[发明专利]一种音频链路架构预处理的多段压限器设计方法

说明书

本发明公开了一种音频链路架构预处理的多段压限器设计方法，通过前端音频预处理衰减大信号，在设计多段压限器时采用级联两个二阶巴特沃斯滤波器构造四阶林奎茨‑瑞利滤波分频器以实现幅度响应在交叉处为‑6 dB即在分频点处没有凸起，同时采用多段压缩可以根据不同频段的信号特点合理设置压缩器参数，使得在进行音频处理时获得令人满意的音效。本发明对音频信号进行压缩效果器处理中因大幅度的压缩和限制而产生的抽吸效应以及快速建立时间和恢复时间所带来的低频失真和可闻的咔嗒声有一定的改善作用，使得在进行音频处理时获得令人满意的音效。

技术领域

本发明涉及音频信号处理技术领域，尤其涉及一种音频链路架构预处理的多段压限器设计方法。

背景技术

在混音处理中，最容易被误用或者过量使用的设备之一就是压限器，考虑到压限器在当前混音中所处的地位，这种情况令人担忧。压限器决定了当前混音中的大部分声音，它能够让声音变得更响、更大、更有冲击力、更加丰满、更有力度，但如果使用不当或者使用过度，压缩器会抑制信号的动态。动态是音乐中至关重要的元素，也是音乐表现力的重要体现，因此寻找一种更和谐的压限器处理方式很有必要。

传统的双段压限已经广泛应用于DSP后端音频信号处理，它可以有效的加大音量并且避免pumping现象，但是存在诸多不足，最为严重的不足是中低频失真抑制问题，当输入信号过大时会出现分频点上翘导致中低频信号溢出的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所解决的技术问题是音频信号在压缩效果器处理中，当输入信号过大时会出现分频点上翘导致中低频信号失真溢出的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种音频链路架构预处理的多段压限器设计方法，通过前端音频预处理衰减大信号，在设计多段压限器时采用级联两个二阶巴特沃斯滤波器构造四阶林奎茨-瑞利滤波分频器以实现幅度响应在交叉处为-6 dB即在分频点处没有凸起，同时采用多段压缩可以根据不同频段的信号特点合理设置压缩器参数，使得在进行音频处理时获得令人满意的音效，包括以下主要步骤：

（一）读取音频数据，保存为x数组；

若数据为左右声道两路数据则先处理左声道数据，右声道数据处理方法同左声道，处理完成后再合并数据；

（二）对读取的音频数据进行分帧，保存为二维数组y，帧长和帧移依据所读取的数据长度给定；

（三）寻找每帧的最大值，如果数据为复数则取实部，且以绝对值为参考比对标准，将数据保存在Max数组中；

（四）将Max数组的元素按降序进行排列，排序后的数据记录在Max1数组中，对应的下标记录在Index1数组中；

（五）选取Max数组中的前N个值对应的帧，对该N帧数据进行处理，以防止出现削波失真；

（六）对衰减帧进行处理，以第一帧为例，其余依次做循环，具体分步骤如下：

（1）将Index1下标数组中第一个元素所对应帧y即每帧中的最大值按降序排列以后得到的第一帧数据，提取出来赋值给x1,x2；

（2）将x1中的数据按绝对值大小降序排列，若数据为复数则取实部；

（3）将x1的前M个数据以r为步长划分为不同的段然后乘以衰减系数，其中N、M、r和衰减系数可调；

（4）将x2的前M个数据替换为衰减后x1的前M个数据；

（5）将x2的值赋给对应的y；

（6）处理完N帧数据后，输出衰减后的总数组x3，若因分帧导致x3的数据与x数据不一致，则在x3末尾补上缺失的x数据；