[发明专利]一种动态声学处理系统及方法

说明书

本发明公开一种动态声学处理系统及方法，该系统包括声音处理单元以及上位机程序模块，声音处理单元通过串行接口与上位机程序模块进行信息交互，由上位机程序模块进行声学均衡数据库的建立，声音处理单元包括音量设置模块、主控模块、信号处理单元、扬声器系统，主控模块接收音量设置模块所发送的音量状态信号，主控模块输出音频处理信号至信号处理单元，信号处理单元用于将主控模块输出的音频处理信号进行数模转换、功率放大并经扬声器系统输出。该方法应用于动态声学处理系统。本发明解决了现有电鸣乐器在不同音量和音色下主观听感不一致的问题，使得电鸣乐器在各种音色、音量场合下均能够获得更加优美、自然、清晰的主观听感。

【技术领域】

本发明涉及电鸣乐器技术领域，具体的，涉及一种动态声学处理系统以及应用于该系统的动态声学处理方法。

【背景技术】

电鸣乐器(electrophone)以电子方法改变或摹拟传统乐器的发音的乐器，电鸣乐器在较小音量下使用时(例如在安静的家居环境中)，其扬声器发出声音的声压级相对较低，可闻频段的两端响度均有所缺失，通常在主观听感上表现为乐器声欠饱满、不清晰、距离远，细节差。而电鸣乐器的音效如果以“小音量下饱满富含细节”为原始目标进行设计，则会出现中、大音量下的声音轰鸣与刺耳的问题。

相关心理声学研究表明：人类对不同频率声音响度的感知规律随声压级减少而变化，即在可闻频段的两端(较高频段和较低频段)人类对响度感知的下降速率快于在中频段的下降速率。

在普通音响产品行业中，部分产品使用了等响补偿电路来克服上述问题。在电鸣乐器音响系统中，申请人对大量的扬声器系统、放大电路以及真实乐器的声音样本在不同响度下的主观听感作了深入研究，基于这些统计数据设计出一种新型动态声学系统(D.A.S动态声学系统)。

【发明内容】

本发明的主要目的是提供一种可以对电鸣乐器的声音和声学特性进行优化调控的动态声学处理系统。

本发明的另一目的是提供一种可以对电鸣乐器的声音和声学特性进行优化调控的动态声学处理方法。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的一种动态声学系统包括声音处理单元以及上位机程序模块，所述声音处理单元通过串行接口与所述上位机程序模块进行信息交互，由所述上位机程序模块进行声学均衡数据库的建立；所述声音处理单元包括音量设置模块、主控模块、信号处理单元、扬声器系统，所述主控模块接收所述音量设置模块所发送的音量状态信号，所述主控模块输出音频处理信号至所述信号处理单元，所述信号处理单元用于将主控模块输出的音频处理信号进行数模转换、功率放大并经所述扬声器系统输出。

进一步的方案是，所述信号处理单元包括数字信号处理单元、功率放大器，所述数字信号处理单元输出数模转换后的模拟音频信号至所述功率放大器，所述功率放大器输出信号放大后的模拟音频信号至所述扬声器系统。

更进一步的方案是，所述音量设置模块可以是乐器上的音量开关、音量旋钮或用户显示界面上设置音量数值的虚拟按键。

更进一步的方案是，所述声学均衡数据库由一系列的音量状态、与一系列音量状态下对应的多组滤波器组参数构成。

由此可见，本发明提供的动态声学处理系统可以根据乐器音色特点和扬声器系统发声的实际响度，通过合理地设计滤波器组的各个参数，利用各类型(如高通、低通、带通、带阻等)滤波器的组合，动态地对乐器声中的各个频段和幅度范围的比例进行增减，解决了现有电鸣乐器在不同音量和音色下主观听感不一致的问题，使得电鸣乐器在各种音色、音量场合下均能够获得更加优美、自然、清晰的主观听感。

所以，通过该系统处理过的电鸣乐器在各种音色、音量场合下均能够获得更加优美、自然、清晰的主观听感，使用户能够得到如同演奏真实乐器般身临其境的体验，沉浸在音乐作品中。