聲菲特帶你深度理解數字音頻處理技術
2021-06-09





數字音頻信號簡述

數字音頻信號是相對模擬音頻信號來說的。我們知道聲音的本質是波,人所能聽到的聲音的頻率在20Hz20kHz之間,稱為聲波。模擬信號對波的表示是連續的函數特性,基本的原理是不同頻率和振幅的波疊加在一起。

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而數字音頻信號是對模擬信號的一種量化,典型方法是對時間坐標按相等的時間間隔做采樣,對振幅做量化。單位時間內的采樣次數稱為采樣頻率。這樣一段聲波就可以被數字化后變成一串數值,每個數值對應相應抽樣點的振幅值,按順序將這些數字排列起來就是數字音頻信號了。這就是ADC(模擬-數字轉換)過程,而DAC(數字-模擬轉換)的過程則相反,將連續的數字按采樣時候的頻率順序轉換成對應的電壓。

ADC解碼器解碼后的信息屬于數字音頻信號(數字音頻信號有不同的格式,最常用的是PCM),需要通過DAC轉換器變成模擬信號并經過信號功率放大,才能被人耳所識別。





數字音頻處理器原理

音頻信號的處理和加工,無非通過時間、頻率、幅度三大物理特性方面進行。比如延時器(時間)、均衡器(頻率)、壓縮限幅設備(幅度)等等。

但是傳統的模擬電路組成的音頻處理設備,有著線路復雜、分立元器件多、技術指標較低等缺點。況且如果組成一個全模擬設備的電聲系統,將會有一大堆模擬設備來組成,因為各種對信號進行處理加工的設備都是功能單一的,所以要組成一個完整的系統,必須要用各種功用的設備組成一個系統。那么,不但系統復雜,器材之間的連線也非常多,信號的損失不可謂不大。

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而現在出現的數碼音頻處理器,如EV DX38和英國KT DN9848等,通過一體化的DSP數字音頻處理芯片模塊,已經把時間方面、頻率方面、幅度方面的信號處理功能,非常完善和強大的整合在一個設備之中。音頻信號只通過一次AD轉換和一次DA轉換,量化失真非常小。





數字音頻處理器的優勢

1.功能變化多、調控方便

一般傳統的模擬式電子音響設備組合模式不易根據外界的應用變化來改動。當需要改動,所花時間也太長,并要專業技術人員協助,因為調控設備分布廣,使用者調控空間大,操作時間長,反應速度慢,所以成本高,調控繁瑣。而該數碼音頻控制器只需通過計算機顯示器,顯示友好的工作界面,讓使用者注意力集中,操作簡便。在做好的場景預設中只需要按一個按鍵,就可以進行系統的轉換和調控。

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2.工作的適應面廣

當模擬電子音響周邊設備一次調好后,在使用中就不易再變動。因此,每次活動的變更,客戶的各種要求,都需要操作者花費許多時間和精力來進行調整,有時因條件局限,甚至是難以完成的。而數碼音頻控制器是由計算機控制的,各種變化過程都只需鼠標一點,即可完成,且存儲量大。上一次,甚至多少年前的參量依然可以保留,省時、省力,適應面廣。

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3.精密度高、信噪比高

由于使用數碼總線和計算機調控,所調控的精密度要遠遠高于普通模擬音響設備,所以調控參量的準確度較高,能讓各種配合擴聲工作的全部數據,均處在最佳位置。使音響還音設備和節目源(音源)達到最佳還音效果。而且使用DSP 處理只有A/D 、D/A轉換,不存在模擬設備之間大量的互連問題,所以極少有機會引入噪聲,不僅連接變得方便,而且信噪比很高。

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4.連接方便、一致性好、設備間傳輸故障率低

系統中的各種設備使用電腦操作,DSP處理軟件跳線互連,節省了大量的外部連線,不僅系統成本降低,而且大大提高了系統的穩定性。同時,DSP 設備都是數碼的,大家在同一高水平的檔次上,一致性好?;パa性好。模擬設備需要有大量的連接線,傳輸故障機率高,引入噪聲機會大,匹配性差。

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5.體積小、重量輕

數碼計算機化的設備體積小,重量輕,因此所需空間也較小,可以使控制室活動空間大一些,便于操作和散熱通風,也便于維護保養。而模擬設備體積大,所占空間龐大。





TIGER P系列數字音頻處理器


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1.直觀圖形化控制界面,可在XP/win7、8、10等系統環境下工作;


2.支持存儲100組預設場景,滿足各種會議模式的需求;


3.支持一鍵恢復的功能;


4.豐富的第三方控制接口,RS232、RS485、GPIO,可與中控配合,實現會議聯動;


5.自動聲學反饋消除,可自動跟蹤反饋路徑變化;


6.自動聲學回聲消除,內置穩定的雙方同時講話(Double Talk)檢測方法,在雙方同時講話期間參與回聲不會增加;


7.內置自動攝像跟蹤功能,在無人操作的情況下,可快速對發言人進行特寫;


8.數字架構,避免了傳統模擬系統電子器件的設備積累,造成音質的損失和信噪比的降低;






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