[实用新型]一种用于非线性音频系统的音质可听化评估装置

说明书

技术领域

本发明涉及音频系统评估领域，特别涉及一种用于非线性音频系统的音质可听化评估装置。

背景技术

目前在音频系统研发中，系统的音质可听化是一个重要的性能指标。例如，在房间声学设计中，可以构造不同的房间大小、声学材料分布等参数，建立声传输模型，并通过主观音质评价对不同的设计方案进行修改或者确定。或者在乐器的研制过程中，可以通过仿真建立发声模型，并基于此通过主观音质评价确定乐器是否合格或者改进的方向。

但是目前可听化评估装置中，往往仅仅考虑被评估的音频系统是处于线性工作状态，而并没有考虑到系统的非线性失真。而在实际工程中，系统往往是处于非线性状态。例如在房间声学中，扬声器等声学换能器需要较高的驱动电压，此时就会不可避免产生非线性失真；在风琴等乐器设计中，往往发出的是和弦，不仅仅是一个基频音，而且还带有谐频信号，并且呈现一定的分布规律，导致了每个乐器带有自身独特的音色。这种情况下，仅仅考虑线性系统构建的可听化评估就不再适用，需要考虑系统的非线性特性。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种适用于非线性音频系统的音质可听化评估装置。

为达到上述目的，本实用新型采用技术方案为：

一种用于非线性音频系统的音质可听化评估装置，包括非线性参数辨识电路、用于提供音频测试信号的信号发生器2、一维Volterra滤波电路以及监听音箱；

所述非线性参数辨识电路包括：

信号发生器1，用于生成具有设定的起始频率、截止频率以及扫频信号长度的连续对数扫频信号以及该扫频信号的逆信号；

非线性音频系统驱动模块，具有连接至所述信号发生器1输出端的输入端和用于连接非线性音频系统的输出端，用于根据获取的扫频信号驱动非线性音频系统；

非线性音频系统音质采集模块，用于采集非线性音频系统的声学输出并转换为数字信号；

脉冲序列生成电路，其输入端分别连接所述信号发生器1的输出端和所述非线性音频系统音质采集模块的输出端，用于根据获取的逆信号和数字信号生成包含各阶谐波的脉冲序列；

延时选择电路，其输入端连接所述脉冲序列生成电路的输出端，用于截取各阶谐波对应的脉冲序列；

其中，所述一维Volterra滤波电路的输入端通过选择开关分别连接至所述非线性参数辨识电路的输出端、所述信号发生器2的输出端以根据所述非线性参数辨识电路获取的非线性参数对所述音频测试信号进行滤波；所述一维Volterra滤波电路的输出端连接至所述监听音箱的输入端以驱动所述监听音箱。

优选地，所述非线性音频系统驱动模块包括：

数字模拟转换器，其输入端连接所述信号发生器1以将扫频信号转换为模拟信号；

功率放大器，其输入端连接所述数字模拟转换器的输出端；

模拟信号输出端口，用于连接所述功率放大器的输出端和非线性音频系统的输入。

优选地，非线性音频系统音质采集模块包括：

传感器，用于采集非线性音频系统的声学输出并将其转换为电信号；

电流放大器，其输入端连接所述传感器的输出端以将获取的电信号进行放大；

模拟数字转换器，其输入端连接所述电流放大器的输出端以将所述声学输出电信号转变为数字信号。

优选地，所述非线性参数辨识电路还包括：

参数存贮器，其输入端连接所述延时选择电路的输出端，且所述参数存贮器的输出端通过所述选择开关连接所述一维Volterra滤波电路的输入端。

优选地，所述参数存贮器为Flash芯片。

优选地，所述脉冲序列生成电路包括：

两个FFT变换电路，两个所述FFT变换电路分别通过输入端口连接所述信号发生器1的输出端和所述非线性音频系统音质采集模块的输出端；

乘法器，其输入端连接两个所述FFT变换电路的输出端；

IFFT变换电路，其输入端连接所述乘法器的输出端并具有连接至所述延时选择电路的输出端口。

优选地，所述延时选择电路包括：

输入端口，其与所述脉冲序列生成电路的输出端连接；

n对延时电路，所述多对延时电路的每个延时电路分别连接所述输入端口，n为正整数；

对应所述n对延时电路的n个减法器，且每个减法器的输入分别连接对应一对延时电路的两个输出端；

对应所述n个减法器的n个输出接口，每个输出接口连接对应的减法器的输入端。