卡拉OK效果器中声反馈抑制技术的研究与实现

发布时间：2017-09-08 19:10

  本文关键词：卡拉OK效果器中声反馈抑制技术的研究与实现

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【摘要】：卡拉OK效果器是一种可以提升唱歌效果的设备,它常见于KTV和普通家庭中。这些场所里的麦克风、功放、扬声器组成了一个基本的扩声系统,只要是扩声系统,就存在声反馈现象。声反馈不仅影响设备传输声音的效果,严重的时候还会引起啸叫,此时就会使扩声系统无法正常工作,乃至损伤人耳,烧毁扬声器。因此,抑制扩声系统中的声反馈就成为了音效处理过程中必不可少的环节。传统的卡拉OK效果器不具备声反馈抑制的功能,所以只能依据建筑声学的原理,通过合理地设计建筑物消除频率共振点来达到抑制声反馈的目的。但是由于建筑物里人员及物品具有流动性,这导致声反馈抑制效果不稳定且难以持续。随着科学技术的发展,带有声反馈抑制功能的效果器开始在市场上出现。效果器的声反馈抑制功能是通过主动对输入麦克风的信号进行处理实现的,所以和传统的声反馈抑制方法相比,声反馈抑制效果要好上许多。但是,目前市面上的效果器还是偏重于通过回声、混响等音效来提升唱歌效果,声反馈抑制性能并不算出色,唱歌的时候时常还会出现啸叫。为了提升唱歌的体验,就有必要继续去对卡拉OK效果器中的声反馈抑制技术进行研究,提升其声反馈抑制的性能。基于合作单位提供的卡拉OK效果器硬件并结合具体的需求,课题组完成了包括声反馈抑制在内的音效算法研究、系统软件设计及实现等工作。作者的工作包括两部分内容,一是对声反馈抑制技术的研究,二是声反馈抑制算法在DSP上的实现。在声反馈抑制技术研究部分,经过对比分析,采用了陷波器啸叫抑制法作为系统需要实现的算法。该算法的关键在于啸叫点的检测以及陷波器的设计,首先使用FFT处理数据得到啸叫点的大概位置,然后使用CZT细化频谱对啸叫点进行精确定位,最后设计符合要求的陷波器滤除掉啸叫点以实现对声反馈的抑制。DSP实现的过程分为初始化、音频数据的采集与传输、声反馈抑制算法的实现等部分。完成这两部分工作后再综合其他成员的研究成果完成整个效果器系统软件的开发,然后对效果器中的声反馈抑制功能进行测试。到目前为止,作者完成了卡拉OK效果器中声反馈抑制技术的研究及其在DSP上的实现这两大核心任务。经过测试,效果器能够很好地抑制声反馈,达到了预期的目标。
【关键词】：卡拉OK效果器 声反馈抑制 DSP FFT CZT 陷波器
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN912.2
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.2 声反馈抑制算法研究现状9-10
• 1.3 现有声反馈抑制器技术指标分析10-11
• 1.4 课题的主要工作11-12
• 1.5 论文的结构和安排12-14
• 2 相关理论与技术14-18
• 2.1 啸叫产生以及抑制的原理14-15
• 2.2 DSP技术15-16
• 2.3 本章小结16-18
• 3 声反馈抑制技术的研究18-36
• 3.1 算法的对比分析18-24
• 3.1.1 移频法18-20
• 3.1.2 陷波器啸叫抑制法20-23
• 3.1.3 课题声反馈抑制算法的选择23-24
• 3.2 陷波器啸叫抑制法的研究24-35
• 3.2.1 啸叫点的检测与判定24-26
• 3.2.2 陷波器的设计26-32
• 3.2.3 算法仿真32-35
• 3.3 本章小结35-36
• 4 声反馈抑制技术的实现36-76
• 4.1 系统硬件概述36-40
• 4.2 DSP系统实现40-74
• 4.2.1 系统初始化41-50
• 4.2.2 新建DSP/BIOS50-53
• 4.2.3 线程实现53-74
• 4.3 本章小结74-76
• 5 系统测试与结果分析76-80
• 5.1 系统优化及资源占用76
• 5.2 系统测试76-80
• 6 工作总结和展望80-82
• 致谢82-84
• 参考文献84-86
• 附录A.作者在攻读硕士学位期间参与课题及成果86

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本文编号：815797