Методы и алгоритмы обработки звуковых сигналов. Вологдин Э.И. - 55 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

единое (однокорпусное) устройство, например, гитарный процессор, добавляя в него
также эффекты реверберации, хоруса, гармонайзера и компрессора, в той или иной мере
изменяющие (искажающие) параметры входного сигнала.
В упрощенном виде все спектральные процессоры работают по примерно одному
общему алгоритму, который поясняется рис.3.1. В этой схеме входной сигнал передается
без искажений через сумматор на выход. В цепи синтезатора эквалайзером выделяется
частотный диапазон в области верхних частот, в которой будут размещаться новые
гармоники. Подъем АЧХ производится примерно на 6 дБ, нижняя граница полосы
пропускания переменная от 700 Гц до 8 кГц. Верхняя граница этого фильтра
ограничивается частотой 16 … 18 кГц с крутым спадом до 22 кГц –42 дБ. Крутизна спада
устанавливается выбором добротности фильтров эквалайзера.
Синтезатор управляется входным звуковым сигналом с тем, чтобы гармоники были
ему синхронны. В большинстве процессоров он позволяет задавать четные и нечетные
гармоники от 0 до 100% и их число. Процессоры различных фирм существенно
отличаются алгоритмами, используемыми для синтеза гармоник. Далее задается закон
затухания гармоник, в соответствии с которым формируется их огибающая.
Динамический компрессор обеспечивает динамику гармоник, такую же как у входного
сигнала синтезатора. На выходе прибора происходит суммирование сигналов двух цепей.
С помощью аттенюатора устанавливается уровень гармоник в выходном сигнале
сумматора.
Создание искажений в синтезаторах производится на основе типовых нелинейных
передаточных функций, хранящихся в виде таблиц в памяти. Разработана теория и
алгоритмы создания любых спектров. Большей частью в качестве нелинейной
передаточной функции используются полиномы Чебышева. В случае, если входной и
выходной сигналы нелинейного элемента записываются в виде функций дискретного
времени
( ) cos( ), ( ) [ ( )],= ⋅ ω ⋅ =
o
x n A n y n F x n
полином Чебышева
−n
порядка в рекурсивной форме имеет вид
0
1
( ) 1,
( ) ,
=
=
T x
T x x
(3.1)
1 2
( ) 2 ( ) ( ),
− −
= ⋅ ⋅ −
n n n
T x x T x T x
где
n
-текущий номер выборки цифрового сигнала,
ω
o
- круговая частота основного тона,
A
-амплитуда. Для этого полинома справедливо равенство
(cos ) cos( )θ = ⋅θ
n
T n
.
Если нелинейная передаточная функция определяется полиномом Чебышева
−m
порядка, а на сигналы на входе определяются равенствами
то чтобы создать спектр гармоник вида
( ) cos( )= ω
∑
k o
k
y n h k n
, (3.2)
достаточно использовать линейную композицию Чебышевских функций
( ) ( )=
∑
k k
k
F x h T x
, (3.3)
которая представляет собой функцию искажений.
В последние годы получили широкое распространение двух полосные эксайтеры и
энхансеры, в которых дополнительно в области частот 20… 120 Гц формируются
субгармоники, которые на октаву ниже основного тона.
55

Страницы