[發明專利]一種數字混響生成器

在審

• 申請號: 201610256958.6
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105764007A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 張嵩
• 申請（專利權）人: 張嵩
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發明涉及一種混響器件，尤其涉及在音頻設備、計算機設備中用于音效處理的數字混響生成器。

背景技術

混響是一種自然界真實存在的聲音。在聲音傳播過程中，聲波遇到障礙會反射，各種聲波之間的疊加混合構成了混響效應。混響及其時間的長短是音樂廳、劇院、禮堂等建筑物的重要聲學特性。

在現代電子產品中，為了真實模擬自然環境下真實的混響效果，發明了多種結構、原理各有差異的混響器，例如彈簧混響器，DSP回聲芯片，以模擬單線性音頻處理。在這些產品中，彈簧混響器將信號(音頻或者其他)轉換成電荷信號，通過彈簧混響器進行物理震動，再將物理震動后的彈簧混響器所發出的電荷信號，轉換成模擬信號或者數字信號，最后通過功放或者其他放聲設備經過揚聲器傳輸出來。這種混響方式受制于彈簧的長度和并聯數量，無法進行微型化處理，其混響空間也較小。DSP混響芯片通過DSP(數字信號處理器)先將模擬信號轉變為數字信號，再通過DSP內置的程序將數字信號進行逐步弱化的反復播放而得出。這樣的方式實現了數字化，但混響的產生完全沒有真實度，且DSP開發對研發技術基礎能力要求較高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明公開了一種數字混響生成器，利用矩陣效應進行的物理空間多線性模擬，以多個回響音效集成芯片不同的電阻值確立聲音被物質反射后的不同時間以及聲音反饋的強弱，從而實現實際空間混響模擬。所公開的數字混響生成器充分利用了近年來廣泛發展的回響音效集成芯片，產品易于實現微型化。

具體的說，本發明是通過如下技術方案實現的：

一種數字混響生成器，包括分頻器，分頻器具有多個并聯的分頻輸出，分頻器的每個分頻輸出連接對應的回響音效集成芯片，外部電路的聲音信號輸入連接到回響音效集成芯片的第一低通濾波器后輸出到運放后經第二低通濾波器連接到外部電路的聲音信號輸出，其中在輸入到運放的線路上串聯有可調電阻用于產生音頻衰落反饋；回響音效集成芯片的頻率調整針腳上串聯有可調電阻用于產生音頻信號延遲；回響音效集成芯片的電源針腳連接外部電源。

通過上述技術方案，單個回響音效集成芯片上所用的對應電阻在針腳連接線路上的設置確定了到該回響音效集成芯片的音頻信號輸出的時間延遲和反饋衰弱，多個回響音效集成芯片并聯并行輸出具有不同時間延遲和反饋衰弱的音頻信號在最末級并聯成一路輸出，能夠模擬不同方位聲音反饋的時間和強弱，從而模擬真實的混響3D空間。

上述所稱的多個回響音效集成芯片并聯到分頻器，本領域技術人員容易理解這些芯片的電源輸入、模擬地、數字地都為并聯。

優選的，所述數字混響生成器還包括外部電路的聲音信號輸入直接連接到運放，在輸入到運放的線路上串聯有可調電阻用于產生音頻衰落反饋。為了簡化線路結構，此線路連接到運放輸入針腳的末端部分與上述中第一低通濾波器后輸出到運放輸入針腳的末端部分線路合并為一路，在該末端上設置可調電阻用于產生音頻衰落反饋。

與已有DSP芯片類似的，本發明的數字混響生成器，在連接到回響音效集成芯片的電源針腳的線路上并聯有退耦電容連接模擬地；回響音效集成芯片的模擬地針腳連接模擬地；回響音效集成芯片的數字地針腳連接數字地。上述數字地、模擬地用于降低信號干擾。

通常，所用的數字地、模擬地用0歐姆電阻連接實現。

為了有效消除電路網絡之間的寄生耦合，在外部電路的聲音信號輸入連接到回響音效集成芯片的線路上并聯有信號退耦電容，為聲音信號輸入退耦；在回響音效集成芯片連接到外部電路的聲音信號輸出的線路上并聯有信號退耦電容，為聲音信號輸出退耦。

為了平緩電壓突變，濾除高頻噪聲，濾除音頻信號雜波，第一低通濾波器信號輸入針腳和第一低通濾波器信號輸出針腳由電容并聯，第二低通濾波器信號輸入針腳和第二低通濾波器信號輸出針腳由電容并聯，運放的信號輸入針腳和運放的信號輸出針腳由電容并聯。

附圖說明

圖1為本發明的數字混響生成器中單個回響音效集成芯片與其外圍音頻電路的連接示意圖；

圖2為本發明的數字混響生成器整體連接線路示意圖。

具體實施方式