[發明專利]一種揚聲器均衡中動態范圍壓縮器的配置方法及裝置

有效

• 申請號: 202010541696.4
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111741410B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 沐永生;馬登永;葉超;蔡野鋒
• 申請（專利權）人: 中科上聲（蘇州）電子有限公司
• 主分類號: H04R3/04
• 分類號: H04R3/04;H04R29/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 李萍

1.一種揚聲器均衡中動態范圍壓縮器的配置方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、生成掃頻信號；

S2、將所述掃頻信號饋給聲重放系統，同步采集所述聲重放系統的聲響應信號，根據所述聲響應信號得到所述聲重放系統的線性脈沖響應和諧波脈沖響應，并分別轉換到頻域得到相應的幅頻響應；

S3、構建所述聲重放系統的總諧波失真和聲重放系統的輸入音頻信號的幅度之間的關系；

S4、求解最大的幅度，該最大的幅度滿足使所述總諧波失真或子帶的諧波失真小于設定值；及

S5、根據所述最大的幅度確定所述動態范圍壓縮器的閾值；

所述步驟S3中，基于一維Volterra濾波器模型，構建所述聲重放系統的總諧波失真和所述輸入音頻信號幅度之間的關系如下式：

式中，THD表示總諧波失真，A表示所述輸入音頻信號的幅度，H₁、H₂、H₃、H₄、H₅分別表示所述聲重放系統的線性脈沖相應、二次諧波脈沖相應、三次諧波脈沖響應、四次諧波脈沖響應及五次諧波脈沖響應的頻域的幅頻響應；

將頻帶劃分為M個子帶，構建M個濾波器，形成濾波器組S，其中S＝[S₁，…，S_M]^T；根據下式計算各個子帶的諧波失真THD_S：

THD_S＝THD×S

其中，THD_S＝[THD_S1，…，THD_SM]^T，THD_Si表示第i個子帶內的諧波失真，i＝1，…，M；

所述步驟S4中，對每個子帶，分別計算各個子帶的所述最大的幅度；

所述步驟S5中，分別根據各個子帶的所述最大的幅度計算每個子帶內的動態范圍壓縮器的閾值。

2.根據權利要求1所述的配置方法，其特征在于，所述步驟S3中，將頻帶均勻劃分為多個子帶。

3.根據權利要求1所述的配置方法，其特征在于，所述步驟S3中，按照倍頻程的方式將頻帶劃分為多個子帶。

4.根據權利要求1所述的配置方法，其特征在于，所述步驟S4中，對每個子帶，計算子帶內的幅度A_i，i＝1，…，M，以滿足THD_Si≤10％。

5.根據權利要求1所述的配置方法，其特征在于，所述步驟S4中，所述設定值為10％。

6.一種揚聲器均衡中動態范圍壓縮器的配置裝置，其特征在于，用于執行如權利要求1至5任一項所述的配置方法，所述配置裝置包括：

掃頻信號生成模塊，用于生成掃頻信號；

模數轉換模塊，用于將所述掃頻信號轉化為模擬信號；

功放模塊，用于將模擬的掃頻信號進行功率放大并輸出；

揚聲器，用于根據所述功放模塊的輸出將電信號轉化為聲信號，在聲場空間內重放；

麥克風，用于實時采集所述揚聲器的聲響應信號；

模數轉換模塊，用于將所述聲響應信號轉化為數字信號；

脈沖響應計算模塊，用于根據所述掃頻信號和所述模數轉換模塊轉化后的聲響應信號得到所述聲重放系統的線性脈沖響應和諧波脈沖響應；

時頻變換模塊，用于將時域的所述線性脈沖響應和所述諧波脈沖響應進行傅里葉變換，變換到頻域，得到頻域的幅頻響應；

諧波失真計算模塊，計算分析頻段內各個頻點的諧波失真與輸入音頻信號的幅度之間的關系；

子帶濾波器，其用于將頻帶劃分為M個子帶，所述子帶濾波器的數量為M個；

帶內失真最大頻點搜尋模塊，用于在每個子帶內尋找諧波失真最大的頻點f_i；

閾值計算模塊，用于在每個子帶內根據頻點f_i處的總諧波失真，計算滿足總諧波失真小于等于設定值的信號最大幅度，記作A_i，變換到對數域就可以得到每個子帶內的動態范圍壓縮器的閾值。