[发明专利]一种数字可变混响音频系统及其实现方法

摘要

本发明公开了一种数字可变混响音频系统及其实现方法，特点是系统包括15个传声器、模数转换器、输入处理器、3个第一加法器、核心卷积器、14个第二加法器、输出处理器、第三加法器、低通滤波器、控制终端、数模转换器、电平转换器和功放，功放上连接有至少一个全频无源音箱和至少一个超低无源音箱；电平转换器上连接有至少一个全频有源音箱和至少一个超低有源音箱。优点是上述系统及实现方法对音箱品牌和型号无特定要求、可拾取舞台多个声区、通道数量、可根据厅堂容积灵活扩展和压缩、安装和调试成本较低。

主权项

1.一种数字可变混响音频系统，其特征在于包括三个传声器组、模数转换器、输入处理器、第一加法器组、核心卷积器、第二加法器组、输出处理器、第三加法器、低通滤波器、控制终端、数模转换器、电平转换器和功放；每个所述的传声器组包括5个传声器，所述的第一加法器组包括3个第一加法器，所述的第二加法器组包括14个第二加法器；每个所述的传声器均与所述的模数转换器相连接，所述的模数转换器与所述的输入处理器相连接，所述的输入处理器分别与3个所述的第一加法器相连接，每个所述的第一加法器分别与所述的核心卷积器和所述的第三加法器相连接；所述的核心卷积器分别与14个所述的第二加法器相连接，每个所述的第二加法器均与所述的输出处理器相连接，所述的输出处理器分别与所述的数模转换器和所述的电平转换器相连接；所述的第三加法器与所述的低通滤波器相连接，所述的低通滤波器分别与所述的数模转换器和所述的电平转换器相连接；所述的数模转换器与所述的功放相连接，所述的功放上连接有至少一个全频无源音箱和至少一个超低无源音箱；所述的电平转换器上连接有至少一个全频有源音箱和至少一个超低有源音箱；所述的控制终端分别与所述的核心卷积器、3个所述的第一加法器、14个所述的第二加法器、所述的第三加法器和所述的输出处理器相连接；工作时，将舞台上空分为左中右三个区域，将3个传声器组分别阵列吊挂在上述左中右三个区域中分别拾取舞台上的声源，得到15路模拟信号，输入到模数转换器中；通过模数转换器将15路模拟信号转换为15路数字信号，输入到输入处理器中；通过输入处理器对15路数字信号进行电平调节处理，处理完成后得到15路数字音频信号，将这15路数字音频信号中的每5路分为一组，形成三个数字音频信号组，将每个数字音频信号组输入到一个第一加法器中；每个第一加法器将输入到其内的5路数字音频信号相加，处理完成后，每个数字音频信号组中的5路数字音频信号合并为1路第一声源数字信号，共得到3路第一声源数字信号，每路第一声源数字信号传输给第三加法器或核心卷积器；对传输给第三加法器的3路第一声源数字信号进行处理；通过第三加法器对传输到其内的3路第一声源数字信号相加，处理完成后得到1路第二声源数字信号，将该第二声源数字信号输入到低通滤波器中；通过低通滤波器对输入到其内的第二声源数字信号进行低通滤波处理，处理完成后得到一路延时数字信号，将该延时数字信号输入到数模转换器或电平转换器中；对输入到数模转换器中的延时数字信号进行处理；通过数模转换器将延时数字信号转换为第一输出模拟信号，将该第一输出模拟信号输入到功放中，通过功放传输给超低无源音箱；对输入到电平转换器中的延时数字信号进行处理；通过电平转换器将延时数字信号直接传输给全频有源音箱或超低有源音箱；对传输给核心卷积器的第一声源数字信号进行处理；每路第一声源数字信号在传输到核心卷积器之前拆分为14路第三声源数字信号并组成一个声源数字信号组，形成三个声源数字信号组，对这三个声源数字信号组内的第三声源数字信号进行编号，其中第一组声源数字信号组内的14个第三声源数字信号分别编号为1,2,3……14，第二组声源数字信号组内的14个第三声源数字信号分别编号为15,16,17……28，第三组声源数字信号组内的14个第三声源数字信号分别编号为29,30,31……42，然后将这42路第三声源数字信号输入到核心卷积器中；通过控制终端将用户的房间大小、混响时间、混响时间频率特性以及音箱组的编号预设到核心卷积器中，核心卷积器对42路第三声源数字信号进行卷积运算，得到42路实时卷积信号，然后将n、n+14和n+28这三路实时卷积信号分为一个输出信号组，共14个输出信号组分别输入到第二加法器中，其中n＝1,2,3……14；通过第二加法器将输入到其内的3路实时卷积信号相加，得到14路输出卷积信号，每路输出卷积信号拆分为3路实时数字卷积信号，得到42路实时数字卷积信号，输入到输出处理器中；通过控制终端向输出处理器输入增益和EQ均衡控制，并对输入到输出处理器中的实时数字卷积信号进行随机相位去相关处理，得到42路输出数字信号，输入到数模转换器或电平转换器中；对输入到数模转换器中的42路输出数字信号进行处理；通过数模转换器将42路输出数字信号转换为第二输出模拟信号，将该第二输出模拟信号输入到功放中，通过功放传输给全频无源音箱或超低无源音箱；对输入到电平转换器中的42路输出数字信号进行处理；通过电平转换器将42路输出数字信号直接传输给全频有源音箱或超低有源音箱。