数字房间校正

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数字房间校正

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数字房间校正(或称DRC)是声学领域的一个过程,旨在改善房间声学的不利影响的数字滤波器被应用于声音再现系统的输入。现代房间校正系统在声音再现系统的时域和频域响应方面产生了实质性的改善。

数字房间校正的历史

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使用模拟滤波器,如均衡器,使重放系统的频率响应正常化有很长的历史;然而,模拟滤波器在纠正许多房间的失真方面的能力非常有限。虽然均衡器的数字实现已经有一段时间了,但数字房间校正通常是指试图反转房间和回放系统的脉冲响应的滤波器的构造,至少是部分地。数字校正系统能够使用无因滤波器,并且能够以最佳的时间分辨率、最佳的频率分辨率,或沿着Gabor极限的任何所需的妥协进行操作。数字房间校正是一个相当新的研究领域,最近才因现代CPU和DSP的计算能力而得以实现。

数字房间校正的操作

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数字房间校正系统的配置从测量房间在参考聆听位置的脉冲响应开始,有时也在每个扬声器的其他位置测量。然后,计算机软件被用来计算一个FIR滤波器,它可以逆转房间和扬声器的线性失真影响。在低性能条件下,使用一些IIR峰值滤波器来代替FIR滤波器,因为FIR滤波器需要卷积,这是一个相对计算量大的操作。最后,计算出的滤波器被加载到计算机或其他房间校正设备中,实时应用该滤波器。因为大多数房间校正滤波器是无因的,所以会有一些延迟。大多数DRC系统允许操作者通过可配置的参数来控制增加的延迟。

数字房间校正的实施

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最广泛使用的测试信号是扫频正弦波,也叫chirp。这个信号使测量的信噪比大化,频谱可以通过去卷积来计算,也就是用信号的傅里叶变换除以响应的傅里叶变换。然后对频谱进行平滑处理,并计算出一个滤波器组,将每个频率的声压级均衡到目标曲线上。为了计算延迟和其他时域修正,对频谱进行反傅里叶变换,从而得出脉冲响应。脉冲峰与信号起点的距离是其延迟,其符号是其极性。通过从系统的峰值延迟中减去每个通道的延迟,并将这个结果作为通道的额外延迟进行校正。这种修正有时会以与扬声器的距离提供给用户,这是用延迟乘以声速来计算的。反极性(很可能是由扬声器的"+"和"-"线切换造成的)可以通过将每个样本乘以-1或交换电缆一侧的扬声器线端来解决,但这个结果通常显示为警告,因为有些扬声器故意这样做。

数字房间校正的挑战

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DRC系统通常不用于创建房间响应的完美反转,因为完美的修正只在测量的位置有效:几毫米之外,各种反射的到达时间将有所不同,反转将是不完美的。不完美的校正信号最终可能比未校正的信号听起来更糟糕,因为数字房间校正中使用的无因滤波器可能会导致预回声。房间校正滤波器的计算系统反而更倾向于采用稳健的方法,并采用复杂的处理方法,试图产生一个反向的滤波器,该滤波器将在一个相当大的体积内工作,并避免在该体积外产生不好听的伪音,而牺牲测量位置的峰值精度。

数字房间校正

数字房间校正的软件

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REW还具有红外窗、和SPL表、用于超重低音扬声器放置的房间模拟、以及基于峰值滤波器的EQ生成,适用于多个平台、DSP和AVR,并带有目标曲线编辑器。QuickEQ支持用多个麦克风进行多声道测量,用多个标准和目标曲线进行时间和电平校准,红外窗口,多分频器,以及用于提高语音清晰度和模拟其他箱体类型的实验性滤波器。QuickEQ根据目标设备导出最小相位或0相位的FIR滤波器或峰值均衡器。

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词条目录
  1. 数字房间校正
  2. 数字房间校正的历史
  3. 数字房间校正的操作
  4. 数字房间校正的实施
  5. 数字房间校正的挑战
  6. 数字房间校正的软件

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