混響模型模型框圖如下：，構(gòu)建模型根據(jù)混響時間調(diào)整參數(shù)的反饋增益。和是的衰減系數(shù)；至分別是的延時；和以及至，分別是模型參數(shù)：A2A1,gC4C1,A2A1C4C1612141gaaDD3) Schroeder混響模型4) Moorer混響模型n考慮到不同頻率的信號傳播過程中衰減不同，高頻信號相對衰減快，

5、對Schroeder模型改進，修正梳狀濾波器。n在梳狀濾波器的反饋支路上引入低通濾波器。n添加一個N抽頭的FIR延遲濾波器，生成早期反射聲。4) Moorer混響模型nC1-C6，6個改進的梳狀濾波器； A1是全通濾波器； kZd為延遲單元； N階FIR濾波器。n模型各個結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計很關(guān)鍵。研究內(nèi)容n采用Matlab仿真，實現(xiàn)梳狀濾波器和全通濾波器，得到其頻率特性和脈沖響應(yīng)（不同參數(shù)下），分析模型效果及優(yōu)缺點；n使用兩種濾波器實現(xiàn)Schroeder模型，調(diào)整參數(shù)，得到頻率特性和脈沖響應(yīng)；n改進Schroeder模型，通過并聯(lián)濾波器等改善反射；nMoorer混響模型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計較復雜，有余力可嘗試實現(xiàn)；n最終在Matlab平臺上實現(xiàn)數(shù)字音頻混響器的設(shè)計，通過人